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ISBN: 978-84-695-3295-9<br />
DEP. LEGAL: M-19118-2012<br />
Sevilla, Mayo 2012<br />
2
ÁREAS TEMÁTICAS DEL II CONGRESO CONJUNTO <strong>SEFM</strong>-SEPR<br />
A01. Fuentes <strong>de</strong> radiación natural.<br />
Radiación <strong>de</strong> fondo<br />
Radón en viviendas y en lugares <strong>de</strong> trabajo<br />
Programas <strong>de</strong> Vigilancia ambiental<br />
Medida <strong>de</strong> radiación natural<br />
Evaluación d<strong>el</strong> impacto radiológico<br />
asociado<br />
A02. Metrología y dosimetría física.<br />
Desarrollos científicos y aplicaciones<br />
prácticas<br />
Calibración y patrones. Intercomparaciones<br />
Caracterización <strong>de</strong> fuentes y haces <strong>de</strong><br />
radiación<br />
Caracterización <strong>de</strong> la contaminación<br />
Dosimetría biológica<br />
Control estadístico<br />
Detección y medida <strong>de</strong> la radiación<br />
Controles <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> equipamiento<br />
A03. Tratamiento <strong>de</strong> imágenes y sistemas<br />
<strong>de</strong> información<br />
Control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen<br />
Imagen digital. PACS, RISS, ..<br />
Segmentación, fusión, reconstrucción, etc<br />
Análisis estadístico y paramétrico <strong>de</strong><br />
imágenes<br />
Imágenes para radioterapia<br />
A04. Dosimetría clínica en <strong>el</strong> diagnóstico<br />
con radiaciones. Dosimetría interna.<br />
Dosis a pacientes en radiodiagnóstico<br />
Dosis a pacientes en <strong>el</strong> diagnóstico nuclear<br />
Dosimetría interna. Maniquíes<br />
Estimación <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> intervencionismo<br />
A05. Dosimetría clínica en la terapia con<br />
radiaciones: radioterapia externa,<br />
braquiterapia y terapia metabólica<br />
Radioterapia externa: 3D conformada,<br />
IMRT, arcoterapia dinámica, RapidArc,<br />
VMAT, radioterapia 4D, tomoterapia<br />
Radioterapia estereotáxica, CiberKnife<br />
Radiocirugía, Radioterapia Intraoperatoria<br />
IGRT<br />
Braquiterapia<br />
Técnicas especiales <strong>de</strong> terapia con<br />
radiaciones<br />
Terapia con iones pesados y protones<br />
Verificaciones <strong>de</strong> pacientes<br />
Inmovilización <strong>de</strong> pacientes para<br />
radioterapia<br />
Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento<br />
Terapia Metabólica<br />
Nuevos isótopos para terapia<br />
Dosimetría fotográfica<br />
A06. Métodos y algoritmos <strong>de</strong> cálculo,<br />
mod<strong>el</strong>ación y simulación<br />
Sistemas <strong>de</strong> planificación d<strong>el</strong> tto (software<br />
y hardware)<br />
Algoritmos para dosimetría interna<br />
Reconstrucción <strong>de</strong> imágenes médicas y<br />
simulación<br />
Fusión <strong>de</strong> imágenes para <strong>el</strong> tratamiento<br />
con radiaciones<br />
Simulación y mod<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores<br />
Utilización d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> Montecarlo,<br />
SPM, etc<br />
Métodos <strong>de</strong> simulación, cálculo y<br />
mod<strong>el</strong>ación en protección radiológica<br />
Maniquíes antropomórficos para<br />
simulación<br />
A07. Efectos biológicos <strong>de</strong> la radiación<br />
Efectos adversos d<strong>el</strong> uso con las<br />
radiaciones<br />
Riesgos <strong>de</strong> la exposición prenatal<br />
Radiobiología, biología molecular, efectos<br />
genéticos y c<strong>el</strong>ulares<br />
Radiobiología Clínica<br />
Efectos tisulares y orgánicos. Efectos<br />
<strong>de</strong>terministas<br />
Efectos estocásticos: epi<strong>de</strong>miología<br />
Mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> análisis y evaluación <strong>de</strong> los<br />
efectos sobre la salud<br />
A08. Protección y seguridad d<strong>el</strong> paciente<br />
5
Justificación<br />
Seguridad d<strong>el</strong> paciente<br />
Protección radiológica d<strong>el</strong> Paciente<br />
Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia<br />
Problemática con normas <strong>de</strong> seguridad<br />
informática y protección <strong>de</strong> datos (re<strong>de</strong>s,<br />
bases <strong>de</strong> datos, etc) aplicables al uso clínico<br />
<strong>de</strong> las radiaciones<br />
A09. Biofísica. Aplicaciones médicas <strong>de</strong><br />
otros agentes y métodos <strong>de</strong> la Física<br />
Aplicaciones d<strong>el</strong> frío y d<strong>el</strong> calor<br />
Aplicaciones <strong>de</strong> las corrientes <strong>el</strong>éctricas y<br />
<strong>de</strong> los campos <strong>el</strong>ectromagnéticos<br />
Aplicaciones <strong>de</strong> los ultrasonidos<br />
Biofísica. Biomecánica<br />
A10. Formación y docencia<br />
Formación y docencia pregrado y<br />
postgrado<br />
Formación continua en protección<br />
radiológica<br />
Formación especializada en radiofísica<br />
hospitalaria<br />
Formación <strong>de</strong> trabajadores que realizan o<br />
<strong>de</strong>mandan prácticas radiológicas<br />
Requerimientos legales <strong>de</strong> formación<br />
Acreditación <strong>de</strong> la formación<br />
Aspectos éticos y sociales <strong>de</strong> la formación<br />
Divulgación y formación al público<br />
A11. Protección ocupacional, d<strong>el</strong> público y<br />
d<strong>el</strong> medio ambiente en instalaciones<br />
reglamentadas. Funcionamiento normal e<br />
inci<strong>de</strong>ncias<br />
Vigilancia <strong>de</strong> la radiación y <strong>de</strong> la<br />
contaminación: dosimetría ambiental y <strong>de</strong><br />
área.<br />
Dosimetría personal y vigilancia médica<br />
Adquisición y transporte interno <strong>de</strong><br />
material radiactivo.<br />
Gestión interna <strong>de</strong> residuos y efluentes<br />
radiactivos.<br />
Medidas <strong>de</strong> protección al público y al<br />
medio ambiente en funcionamiento<br />
normal e inci<strong>de</strong>ntes<br />
Procedimientos <strong>de</strong> protección operacional<br />
Formación, información, adiestramiento<br />
Impacto <strong>de</strong> las instalaciones en<br />
funcionamiento normal<br />
Prevención y tratamiento <strong>de</strong> las inci<strong>de</strong>ncias<br />
A12. Protección operacional, d<strong>el</strong> público y<br />
d<strong>el</strong> medio ambiente en instalaciones no<br />
reglamentadas. Funcionamiento normal e<br />
inci<strong>de</strong>ncias<br />
Mismos temas que en A11 y a<strong>de</strong>más<br />
Industrias NORM, marco regulador e<br />
implicaciones<br />
Transporte aéreo<br />
Otras industrias<br />
A13. Desmant<strong>el</strong>amiento y clausura <strong>de</strong><br />
instalaciones. Gestión <strong>de</strong> residuos<br />
radiactivos<br />
Clausura <strong>de</strong> instalaciones nucleares y<br />
radiactivas; requisitos legales, informes y<br />
procedimientos<br />
Gestión externa <strong>de</strong> residuos radiactivos y<br />
efluentes<br />
Transporte externo <strong>de</strong> materiales<br />
radiactivos y <strong>de</strong> residuos<br />
Impacto ambiental<br />
Desclasificación <strong>de</strong> materiales residuales<br />
Liberación <strong>de</strong> estructuras, edificios y<br />
terrenos<br />
A14. Aplicaciones industriales <strong>de</strong> la<br />
radiación y <strong>de</strong> las fuentes y los materiales<br />
radiactivos. Transporte<br />
Radiografía industrial: equipos fijos y<br />
portátiles<br />
Uso <strong>de</strong> trazadores<br />
Otras aplicaciones: equipos móviles y fijos<br />
Servicios técnicos: UTPRs<br />
Transporte<br />
Protección radiológica ocupacional y d<strong>el</strong><br />
público<br />
Protección física<br />
Gestión <strong>de</strong> calidad<br />
A15. Preparación y actuación en<br />
acci<strong>de</strong>ntes y emergencias radiológicas<br />
6
Nuevo marco <strong>de</strong> ICRP, publicaciones 109 y<br />
111 <strong>de</strong> la normas internacionales<br />
Emergencias nucleares y emergencias<br />
radiológicas<br />
Desarrollo <strong>de</strong> herramientas y metodologías<br />
<strong>de</strong> apoyo en su gestión<br />
Preparación <strong>de</strong> la respuesta y formación:<br />
operativa y sanitaria<br />
Protocolos <strong>de</strong> actuación en caso <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección: metal; MEGAPORT; etc<br />
Medidas <strong>de</strong> prevención y control asociadas<br />
A16. Regulación y normativas en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
las radiaciones<br />
Organismos reguladores y asesores<br />
Organismos competentes nacionales e<br />
internacionales<br />
Legislación española actual y previsiones a<br />
corto plazo<br />
Legislación europea actual y previsiones<br />
Recomendaciones<br />
Normativa d<strong>el</strong> CSN y especificaciones en<br />
instalaciones radiactivas<br />
Participación <strong>de</strong> las “partes interesadas”<br />
A17. Aspectos sociales y éticos <strong>de</strong> la<br />
Protección Radiológica<br />
Compromiso y mecanismos <strong>de</strong><br />
participación <strong>de</strong> las partes interesadas<br />
(Stakehol<strong>de</strong>rs)<br />
Principios y criterios éticos y sociales<br />
aplicables<br />
Mecanismos y experiencias <strong>de</strong> información<br />
y divulgación<br />
Percepción social d<strong>el</strong> riesgo radiológico<br />
Experiencias y prácticas internacionales<br />
A18. Radiaciones no ionizantes<br />
Caracterización <strong>de</strong> la exposición:<br />
magnitu<strong>de</strong>s y unida<strong>de</strong>s para RNI<br />
Posibles efectos biológicos y sanitarios<br />
Estudios epi<strong>de</strong>miológicos<br />
Dosimetría física<br />
Instrumentación<br />
Criterios <strong>de</strong> protección<br />
Estado <strong>de</strong> la regulación al respecto y<br />
previsiones<br />
7
DATOS GENERALES:<br />
INFORME-RESUMEN DEL II CONGRESO CONJUNTO <strong>SEFM</strong>-SEPR<br />
• Asistentes al Congreso: 490<br />
• Programa científico.<br />
- Conferencias “magistrales”: 2.<br />
- Conferencias invitadas: 4<br />
- Sesiones científicas: 18<br />
- Cursos <strong>de</strong> refresco: 6<br />
- Mesas redondas: 3<br />
- Sesiones operativas: 2<br />
- Evento r<strong>el</strong>evantes adicionales: 2<br />
- Sesiones técnicas: 6<br />
- Exposición técnica: Stands <strong>de</strong> diversa tipología.<br />
• Nº total <strong>de</strong> aportaciones recibidas:<br />
- Resúmenes <strong>de</strong> ponencias: 468<br />
- Presentaciones “orales”: 92<br />
- Posters exhibidos: 376<br />
Resultó especialmente r<strong>el</strong>evante la <strong>el</strong>evadísima asistencia a la mayor parte <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s<br />
d<strong>el</strong> programa científico, <strong>de</strong>sbordándose en algunas ocasiones la capacidad <strong>de</strong> las salas<br />
asignadas.<br />
8
RESUMEN DE INFORMACIÓN SOBRE LAS “SESIONES CIENTÍFICAS”:<br />
Sesión<br />
Nº Resúmenes<br />
recibidos<br />
Nº Orales Posters Sesiones<br />
A01 16 5 11 1<br />
A02 97 10 87 2<br />
A03 46 10 36 2<br />
A04 20 5 15 1<br />
A05 58 10 48 2<br />
A06 57 10 47 2<br />
A07+A08 49 10 39 2<br />
A09+A10+A18 22 6 16 1<br />
A11+A14 45 10 35 2<br />
A12 22 5 17 1<br />
A13+A15 23 6 17 1<br />
A16+A17 13 5 8 1<br />
PR Mixtas FM<br />
Nº Sesiones 6 5 7<br />
Nº Ponencias 120 168 180<br />
Ponencias por sesión 20 33 25<br />
9
RESULTADOS GENERALES DEL CONGRESO EN LO QUE SE REFIERE A LA “PROTECCIÓN<br />
RADIOLÓGICA”:<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la Protección Radiológica, en <strong>el</strong> Congreso se han cubierto todas las<br />
múltiples facetas r<strong>el</strong>acionadas con la protección radiológica <strong>de</strong> los trabajadores, d<strong>el</strong> público y<br />
d<strong>el</strong> medio ambiente, consi<strong>de</strong>rando la gran variedad <strong>de</strong> usos actuales <strong>de</strong> las radiaciones<br />
ionizantes en las socieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>sarrolladas, y contemplando las diversas situaciones <strong>de</strong><br />
exposición posibles: planificadas, existentes y <strong>de</strong> emergencia.<br />
La Comisión Internacional <strong>de</strong> Protección Radiológica (ICRP) ha publicado en 2007 sus nuevas<br />
recomendaciones (publicación 103). Esta publicación y sus <strong>de</strong>sarrollos posteriores, algunos aún<br />
en curso, constituyen <strong>el</strong> nuevo marco para los profesionales <strong>de</strong> la protección radiológica en los<br />
próximos 15 ó 20 años. En dicho marco se están ahora revisando las normativas y<br />
recomendaciones internacionales pertinentes, tanto <strong>de</strong> las Naciones Unidas (OIEA), como <strong>de</strong> la<br />
Unión Europea (UE), que será <strong>el</strong> referente obligado para los <strong>de</strong>sarrollos normativos nacionales<br />
que entrarán en vigor en la primera mitad <strong>de</strong> la presente década.<br />
En <strong>el</strong> Congreso se han <strong>de</strong>batido aspectos básicos <strong>de</strong> los paradigmas y las bases científicas que<br />
sustentan <strong>el</strong> sistema actual y <strong>el</strong> próximo futuro <strong>de</strong> la protección radiológica, y también las<br />
orientaciones, tanto globales como específicas, <strong>de</strong> los retos <strong>de</strong> la profesión hacia <strong>el</strong> futuro;<br />
todo <strong>el</strong>lo para po<strong>de</strong>r servir mejor a la sociedad en su progreso y <strong>de</strong>sarrollo.<br />
D<strong>el</strong> mismo modo se han <strong>de</strong>batido también otros aspectos más concretos, científicos,<br />
tecnológicos, metodológicos y operativos, que afectan a los profesionales <strong>de</strong> este sector en <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>sarrollo diario <strong>de</strong> sus activida<strong>de</strong>s en muy diversos campos: sanidad, investigación, industrial,<br />
docencia, regulación, administración en general, medio ambiente, etc.<br />
Y como es habitual en estos Congresos, se ha <strong>de</strong>dicado un esfuerzo significativo a las<br />
activida<strong>de</strong>s formativas, para que los jóvenes profesionales <strong>de</strong> este campo puedan recibir <strong>el</strong><br />
beneficio <strong>de</strong> la experiencia acumulada por los “menos jóvenes” en su vida profesional.<br />
El último día se c<strong>el</strong>ebró una sesión específica para <strong>de</strong>batir los principios que <strong>de</strong>ben guiar las<br />
actuaciones <strong>de</strong> los profesionales <strong>de</strong> la protección radiológica en los procesos <strong>de</strong> toma <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>cisiones en los que participen otras diversas “partes interesadas” en la misma. Estos<br />
principios han sido establecidos a niv<strong>el</strong> mundial por al “International Radiological Protection<br />
Association” (IRPA) y acaban <strong>de</strong> ser adaptados y aprobados para su aplicación en España por la<br />
SEPR.<br />
Finalmente, se ha analizado <strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte nuclear <strong>de</strong> las centrales nucleares <strong>de</strong> Fukushima<br />
Daichii en Japón, como consecuencia d<strong>el</strong> gran terremoto y posterior gigantesco tsunami, que<br />
10
arrasó una extensa área d<strong>el</strong> noreste <strong>de</strong> aqu<strong>el</strong> país, <strong>el</strong> 11 <strong>de</strong> marzo. Es claro que este acci<strong>de</strong>nte<br />
será una <strong>de</strong>sgraciada oportunidad para seguir aprendiendo en nuestros campos <strong>de</strong> actividad<br />
profesional, para, entre otras cosas, ayudar a evitar algo similar en <strong>el</strong> futuro.<br />
Previamente al Congreso, se aprovechó esta oportunidad para c<strong>el</strong>ebrar una nueva jornada<br />
referente a la “Comunicación d<strong>el</strong> riesgo radiológico”. Este es un tema <strong>de</strong> gran trascen<strong>de</strong>ncia en<br />
<strong>el</strong> trabajo diario <strong>de</strong> los profesionales <strong>de</strong> este sector, al que la SEPR sigue <strong>de</strong>dicando notables<br />
esfuerzos.<br />
RESULTADOS GENERALES DEL CONGRESO EN LO QUE SE REFIERE A LA “FÍSICA MÉDICA”:<br />
En lo que se refiere a la Física Médica <strong>el</strong> Congreso ha abordado los aspectos fundamentales en<br />
cuanto a los aspectos científico-técnicos, clínicos y laborales <strong>de</strong> los tres ámbitos en los que se<br />
<strong>de</strong>sarrolla esta profesión en sus aplicaciones en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> la Radioterapia, d<strong>el</strong> Diagnóstico<br />
por imagen y <strong>de</strong> la Protección Radiológica en <strong>el</strong> ámbito hospitalario.<br />
La actualización necesaria <strong>de</strong> los profesionales en las distintas áreas se ha logrado con los<br />
distintos cursos <strong>de</strong> refresco, que han abordado temas <strong>de</strong> interés r<strong>el</strong>ativo a los sistemas <strong>de</strong><br />
información <strong>de</strong> imágenes diagnósticas, los nuevos sistemas <strong>de</strong> verificación en Radioterapia<br />
externa tan necesarios con las técnicas actuales y <strong>el</strong> manejo <strong>de</strong> los distintos sistemas <strong>de</strong><br />
imagen en <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong> planes <strong>de</strong> tratamiento empleando técnicas <strong>de</strong> fusión para aprovechar<br />
la información disponible en todos <strong>el</strong>los.<br />
Por otra parte, <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> protocolos y procedimientos que unifiquen la acción <strong>de</strong> todos<br />
los profesionales también ha estado presente, no solo en las diversas ponencias, sino <strong>de</strong> una<br />
manera más explícita al presentar <strong>el</strong> nuevo Protocolo <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en<br />
Radiodiagnóstico, que actualiza <strong>el</strong> anterior recogiendo las nuevas técnicas y parámetros que la<br />
radiología digital incluye.<br />
La innovaciones tecnológicas se han discutido en las diversas sesiones <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la perspectiva <strong>de</strong><br />
su influencia en la calidad d<strong>el</strong> tratamiento y <strong>el</strong> diagnóstico <strong>de</strong> los pacientes y analizando los<br />
requerimientos que imponen en cuanto a equipamiento, personal y carga <strong>de</strong> trabajo para<br />
garantizar la seguridad <strong>de</strong> los pacientes. Aparte <strong>de</strong> las ponencias hubo también una<br />
conferencia y fue importante la colaboración <strong>de</strong> las casas comerciales al presentar sus avances<br />
y nuevas propuestas ante un a<strong>de</strong>cuado foro <strong>de</strong> especialistas.<br />
Se trataron también dos aspectos importantes como son la calidad y seguridad en la medida<br />
que, a través <strong>de</strong> una mesa redonda, permitió analizar las posibilida<strong>de</strong>s y necesida<strong>de</strong>s en<br />
cuanto a la existencia <strong>de</strong> centros <strong>de</strong> referencia que permitan una trazabilidad en las<br />
magnitu<strong>de</strong>s que a diario <strong>de</strong>terminamos en nuestros centros <strong>de</strong> trabajo. Al mismo se analizó las<br />
necesida<strong>de</strong>s en cuanto a calibración <strong>de</strong> los equipos utilizados habitualmente.<br />
11
El segundo aspecto importante que se trató en otra mesa redonda fue <strong>el</strong> <strong>de</strong> la formación y la<br />
docencia tanto a niv<strong>el</strong> pregrado como a niv<strong>el</strong> postgrado, consi<strong>de</strong>rando no solo la formación <strong>de</strong><br />
especialistas en Radiofísica Hospitalaria sino también la formación en Física Médica y<br />
Protección Radiológica que <strong>de</strong>ben recibir otros graduados y especialistas.<br />
Cabe <strong>de</strong>stacar, por último, la realización d<strong>el</strong> primer symposium conjunto con la AAPM<br />
(American Asociation of Medical Physicists) en <strong>el</strong> que se abordó la seguridad d<strong>el</strong> paciente en <strong>el</strong><br />
uso <strong>de</strong> la tomografía computarizada, analizando los datos <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong> las últimas<br />
publicaciones (NCRP 160 y UNSCEAR 2008), la reducción en <strong>el</strong> riesgo gracias a los avances<br />
tecnológicos y en dosimetría y los modos <strong>de</strong> informar sobre la dosis en CT. Este evento fue <strong>de</strong><br />
interés, no solo por <strong>el</strong> tema tratado, sino también por lo que supone en cuanto a colaboración<br />
e intercambio con, probablemente, la Sociedad con mayor peso científico a niv<strong>el</strong> mundial en<br />
nuestra profesión.<br />
12
RESÚMENES DE LAS PONENCIAS<br />
Sesión A07 y A08.1: Efectos biológicos <strong>de</strong> la radiación. Protección y seguridad d<strong>el</strong> paciente.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Marisa España. Mo<strong>de</strong>ra: José Migu<strong>el</strong> Fernán<strong>de</strong>z).<br />
Se presentaron las siguientes <strong>comunicaciones</strong> orales:<br />
Explorando los límites en los efectos <strong>de</strong> dosis-volumen: radioterapia con minihaces.<br />
Yolanda Prezado presentó una nueva técnica <strong>de</strong> radioterapia con minihaces (MBRT) que<br />
presenta características diferenciales con respecto a los métodos convencionales: la<br />
irradiación se lleva a cabo empleando tamaños <strong>de</strong> campo sub-milimétricos, se emplea un<br />
fraccionamiento espacial <strong>de</strong> la dosis con altísimas dosis (> 50 Gy) en una fracción empleando<br />
haces paral<strong>el</strong>os, <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> energía empleado tiene una energía media <strong>de</strong> 100 keV, se han<br />
empleado altísimas tasas <strong>de</strong> dosis (> 5000 Gy/s).<br />
Los resultados <strong>de</strong> los primeros experimentos (in vitro e in vivo) muestran que estas<br />
características diferenciales permiten abrir la ventana terapéutica para gliomas: se han<br />
observado unas dosis <strong>de</strong> tolerancias extremadamente altas d<strong>el</strong> cerebro <strong>de</strong> ratas a MBRT<br />
unidas a un incremento <strong>de</strong> un factor tres en la supervivencia media.<br />
Tras la presentación se discutió con los asistentes cuando se podrá aplicar a la clínica rutinaria<br />
esta investigación, indicando la ponente que aún falta todo <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo preclínico y que como<br />
mínimo necesita un <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> unos 10 años.<br />
Control y seguimiento <strong>de</strong> aparición <strong>de</strong> efectos <strong>de</strong>terministas en procedimientos<br />
intervencionistas cardiacos. Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> acción.<br />
Gabri<strong>el</strong> Rodríguez presentó un análisis d<strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> pacientes sometidos a<br />
procedimientos <strong>de</strong> intervencionismo cardiaco que potencialmente podrían sufrir efectos<br />
<strong>de</strong>terministas en pi<strong>el</strong> (sobre una muestra <strong>de</strong> 553), mediante la aplicación <strong>de</strong> un método para<br />
la estimación <strong>de</strong> la dosis máxima en pi<strong>el</strong> a partir <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s disponibles y <strong>el</strong><br />
establecimiento <strong>de</strong> unos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> acción para las mismas.<br />
Estimación d<strong>el</strong> daño genotóxico en pacientes irradiados con (18FDG) en tomografía por<br />
emisión <strong>de</strong> positrones<br />
Migu<strong>el</strong> Alcaraz presentó la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> efecto genotóxico en linfocitos <strong>de</strong> sangre<br />
periférica mediante <strong>el</strong> ensayo <strong>de</strong> micronúcleos (MN), <strong>de</strong>bido a las dosis <strong>de</strong> radiación<br />
administradas al paciente sometidos a exploraciones radiológicas médicas (25 pacientes <strong>de</strong><br />
radiodiagnóstico, 25 pacientes <strong>de</strong> terapia con en Medicina Nuclear, 25 pacientes <strong>de</strong><br />
gammagrafía ósea y 25 pacientes <strong>de</strong> PET-TAC con 18FDG). Aprecian un aumento significativo<br />
d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> MN en las muestras irradiadas en radiodiagnóstico y en medicina nuclear con<br />
I 131 , mientras que para gammagrafías óseas no encuentran diferencias significativas y para<br />
PET-TAC no <strong>de</strong>terminan ningún efecto genotóxico inducido directamente por la radiación<br />
ionizante.<br />
13
Sesión A02.1: Metrología y dosimetría física. Desarrollos científicos y aplicaciones prácticas.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Teresa Eudaldo. Mo<strong>de</strong>ra: Migu<strong>el</strong> Pombar.)<br />
Se presentaron cinco trabajos en esta sesión. Uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los iba dirigido a la metrología <strong>de</strong><br />
fuentes <strong>de</strong> Braquiterapia y los otros cuatro abordaban distintos aspectos r<strong>el</strong>acionados con la<br />
verificación y <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> modulación <strong>de</strong> intensidad, abordando, por<br />
tanto los aspectos más novedosos y prácticos <strong>de</strong> la dosimetría física. La sesión comenzó con<br />
retraso acumulado en las sesiones previas.<br />
Verificación <strong>de</strong> la estabilidad d<strong>el</strong> conjunto cámara pozo-<strong>el</strong>ectrómetro por comparación con<br />
medidas con cámara cilíndrica abordaba <strong>el</strong> problema <strong>de</strong> la no existencia <strong>de</strong> un laboratorio<br />
nacional acreditado para garantizar la trazabilidad <strong>de</strong> estos equipos. El trabajo proponía un<br />
método alternativo y sencillo para garantizar la trazabilidad <strong>de</strong> los mismos.<br />
Verificación <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> campos <strong>de</strong> intensidad modulada con un dispositivo<br />
<strong>de</strong> imagen portal presentaba <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> EPID (habitualmente utilizado para la verificación d<strong>el</strong><br />
correcto posicionamiento <strong>de</strong> los pacientes) como sistema <strong>de</strong>tector para la verificación <strong>de</strong><br />
tratamientos <strong>de</strong> IMRT. Desarrolla un mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> procesamiento rápido que permite<br />
transformar la imagen obtenida en una distribución <strong>de</strong> dosis que se pue<strong>de</strong> comparar con la<br />
suministrada por <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación con un buen acuerdo.<br />
Determinación <strong>de</strong> tolerancias en <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> la mesa <strong>de</strong> tratamiento a partir <strong>de</strong><br />
un sistema <strong>de</strong> imagen guiada abordaba <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> un gran número <strong>de</strong> casos para establecer<br />
unas tolerancias en <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> la mesa en función <strong>de</strong> la patología y <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
inmovilización empleado en tratamientos <strong>de</strong> IGRT.<br />
Validación d<strong>el</strong> conjunto Octavius 2D Array mediante p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas presentó la<br />
validación <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong>tector bidimensional frente a un sistema reconocido (p<strong>el</strong>ículas<br />
radiocrómicas) para su uso en verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT. El empleo <strong>de</strong> este sistema<br />
en la mayoría <strong>de</strong> tratamientos supone una simplificación <strong>de</strong> las verificaciones, <strong>de</strong>jando otros<br />
sistemas reservados a tratamientos más complejos.<br />
Control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> la técnica <strong>de</strong> arcoterapia <strong>de</strong> intensidad modulada (VMAT) con<br />
dosimetría portal <strong>el</strong>ectrónica propone, en base a la literatura, procedimientos para <strong>el</strong> control<br />
<strong>de</strong> calidad en esta técnica que aún está en <strong>de</strong>sarrollo.<br />
Sesión A07 y A08.2: Efectos biológicos <strong>de</strong> la radiación. Protección y seguridad d<strong>el</strong> paciente.<br />
(Presi<strong>de</strong> Eliseo Vañó. Mo<strong>de</strong>ra: Carmen Álvarez).<br />
Se presentaron las siguientes <strong>comunicaciones</strong> orales:<br />
14
Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia en la radiología <strong>de</strong>ntal española. Presenta E. V<strong>el</strong>asco, UTPR<br />
ASIGMA, Murcia. Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia diagnóstica (DRL) entendidas como dosis<br />
<strong>de</strong> radiación administradas al paciente en exposiciones médicas, en instalaciones <strong>de</strong>ntales<br />
españolas, son inferiores a la establecida por la Unión Europea en 2004. La evolución <strong>de</strong> la DRL<br />
en las instalaciones <strong>de</strong>ntales españolas muestra una reducción progresiva en radiología <strong>de</strong>ntal<br />
intraoral, que pone <strong>de</strong> manifiesto un continuo proceso <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> las técnicas y<br />
materiales utilizados en las exploraciones, lo que pue<strong>de</strong> suponer una reducción <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong><br />
radiación administrada al paciente en radiología <strong>de</strong>ntal intraoral.<br />
R<strong>el</strong>ación dosis efectiva – Masa Corporal en cateterismo intervencionista pediátrico. Presenta<br />
Rebeca Hernán<strong>de</strong>z, Hospital Carlos Haya <strong>de</strong> Málaga. Los países miembros <strong>de</strong> la UE están<br />
obligados a establecer Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> Referencia Diagnóstica en los exámenes radiológicos. El<br />
producto dosis (PDA) es <strong>el</strong> parámetro dosimétrico recomendado para establecer los Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
Referencia Diagnóstica en procedimientos intervencionistas en pediatría. Publicaciones<br />
recientes han <strong>de</strong>mostrado la existencia <strong>de</strong> una r<strong>el</strong>ación lineal entre <strong>el</strong> PDA, <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
escopia y la masa corporal. Al verificar en este trabajo que <strong>el</strong> PDA se r<strong>el</strong>aciona linealmente con<br />
la masa, hace pensar en la existencia <strong>de</strong> una r<strong>el</strong>ación entre los factores <strong>de</strong> conversión Dosis<br />
Efectiva/PDA y la masa corporal. En <strong>el</strong> trabajo se ha <strong>de</strong>terminado una r<strong>el</strong>ación mediante una<br />
función polinómica <strong>de</strong> segundo grado, con lo que se podrán establecer los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
Referencia Diagnóstica para estas exploraciones<br />
Experiencia <strong>de</strong> reducción <strong>de</strong> dosis en equipos intervencionistas <strong>de</strong> RX ALLURA <strong>de</strong> PHILIPS.<br />
Presenta María Pinto, Hospital Puerta <strong>de</strong> Hierro <strong>de</strong> Madrid. La dosis <strong>de</strong> radiación en<br />
procedimientos intervencionistas, son una <strong>de</strong> las mayores impartidas a los pacientes en <strong>el</strong><br />
ámbito d<strong>el</strong> radiodiagnóstico. Los fabricantes <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> RX juegan un pap<strong>el</strong> esencial en <strong>el</strong><br />
diseño <strong>de</strong> sus equipos para reducción <strong>de</strong> las dosis. Se ha comprobado que sencillas maniobras<br />
sobre los equipos y la intervención d<strong>el</strong> radiofísico en los procesos <strong>de</strong> puesta en marcha <strong>de</strong><br />
dichos equipos, pue<strong>de</strong>n permitir reducciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> hasta <strong>el</strong> 50%.Respecto a este trabajo,<br />
se efectuó una pregunta r<strong>el</strong>ativa a “si había satisfacción <strong>de</strong> los profesionales médicos por las<br />
intervenciones <strong>de</strong> los radiofísicos y las casas comerciales sobre algún parámetro <strong>de</strong> los equipos<br />
con objeto <strong>de</strong> rebajar las dosis”. La respuesta fue que había buena coordinación entre todas<br />
las partes implicadas y que los médicos utilizaban los nuevos protocolos r<strong>el</strong>ativos a las<br />
intervenciones realizadas<br />
Estudio <strong>de</strong> dosis en pacientes pediátricos sometidos a intervenciones cardiacas en un<br />
sistema digital. Presenta Jorge Ordóñez, Hospital La Paz <strong>de</strong> Madrid. El estudio se ha realizado<br />
con un equipo biplano <strong>de</strong> RX utilizado en un servicio <strong>de</strong> cardiología pediátrica, consistente en<br />
un sistema digital equipado con dos <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> silicio amorfo, así mismo <strong>el</strong> equipo disponía<br />
<strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> ionización integrada en la carcasa d<strong>el</strong> colimador para medir <strong>el</strong> producto<br />
Kerma Aire. En <strong>el</strong> trabajo se ha <strong>de</strong>mostrado que <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> Kerma Aire en la Superficie <strong>de</strong><br />
15
entrada máximo (KASE max) es <strong>de</strong> gran utilidad para comparar con la dosis umbral para<br />
efectos <strong>de</strong>terministas en la pi<strong>el</strong> d<strong>el</strong> paciente (2 GY)<br />
Análisis <strong>de</strong> riesgos en tratamientos <strong>de</strong> Radioterapia mediante matrices <strong>de</strong> riesgo. Presenta<br />
José Migu<strong>el</strong> D<strong>el</strong>gado, Grupo IMO, Madrid. Los tratamientos <strong>de</strong> Radiocirugía al exigir una<br />
exactitud y precisión dosimétrica, los hace vulnerables a fallos en la administración <strong>de</strong> la dosis<br />
al paciente. Por otro lado, al tratarse <strong>de</strong> tratamientos con dosis única, <strong>el</strong> riesgo es muy <strong>el</strong>evado<br />
<strong>de</strong>bido a posibles fallos.<br />
La metodología utilizada en este trabajo ha sido la aplicación <strong>de</strong> matrices <strong>de</strong> riesgo a los<br />
equipos, procesos y procedimientos <strong>de</strong> trabajo, estudiando tanto errores <strong>de</strong> los equipos, d<strong>el</strong><br />
material como errores humanos.<br />
El análisis mediante Matrices <strong>de</strong> Riesgo en Radiocirugía, permite prever <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> riesgo<br />
existente en estos procedimientos y habilitar las barreras correspondientes a la modificación<br />
<strong>de</strong> conductas <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> las características d<strong>el</strong> equipamiento utilizado.<br />
Sesión A02.2: Metrología y Dosimetría Física. Desarrollos científicos y aplicaciones prácticas.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Antonio Brosed. Mo<strong>de</strong>ra: Mercé Ginjaume).<br />
Se han presentado 5 ponencias según lo previsto en <strong>el</strong> programa. Dichas presentaciones<br />
proponen nuevos <strong>de</strong>sarrollos y nuevos laboratorios para cubrir algunas lagunas y áreas <strong>de</strong><br />
mejora en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la metrología y la dosimetría física. A continuación se <strong>de</strong>tallan las<br />
principales aportaciones <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las ponencias.<br />
J. M. Gómez Ros, d<strong>el</strong> CIEMAT (Madrid) presenta las medidas pr<strong>el</strong>iminares obtenidas con un<br />
nuevo <strong>de</strong>sarrollo que permite efectuar medidas espectrométricas <strong>de</strong> radiación neutrónica,<br />
mediante un procedimiento rápido y simple respecto a la metodología <strong>de</strong> referencia basada en<br />
un sistema <strong>de</strong> esferas Bonner.<br />
F. Gómez <strong>de</strong> la Univ. <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a presenta una nueva instalación para ser<br />
utilizada como laboratorio secundario <strong>de</strong> calibración en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia en la energía d<strong>el</strong><br />
60 Co. El laboratorio dispone ya <strong>de</strong> equipos patrón calibrados y está llevando a cabo la puesta a<br />
punto d<strong>el</strong> laboratorio para su acreditación. En la fase <strong>de</strong> preguntas, se puso <strong>de</strong> manifiesto <strong>el</strong><br />
interés <strong>de</strong> dicho laboratorio para dar respuesta a una necesidad d<strong>el</strong> país en este ámbito, pero<br />
también se señaló que quedaban pendientes diversos trabajos para conseguir la acreditación.<br />
I. <strong>de</strong> la Sierra d<strong>el</strong> CIEMAT <strong>de</strong>scribe la metodología <strong>de</strong>sarrollada para validar una <strong>de</strong> las técnicas<br />
<strong>de</strong> medida más ampliamente utilizadas en <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong><br />
Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones para la medida <strong>de</strong> espectrometría alfa en excretas. Se presentan<br />
<strong>de</strong>talles sobre <strong>el</strong> proceso y la incertidumbre asociada. Se evi<strong>de</strong>ncia que la metodología está<br />
16
validada y que se cumplen los requisitos técnicos para obtener la acreditación ENAC <strong>de</strong> este<br />
procedimiento.<br />
I. Amor d<strong>el</strong> CSN presenta los resultados <strong>de</strong> una intercomparación entre sistemas <strong>de</strong> dosimetría<br />
personal <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s (anillo y muñeca). Se ha comprobado que, en general, los<br />
participantes mi<strong>de</strong>n <strong>de</strong> manera a<strong>de</strong>cuada para radiación gamma. Sin embargo, algunos<br />
sistemas presentan dificulta<strong>de</strong>s para medir radiación beta <strong>de</strong> baja energía como la emitida por<br />
<strong>el</strong> 204 Tl. En base a los resultados d<strong>el</strong> estudio se ha <strong>el</strong>aborado una metodología para la<br />
calibración y caracterización <strong>de</strong> los sistemas dosimétricos <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s.<br />
M.A. Gago <strong>de</strong> la Univ. <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a <strong>de</strong>scribe los trabajos iniciales para la puesta<br />
en marcha <strong>de</strong> un servicio <strong>de</strong> dosimetría con alanina, ligado a la instalación <strong>de</strong> 60 Co d<strong>el</strong><br />
Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica y al Servicio <strong>de</strong> Resonancia Paramagnética <strong>de</strong> su Universidad. Se han<br />
presentado los primeros resultados e incertidumbre asociada, para niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis absorbida<br />
<strong>de</strong> 50 Gy y se está trabajando para mejorar <strong>el</strong> sistema para dosis absorbidas menores.<br />
Sesión A03.1: Tratamiento <strong>de</strong> imágenes y sistemas <strong>de</strong> información en aplicaciones médicas.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Natividad Ferrer. Mo<strong>de</strong>ra: Rafa<strong>el</strong> Puchal).<br />
El número <strong>de</strong> trabajos s<strong>el</strong>eccionados para su presentación oral en esta sesión fue <strong>de</strong> cinco, tres<br />
<strong>de</strong> <strong>el</strong>los estaban r<strong>el</strong>acionados con imágenes en CT, uno en Resonancia y otro en Medicina<br />
Nuclear.<br />
Elaboración y análisis <strong>de</strong> un protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en un TC <strong>de</strong> Radioterapia. En él<br />
se propone un protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad a aplicar en estos equipos junto con los<br />
maniquíes a utilizar y se hace un análisis <strong>de</strong> los resultados obtenidos en su aplicación. A<br />
<strong>de</strong>stacar que, aparte <strong>de</strong> las características propias d<strong>el</strong> TC, se hace especial mención <strong>de</strong><br />
parámetros como los geométricos, verificación <strong>de</strong> láseres y calibración d<strong>el</strong> número CT, que en<br />
un tac <strong>de</strong> uso habitual no son tan importantes como en uno utilizado en simulación virtual.<br />
Estudio <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> máximos y mínimos en múltiples imágenes secuenciales <strong>de</strong><br />
uniformidad. Plantea <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> esta prueba, <strong>de</strong> periodicidad semanal, para obtener mayor<br />
información. La distribución <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> no uniformidad <strong>de</strong>ben ser aleatorios entre distintas<br />
pruebas para asegurar que la <strong>de</strong>tección es igual en todo <strong>el</strong> cristal, por lo que propone <strong>el</strong><br />
análisis <strong>de</strong> varias imágenes secuenciales para obtener esa información adicional que en <strong>el</strong><br />
procedimiento tradicional no se tiene.<br />
Evaluación automática <strong>de</strong> la <strong>de</strong>tectabilidad <strong>de</strong> bajo contraste en equipos <strong>de</strong> tomografía<br />
computarizada. Aborda <strong>el</strong> problema <strong>de</strong> la dosis y la calidad <strong>de</strong> imagen, proponiendo un<br />
método estadístico objetivo para <strong>de</strong>terminar la influencia <strong>de</strong> los distintos parámetros d<strong>el</strong><br />
17
estudio en este parámetro. El uso <strong>de</strong> estos métodos permitiría la comparación <strong>de</strong> diferentes<br />
sistemas y estudiar modos y métodos para la reducción <strong>de</strong> dosis.<br />
Comparación <strong>de</strong> dosis y calidad <strong>de</strong> imagen en Cardio-TC prospectivo y restrospectivo.<br />
Estudio con maniquíes. Realiza una comparación <strong>de</strong> ambos métodos utilizando maniquíes en<br />
cuando a la dosis y a la calidad <strong>de</strong> imagen. Se observa que las adquisiciones secuenciales<br />
suministran menor dosis que las espirales. Este trabajo es un primer paso <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un<br />
proyecto que se completa con estudios <strong>de</strong> dosis y calidad <strong>de</strong> imagen con pacientes.<br />
Desarrollo <strong>de</strong> un frame <strong>de</strong> inmovilización termoplastia <strong>de</strong> cabeza y cu<strong>el</strong>lo en antenas <strong>de</strong><br />
resonancia magnética para fusión <strong>de</strong> imágenes radioterápicas CT-MRI. Ofrece una solución al<br />
problema <strong>de</strong> la fiabilidad y la precisión en la fusión <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> CT y MRI para planificación<br />
<strong>de</strong> tratamientos en Radioterapia. El <strong>de</strong>sarrollo propuesto permitiría utilizar un sistema <strong>de</strong><br />
inmovilización similar en ambos sistemas <strong>de</strong> imagen, asegurando la correcta fusión (fiable y <strong>de</strong><br />
calidad) <strong>de</strong> ambas imágenes para la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> volúmenes blanco y órganos <strong>de</strong> interés. El<br />
sistema ha sido patentado.<br />
Sesión A11 y A14.1: Protección ocupacional d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong> medio ambiente en<br />
instalaciones reglamentadas. Funcionamiento normal e inci<strong>de</strong>ncias. Aplicaciones industriales<br />
<strong>de</strong> la radiación y <strong>de</strong> las fuentes y los materiales radiactivos. Transporte. (Presi<strong>de</strong>: Manu<strong>el</strong><br />
Rodríguez. Mo<strong>de</strong>ra: Francisco García Acosta).<br />
El <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la Sesión fue <strong>el</strong> siguiente:<br />
Dosimetría <strong>de</strong> área en arcos quirúrgicos. El ponente manifestó los métodos que llevan a cabo<br />
para realizar la dosimetría <strong>de</strong> área y cuál es la clasificación que tienen establecida para los<br />
Trabajadores Expuestos.<br />
Programa especial <strong>de</strong> vigilancia radiológica <strong>de</strong> “El Cabril”. La ponente indicó la metodología<br />
utilizada en <strong>el</strong> programa <strong>de</strong> vigilancia realizado en las áreas exteriores y los principales<br />
resultados obtenidos, <strong>de</strong>stacándose que no se encontraron áreas impactadas <strong>de</strong> clase 1 y 2 y<br />
que todas las áreas exteriores se clasificaron como no impactadas, excepto una que fue<br />
reclasificada como clase 3.<br />
Validación y cálculo <strong>de</strong> incertidumbres d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> creatinina en orina.<br />
La ponente manifestó <strong>el</strong> proceso llevado a cabo para analizar y evaluar las incertidumbres d<strong>el</strong><br />
método, indicando como conclusión que este método ha sido validado y cumple los requisitos<br />
<strong>de</strong> la norma ISO/IEC 17025:2005.<br />
18
Evolución <strong>de</strong> las dosis colectivas en las Centrales Nucleares españolas. La ponente reflejó la<br />
evolución favorable <strong>de</strong> las dosis en las centrales españolas en los últimos años, indicando que<br />
las dosis <strong>de</strong> nuestras centrales se encuentran por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la media <strong>de</strong> las centrales que<br />
reportan datos en ISOE.<br />
Programa <strong>de</strong> intercomparación EURADOS para dosímetros personales. La ponente expuso <strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> Servicios <strong>de</strong> Dosimetría Personal participantes, <strong>el</strong> número y tipo <strong>de</strong> dosímetros<br />
irradiados y la comprobación <strong>de</strong> la linealidad, reproducibilidad y <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia energética y<br />
angular <strong>de</strong> los sistemas dosimétricos participantes.<br />
Sesión A03.2: Tratamiento <strong>de</strong> imágenes y sistemas <strong>de</strong> información en aplicaciones médicas.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Rafa<strong>el</strong> Ruiz Cruces. Mo<strong>de</strong>ra: Manu<strong>el</strong> Fernán<strong>de</strong>z Bor<strong>de</strong>s).<br />
Los cinco trabajos presentados fueron los siguientes:<br />
Ajuste d<strong>el</strong> control automático <strong>de</strong> exposición <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> radiografía computarizada:<br />
r<strong>el</strong>ación entre <strong>el</strong> Kerma en <strong>el</strong> receptor <strong>de</strong> imagen, la dosis estimada a través d<strong>el</strong> indicador <strong>de</strong><br />
exposición d<strong>el</strong> sistema y la r<strong>el</strong>ación señal ruido. En este trabajo se estudiaron los criterios<br />
planteados en <strong>el</strong> report 116 <strong>de</strong> la AAPM para DR y su aplicación al caso <strong>de</strong> los CR. Al mismo<br />
tiempo se procedió a verificar que los procedimientos propuestos en <strong>el</strong> Protocolo español <strong>de</strong><br />
control <strong>de</strong> calidad en Radiodiagnóstico para verificar la medida d<strong>el</strong> CAE eran correctos. Los<br />
distintos procedimientos se aplicaron en un sistema, siendo los resultados correctos.<br />
Procedimiento para la medida estandarizada <strong>de</strong> la eficiencia cuántica <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección en un<br />
mamógrafo digital. La eficiencia cuántica <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección (DQE) es un parámetro que combina<br />
información sobre ruido, resolución espacial y contraste <strong>de</strong> un equipo. En <strong>el</strong> trabajo se<br />
presentó una guía para su <strong>de</strong>terminación siguiendo los criterios IEC y se analizaron los<br />
problemas prácticos en su implementación. Se <strong>de</strong>stacó <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong> que este parámetro es<br />
especialmente <strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> las condiciones <strong>de</strong> medida, por lo que hay que ser<br />
especialmente cuidadoso con las mismas. Se analizaron también las herramientas <strong>de</strong> libre<br />
acceso que hay para <strong>de</strong>terminar su valor.<br />
Comparación entre distintos algoritmos <strong>de</strong> reconstrucción tomográfica en imágenes <strong>de</strong><br />
Medicina Nuclear. En este trabajo se analizaron y compararon distintos algoritmos <strong>de</strong><br />
reconstrucción que emplean métodos iterativos y que son utilizados en la reconstrucción a<br />
partir <strong>de</strong> imágenes planares. La comparación se hizo <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la perspectiva <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong><br />
imagen obtenida y <strong>el</strong> tiempo empleado en la misma. De los tres algoritmos analizados uno se<br />
<strong>de</strong>scarta ya que aporta peor calidad <strong>de</strong> imagen empleando mayor tiempo, mientras que los<br />
otros dos uno obtiene calidad <strong>de</strong> imagen mientras que otro obtiene mejor tiempo <strong>de</strong><br />
reconstrucción.<br />
19
Utilización <strong>de</strong> complementos <strong>de</strong> ImageJ para la obtención <strong>de</strong> MTF, NNPS y DQE en CR y DR.<br />
La ponencia realiza una comparación entre distintas herramientas para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong><br />
todos estos parámetros en radiología digital.<br />
Aplicación <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> super-resolución (SR) <strong>de</strong> imagen a mapas <strong>de</strong> fluencias <strong>de</strong> dosis en<br />
la verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT. El último trabajo presentado en esta sesión presentó<br />
la aplicación <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> imagen para mejorar la resolución d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
empleado en la verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> intensidad modulada.<br />
Sesión A11 y A14.2: Protección ocupacional d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong> medio ambiente en<br />
instalaciones reglamentadas. Funcionamiento normal e inci<strong>de</strong>ncias. Aplicaciones industriales<br />
<strong>de</strong> la radiación y <strong>de</strong> las fuentes y los materiales radiactivos. Transporte. (Presi<strong>de</strong>: Pío<br />
Carmena. Mo<strong>de</strong>ra: Carmen Rueda).<br />
Recomendaciones para la mejora <strong>de</strong> la Protección Radiológica d<strong>el</strong> Personal Sanitario<br />
<strong>de</strong>rivadas d<strong>el</strong> Proyecto Europeo ORAMED. Merçe Ginjaume d<strong>el</strong> Instituto <strong>de</strong> Técnicas<br />
Energéticas <strong>de</strong> la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Cataluña. En esta ponencia se expusieron las<br />
conclusiones d<strong>el</strong> trabajo realizado <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> proyecto d<strong>el</strong> 7º Programa marco <strong>de</strong> la CE,<br />
ORAMED, orientado a proponer mejoras en protección radiológica para personal sanitario que<br />
trabaja en radiología y cardiología intervencionista o en la preparación y administración <strong>de</strong><br />
radiofármacos en Medicina Nuclear. Entre las recomendaciones <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong> este trabajo<br />
están las <strong>de</strong> uso <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s y <strong>de</strong> cristalino, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong><br />
lectura directa, en radiología y cardiología intervencionista y la d<strong>el</strong> uso en Medicina Nuclear <strong>de</strong><br />
dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> tipo anillo colocados en la base d<strong>el</strong> <strong>de</strong>do índice <strong>de</strong> la mano no<br />
dominante así como la invitación a consultar en <strong>de</strong>talle las guías <strong>de</strong> protección radiológica y <strong>el</strong><br />
material docente disponible en la página Web d<strong>el</strong> proyecto.<br />
Dosimetría personal y ambiental <strong>de</strong> neutrones en una instalación <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong><br />
sondas <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad y humedad <strong>de</strong> su<strong>el</strong>os. Carles Domingo d<strong>el</strong> Grupo <strong>de</strong> Física <strong>de</strong> las<br />
Radiaciones d<strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong> Física <strong>de</strong> la Universidad Autónoma <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona. En este<br />
trabajo se <strong>de</strong>terminó, mediante dosímetros personales neutrónicos <strong>de</strong>sarrollados <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong><br />
grupo <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> los autores, la componente <strong>de</strong> dosis neutrónica <strong>de</strong>bida a las fuentes <strong>de</strong><br />
Am-241/Be utilizadas para la medida <strong>de</strong> la humedad d<strong>el</strong> su<strong>el</strong>o, comparándola a continuación<br />
con la componente <strong>de</strong> dosis gamma <strong>de</strong>bida a las fuentes <strong>de</strong> Cs-137 utilizadas para medida <strong>de</strong><br />
la <strong>de</strong>nsidad d<strong>el</strong> su<strong>el</strong>o, ambas contenidas en los equipos utilizados para este fin. Como<br />
conclusión d<strong>el</strong> trabajo se recomienda <strong>de</strong>terminar y contabilizar en <strong>el</strong> historial dosimétrico <strong>de</strong><br />
los trabajadores, no solo la dosis gamma como se viene haciendo habitualmente sino ambas<br />
componentes ya que, la dosis neutrónica, aún siendo inferior normalmente a la dosis gamma,<br />
no se pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar <strong>de</strong>spreciable<br />
20
Guía <strong>de</strong> ayuda para la aplicación <strong>de</strong> requisitos reglamentarios sobre <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong><br />
material radiactivo. Salvador Martín d<strong>el</strong> Área <strong>de</strong> Transporte y Fabricación <strong>de</strong> Combustible<br />
Nuclear d<strong>el</strong> CSN. En esta ponencia se <strong>de</strong>scribió una guía que <strong>el</strong> CSN tiene en <strong>el</strong>aboración y que<br />
estará disponible próximamente, que facilitará a los usuarios <strong>el</strong> acceso claro a los requisitos <strong>de</strong><br />
la legislación aplicable al transporte <strong>de</strong> materiales radiactivos (Acuerdo Europeo sobre<br />
transporte internacional <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas por carretera, ADR). La <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> esta<br />
guía se inició dadas las dificulta<strong>de</strong>s expresadas por los usuarios en las consultas realizadas en <strong>el</strong><br />
ADR <strong>de</strong>bido a que se incluyen en él los requisitos aplicables a todo tipo <strong>de</strong> mercancías<br />
p<strong>el</strong>igrosas y a<strong>de</strong>más es actualizado cada dos años. La guía cubre tanto los criterios para la<br />
clasificación d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> remesas que se <strong>de</strong>sea transportar como los requisitos aplicables a<br />
cada remesa según su clasificación y será <strong>de</strong> gran utilidad para todos los participantes en la<br />
actividad d<strong>el</strong> transporte.<br />
Dosis en <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> radiofármacos, cambio <strong>de</strong> perspectiva para su reducción. Victoria<br />
Aceña, también d<strong>el</strong> Área <strong>de</strong> Transporte y Fabricación <strong>de</strong> Combustible Nuclear d<strong>el</strong> CSN. Se<br />
presentó <strong>el</strong> análisis realizado en un periodo <strong>de</strong> 8 años, <strong>de</strong> las dosis recibidas por los<br />
trabajadores d<strong>el</strong> sector <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> radiofármacos, en <strong>el</strong> que se dan las dosis individuales<br />
más altas <strong>de</strong> todos los trabajadores expuestos, aunque nunca superiores a los límites <strong>de</strong> dosis,<br />
y en <strong>el</strong> que, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la actividad d<strong>el</strong> transporte, se reciben las mayores dosis. En <strong>el</strong> trabajo se<br />
analizaron las distintas tareas realizadas y se i<strong>de</strong>ntificaron las <strong>de</strong> carga, <strong>de</strong>scarga y transporte<br />
<strong>de</strong> las gran<strong>de</strong>s remesas, sobre todo <strong>de</strong> generadores <strong>de</strong> Mo-99/Tc-99m como las que<br />
contribuyen en mayor grado a la recepción <strong>de</strong> dosis y se <strong>de</strong>scribieron las medidas adoptadas a<br />
lo largo <strong>de</strong> estos años y las que se precisarían <strong>de</strong> ahora en ad<strong>el</strong>ante, a fin <strong>de</strong> reducirlas en lo<br />
posible, medidas que afectarían a los distintos participantes involucrados (expedidores,<br />
fabricantes, transportistas, receptores)<br />
Los ponentes d<strong>el</strong> trabajo <strong>de</strong>nominado “Arquitecturas Nacionales <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección en fronteras”,<br />
Santiago Astudillo y Antonio Ortiz, d<strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong> Aduanas e Impuestos Especiales <strong>de</strong> la<br />
Agencia Estatal <strong>de</strong> Administración Tributaria, comunicaron a la organización su imposibilidad<br />
<strong>de</strong> asistir al Congreso por lo que se retiró esta ponencia <strong>de</strong> la sesión.<br />
Tras la finalización <strong>de</strong> las exposiciones se dio paso al coloquio en <strong>el</strong> que todos los ponentes<br />
tuvieron preguntas <strong>de</strong> los asistentes. A <strong>de</strong>stacar los comentarios sobre la necesidad <strong>de</strong> una<br />
aproximación pluridisciplinar <strong>de</strong> cara a la disminución <strong>de</strong> dosis, en concreto a las d<strong>el</strong><br />
transporte una vez i<strong>de</strong>ntificadas las posibles medidas a tomar y <strong>el</strong> anuncio por parte <strong>de</strong> la SEPR<br />
<strong>de</strong> la creación <strong>de</strong> un grupo <strong>de</strong> Transporte <strong>de</strong> Material Radiactivo, <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> Comité <strong>de</strong><br />
Activida<strong>de</strong>s Científicas <strong>de</strong> la Sociedad en <strong>el</strong> que se podría dar continuidad a los temas<br />
planteados<br />
21
Mesa Redonda: Implicaciones <strong>de</strong> la normativa reciente en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> las radiaciones. (Mo<strong>de</strong>ra:<br />
Lucila Ramos. Participan: Eliseo Vañó, Ramón <strong>de</strong> la Vega, Mª Teresas Sanz, Ignacio Amor).<br />
Modificación d<strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> protección sanitaria contra radiaciones ionizantes. (Mª<br />
Teresa Sanz. CSN). Se realizó en primer lugar una presentación <strong>de</strong> la experiencia en la<br />
aplicación d<strong>el</strong> título VII d<strong>el</strong> Reglamento, <strong>de</strong>scribiendo las carencias y problemas <strong>de</strong>tectados y<br />
las consecuencias <strong>de</strong> estos. Como problema principal se i<strong>de</strong>ntificó que los titulares <strong>de</strong> las<br />
activida<strong>de</strong>s laborales en las que existen fuentes naturales <strong>de</strong> radiación no están realizando los<br />
estudios <strong>de</strong> impacto radiológico requeridos. Se hizo un breve resumen d<strong>el</strong> plan <strong>de</strong> actuación<br />
d<strong>el</strong> CSN aprobado para suplir las carencias d<strong>el</strong> título VII en <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> 2001, incluyendo<br />
los criterios radiológicos aprobados por <strong>el</strong> Pleno d<strong>el</strong> Consejo en octubre <strong>de</strong> 2007. Finalmente<br />
se <strong>de</strong>scribieron los cambios introducidos en la modificación d<strong>el</strong> título VII, siendo la<br />
fundamental la asignación <strong>de</strong> la responsabilidad <strong>de</strong> realizar los estudios al titular <strong>de</strong> la<br />
actividad laboral, así como la normativa d<strong>el</strong> CSN para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo d<strong>el</strong> título VII (instrucción y<br />
guía) y su estado <strong>de</strong> <strong>el</strong>aboración.<br />
Previsión <strong>de</strong> nueva normativa en materia <strong>de</strong> emergencias y protección física. (Ramón <strong>de</strong> la<br />
Vega. CSN). Durante la exposición se comentaron brevemente las previsiones para los<br />
próximos años <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> nueva normativa en materia <strong>de</strong> emergencias nucleares, haciendo<br />
referencia a:<br />
- la revisión d<strong>el</strong> Plan Básico <strong>de</strong> Emergencia Nuclear (PLABEN), para su adaptación a las<br />
nuevas BSS d<strong>el</strong> OIEA, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> otras posibles mejoras adicionales <strong>de</strong>rivadas d<strong>el</strong><br />
acci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> Fukushima.<br />
- normativa r<strong>el</strong>acionada con emergencias radiológicas, concretamente <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la<br />
Directriz Básica <strong>de</strong> Riesgos Radiológicos, la revisión <strong>de</strong> la Instrucción <strong>de</strong> Seguridad IS-18 y<br />
Guía <strong>de</strong> Seguridad GS7.10 (para tener en cuenta los nuevos Planes <strong>de</strong> Emergencia<br />
Radiológica)<br />
- normativa r<strong>el</strong>ativa a Seguridad Física <strong>de</strong> fuentes radiactivas, con <strong>el</strong> nuevo R.D. <strong>de</strong><br />
Seguridad Física <strong>de</strong> Instalaciones y Materiales Nucleares y Fuentes Radiactivas, que<br />
a<strong>de</strong>más incluirá en su <strong>de</strong>sarrollo una IS sobre seguridad física <strong>de</strong> fuentes radiactivas.<br />
Revisión <strong>de</strong> las Normas Básicas <strong>de</strong> radioprotección <strong>de</strong> la Unión Europea. Aspectos generales.<br />
(Ignacio Amor. CSN). Se puso <strong>de</strong> manifiesto la inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la publicación <strong>de</strong> ICRP-103 en la<br />
Directiva 96/29/Euratom y en la SS 115, basadas en ICRP-60, y la necesidad <strong>de</strong> una revisión <strong>de</strong><br />
ambas. Se presentaron otros objetivos adicionales <strong>de</strong> esta revisión, tales como:<br />
- Consolidación <strong>de</strong> la legislación europea en materia <strong>de</strong> PR, agrupando en una única<br />
Directiva las 5 actuales, para una mayor coherencia y efectividad<br />
22
- Adopción d<strong>el</strong> mismo sistema <strong>de</strong> aproximación gradual al control regulador que<br />
introdujo <strong>el</strong> OIEA en sus normas básicas en 1994.<br />
- Estab<strong>el</strong>ecimiento <strong>de</strong> un marco regulador menos flexible en la exposición a fuentes<br />
naturales <strong>de</strong> radiación, exención <strong>de</strong>sclasificación y cooperación en emergencias.<br />
Tras consi<strong>de</strong>rar <strong>el</strong> procedimiento y calendario previstos para la revisión, se presentó la<br />
estructura prevista <strong>de</strong> la directiva refundida, realizándose un análisis comparativo <strong>de</strong> esta y las<br />
nuevas BSS d<strong>el</strong> OIEA. Para concluir se enumeraron algunos aspectos <strong>de</strong>stacables, tales como<br />
los r<strong>el</strong>ativos a los límites <strong>de</strong> dosis, requisitos <strong>de</strong> formación y entrenamiento d<strong>el</strong> personal,<br />
exposición a la radiación natural, sistema previsto para reconocimiento mutuo <strong>de</strong> las<br />
aprobaciones <strong>de</strong> tipo expedidas en <strong>el</strong> EE MM, contenido <strong>de</strong>tallado d<strong>el</strong> pasaporte radiológico y<br />
valores para la aplicación <strong>de</strong> los conceptos exención-<strong>de</strong>sclasificación.<br />
Futura Directiva sobre Normas Básicas <strong>de</strong> Seguridad (Comisión Europea). Impacto en <strong>el</strong> área<br />
médica. (Eliseo Vañó. UCM). Se <strong>de</strong>stacó que la nueva Directiva sobre Normas Básicas <strong>de</strong><br />
Seguridad <strong>de</strong>bería simplificar y mejorar entre otros, los contenidos <strong>de</strong> las Directivas<br />
97/43/Euratom (sobre PR <strong>de</strong> los pacientes) y 96/29/Euratom (sobre PR d<strong>el</strong> público y<br />
trabajadores). Se citaron algunos ejemplos <strong>de</strong> los cambios que se incluyen en la nueva<br />
Directiva referentes a la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> radiología intervencionista, las exposiciones médico<br />
legales, la aplicación <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia para diagnóstico (NRD) en intervencionismo,<br />
la formación en protección radiológica en <strong>el</strong> ámbito médico, la r<strong>el</strong>ación entre las dosis<br />
ocupacionales y dosis a pacientes, <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> las dosis a los pacientes, la incorporación <strong>de</strong><br />
los riesgos <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ntes y acci<strong>de</strong>ntes en los programas <strong>de</strong> calidad y las estimaciones <strong>de</strong> las<br />
dosis a la población <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong> las exposiciones médicas. Se resumieron en 12 puntos los<br />
principales cambios:<br />
1) Las exposiciones médico-legales ya no se consi<strong>de</strong>ran exposiciones médicas.<br />
2) Los NRD se <strong>de</strong>ben aplicar también en radiología intervencionista.<br />
3) Obligación <strong>de</strong> incluir un curso <strong>de</strong> PR en las Faculta<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Medicina y Odontología.<br />
4) Se regulan procedimientos radiológicos en personas asintomáticas.<br />
5) Dosis ocupacionales consi<strong>de</strong>ras en justificación y optimización <strong>de</strong> las exposiciones médicas.<br />
6) Se obliga a revisar periódicamente los NRD.<br />
7) Refuerzo <strong>de</strong> la figura <strong>de</strong> experto en Física Médica en <strong>el</strong> área <strong>de</strong> imagen.<br />
8) Requisito <strong>de</strong> que los equipos <strong>de</strong> radiodiagnóstico aporten información sobre las dosis y la<br />
transferencia <strong>de</strong> estas a la historia <strong>de</strong> los pacientes.<br />
23
9) Obligación <strong>de</strong> que todos los equipos <strong>de</strong> TC y <strong>de</strong> radiología intervencionista aporten<br />
información dosimétrica <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la entrada en vigor <strong>de</strong> la Directiva.<br />
10) Realizar un registro y análisis <strong>de</strong> las exposiciones, acci<strong>de</strong>ntales o no <strong>de</strong>seadas.<br />
11) Evaluación <strong>de</strong> riesgos acci<strong>de</strong>ntales obligatoria en radioterapia.<br />
12) Evaluación <strong>de</strong> dosis a la población a realizar por grupos <strong>de</strong> edad y sexo.<br />
Sesión A05.1: Dosimetría Clínica en la terapia con radiaciones: Radioterapia externa,<br />
Braquiterapia y terapia metabólica. (Presi<strong>de</strong>: Bartolomé Ballester. Mo<strong>de</strong>ra: Rafa<strong>el</strong> Arráns).<br />
Los temas presentados fueron los siguientes:<br />
Un nuevo método para la verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT sobre la geometría d<strong>el</strong><br />
paciente utilizando los archivos Dyna. En este trabajo se planteó la posibilidad <strong>de</strong> utilizar los<br />
ficheros que se generan en <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y transformarlos para su lectura en <strong>el</strong> planificador<br />
como medio <strong>de</strong> comprobación <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> tratamientos. El método era novedoso pero se<br />
generó discusión en cuanto a qué era lo que realmente se estaba verificando.<br />
Verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT ¿cuántas medidas son necesarias? En él se presentan<br />
los resultados <strong>de</strong> la implantación <strong>de</strong> un procedimiento <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong> IMRT basándose en <strong>el</strong><br />
Booklet nº 9 <strong>de</strong> la ESTRO que establece unas guías para este procedimiento. En base a las<br />
medidas realizadas se planteó <strong>el</strong> tema <strong>de</strong> discusión <strong>de</strong> hasta dón<strong>de</strong> hay que llevar este tipo <strong>de</strong><br />
verificaciones en cuanto a número y si es necesario para todos los pacientes. Se concluyó que,<br />
cuando se tenga suficiente experiencia <strong>el</strong> número <strong>de</strong> verificaciones se pue<strong>de</strong> ir reduciendo y,<br />
en cualquier caso, individualizar en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> tratamiento, aunque aún no existe un<br />
consenso claro en este sentido.<br />
Caracterización <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>dicado a tratamientos <strong>de</strong><br />
Radioterapia basado en un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio multi-tiras. En él se plantea un estudio<br />
pr<strong>el</strong>iminar <strong>de</strong> las características <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector utilizado en Física Nuclear para su aplicación en<br />
la obtención <strong>de</strong> mapas axiales <strong>de</strong> dosis en tratamientos <strong>de</strong> IMRT, lo que permitiría su uso, con<br />
lectura en tiempo real, en la clínica diaria. Se verificó su respuesta en cuanto a linealidad,<br />
respuesta angular y se compararon las medidas experimentales con cálculo d<strong>el</strong> planificador y<br />
simulación Monte Carlo con buen acuerdo.<br />
Impacto d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> la ventana <strong>de</strong> gating en tratamientos estereotáxicos extracraneales<br />
con sincronización respiratoria. Analizaba la influencia <strong>de</strong> un parámetro fundamental en este<br />
tipo <strong>de</strong> nuevos tratamientos, fundamentalmente en localizaciones torácicas y abdominales,<br />
que utilizan la sincronización con la respiración para irradiar al tumor siempre en la misma<br />
24
posición. La <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> este parámetro supone un compromiso entre la precisión y <strong>el</strong> tiempo<br />
total <strong>de</strong> tratamiento. La ventana práctica <strong>de</strong> tratamiento encontrada que no supone influencia<br />
significativa en la dosis y no compromete un tiempo excesivo <strong>de</strong> tratamiento se encontró entre<br />
<strong>el</strong> 25 y <strong>el</strong> 35 %.<br />
Evaluación d<strong>el</strong> límite inferior <strong>de</strong> precisión en un sistema <strong>de</strong> simulación virtual. Preten<strong>de</strong><br />
establecer un límite inferior <strong>de</strong> precisión en la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los volúmenes blancos <strong>de</strong><br />
Radioterapia para <strong>el</strong> sistema estudiado. Se analiza esta posibilidad utilizando simulación Monte<br />
Carlo que recogieran variaciones <strong>de</strong> volúmenes, posición, forma y combinadas, obteniéndose<br />
buenos resultados.<br />
Sesión A13 y A15: Desmant<strong>el</strong>amiento y clausura <strong>de</strong> instalaciones. Gestión <strong>de</strong> residuos<br />
radiactivos. Preparación y actuación en acci<strong>de</strong>ntes y emergencias radiológicas. (Presi<strong>de</strong>:<br />
Lucila Ramos. Mo<strong>de</strong>ra: Pedro Carboneras).<br />
Optimización <strong>de</strong> la gestión <strong>de</strong> materiales residuales con contenido radiactivo generados en<br />
centros <strong>de</strong> investigación y docencia (Presentó A. Sánchez d<strong>el</strong> CSIC). Se presentaron los<br />
resultados <strong>de</strong> un proyecto <strong>de</strong> I+D financiado por ENRESA sobre <strong>el</strong> tema, cuyos resultados han<br />
sido muy completos y servirán para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> una “guía” específica por parte <strong>de</strong> la SEPR,<br />
que actualizará y completará guías anteriores en la materia, que han tenido amplia <strong>de</strong>manda y<br />
difusión nacional e internacional.<br />
Aplicación <strong>de</strong> la Guía <strong>de</strong> Seguridad d<strong>el</strong> CSN sobre <strong>el</strong> contenido y criterios para la <strong>el</strong>aboración<br />
<strong>de</strong> los planes <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> residuos en las instalaciones nucleares (Presentó I. Simón d<strong>el</strong><br />
CSN). Se presentó <strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> esta Guía, ya publicada por <strong>el</strong> CSN, y cuyo carácter es<br />
orientativo y no prescriptivo. En su <strong>el</strong>aboración participaron los titulares <strong>de</strong> las instalaciones y<br />
será la base <strong>de</strong> los “Planes <strong>de</strong> Gestión <strong>de</strong> Residuos”, que <strong>de</strong>ben presentar, preceptivamente, a<br />
aprobación <strong>de</strong> las Autorida<strong>de</strong>s.<br />
Nueva Directriz Básica <strong>de</strong> Planificación ante <strong>el</strong> riesgo radiológico. Contenido, criterios<br />
radiológicos e implantación (Presentó M. Calvín d<strong>el</strong> CSN). Se comentó con <strong>de</strong>talle <strong>el</strong> contenido<br />
<strong>de</strong> esta normativa, <strong>de</strong> reciente aparición, cuya preparación ha tomado bastantes años y que<br />
tiene repercusiones significativas para instalaciones y activida<strong>de</strong>s con riesgo radiológico,<br />
diferentes a las centrales nucleares, que tendrán que hacer estudios y revisar sus planes<br />
internos. Para su <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>ben prepararse “planes específicos” por parte <strong>de</strong> todas las<br />
CCAA, con la participación <strong>de</strong> los Municipios. También <strong>de</strong>be <strong>de</strong>sarrollarse un “Plan Estatal”.<br />
Todo <strong>el</strong>lo requerirá tiempo y un esfuerzo nada <strong>de</strong>s<strong>de</strong>ñable, para lo que <strong>el</strong> CSN ha preparado un<br />
“Plan <strong>de</strong> Acción” específico.<br />
25
El sistema JROSDO: Una herramienta mo<strong>de</strong>rna y eficaz para la gestión y preparación <strong>de</strong><br />
emergencias nucleares y radiológicas y la rehabilitación, Implementación en España<br />
(Presentó M. Montero d<strong>el</strong> CIEMAT). Se <strong>de</strong>scribió este sistema <strong>de</strong> ayuda a la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones<br />
en caso <strong>de</strong> emergencia, que ha sido <strong>de</strong>sarrollado en <strong>el</strong> marco <strong>de</strong> los “Programas Marco” <strong>de</strong> la<br />
CE y ha contado con <strong>el</strong> apoyo d<strong>el</strong> CSN. Supone una actualización y mejora <strong>de</strong> todo tipo d<strong>el</strong><br />
anterior sistema (RODOS) <strong>de</strong>sarrollado hace unos años en <strong>el</strong> mismo contexto. Su mayor y<br />
mejor operatividad, permitirá su uso más útil para la planificación y gestión <strong>de</strong> situaciones <strong>de</strong><br />
emergencia radiológica.<br />
Participación <strong>de</strong> ENRESA en <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> vigilancia radiológica en materiales metálicos<br />
(Presentó Mª Teresa Ortiz <strong>de</strong> ENRESA). Se <strong>de</strong>scribió la experiencia acumulada en las<br />
actuaciones <strong>de</strong> ENRESA en base a este “Protocolo”, que se estableció en 1998 por parte <strong>de</strong><br />
todos los agentes implicados, a raíz d<strong>el</strong> inci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> fusión <strong>de</strong> una fuente radiactiva en una<br />
acería española. Este protocolo y en general las actuaciones en España están siendo una<br />
referencia para otros países y también para organizaciones internacionales <strong>de</strong> diversa índole,<br />
que están <strong>de</strong>sarrollando aproximaciones equivalentes.<br />
Experiencia en la <strong>de</strong>sclasificación <strong>de</strong> los residuos radiactivos proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> CCNN, como<br />
alternativa <strong>de</strong> vía <strong>de</strong> gestión (Presentó M.A. Rodríguez <strong>de</strong> SOCOIN). Se <strong>de</strong>scribió <strong>el</strong> proceso en<br />
curso para obtener las autorizaciones correspondientes <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación <strong>de</strong> materiales<br />
residuales proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> centrales nucleares españolas con contenidos radiactivos mínimos,<br />
como mecanismo para “optimizar” su gestión ulterior. Este proceso forma parte <strong>de</strong> un plan<br />
general <strong>de</strong> reducción <strong>de</strong> volumen <strong>de</strong> los residuos radiactivos generados que cuenta con la<br />
colaboración <strong>de</strong> ENRESA y ha obtenido ya exc<strong>el</strong>entes resultados (reducción a la tercera parte<br />
en 10 años). Estos procesos son complejos, técnica y administrativamente, y requieren<br />
siempre una autorización final d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. También son procesos<br />
consumidores <strong>de</strong> <strong>el</strong>evados recursos y se apuntaron diversas i<strong>de</strong>as para su “mejora hacia <strong>el</strong><br />
futuro.<br />
Sesión A05.2: Dosimetría clínica en la terapia con radiaciones: Radioterapia externa,<br />
Braquiterapia y Terapia metabólica. (Presi<strong>de</strong>: Leopoldo Arranz. Mo<strong>de</strong>ra: Montserrat Baeza).<br />
Las cinco ponencias fueron las siguientes:<br />
Radiocirugía Estereotáxica No Invasiva para Malformaciones Arteriovenosas. (Rodríguez<br />
Romero R., Castro Tejero P., Sánchez Rubio P., Núñez Martín L., Medrano J.C. Presenta:<br />
Rodríguez Romero R.).<br />
Determinación d<strong>el</strong> movimiento prostático con <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> marcadores fiduciarios y estructuras<br />
óseas mediante haz cónico tomográfico computarizado. (Juan Senabre XJ., Con<strong>de</strong> Moreno AJ.,<br />
26
Santos Serra A., López Tarju<strong>el</strong>o J, Sánchez Iglesias AL., Quirós Higueras JD., De marco Blancas<br />
N., Calzada F<strong>el</strong>iú S., Ferrer Albiach C. Presenta: Quirós Higueras JD).<br />
Establecimiento <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> acción para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imrt con pan<strong>el</strong> plano:<br />
experiencia con <strong>el</strong> algoritmo iGriMLo. (González V., <strong>de</strong> los Dolores V., Pastor V., Martínez J.,<br />
Gimeno J., Guardino C., Crispín V. Presenta: González V.).<br />
Estudio y caracterización <strong>de</strong> matrices <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores para verificación dosimétrica <strong>de</strong><br />
radioterapia, análisis <strong>de</strong> las soluciones comerciales. (Gago Arias A., Brualla González L.,<br />
Gómez Rodríguez F., González Castaño D. M., Pardo Montero J., Luna Vega Vl, Mosquera<br />
Sueiro J., Sánchez García M. Presenta: Gago Arias A.).<br />
Análisis <strong>de</strong> las correcciones interfracción en <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> los pacientes mediante<br />
IGRT. (Rodríguez Rodríguez C., Caballero Perea B., López Fernán<strong>de</strong>z A., Sáez B<strong>el</strong>trán M.<br />
Presenta: Rodríguez Rodríguez C.).<br />
A continuación se abrió <strong>el</strong> turno <strong>de</strong> preguntas que propició que tres profesionales <strong>de</strong> distintos<br />
centros comentasen su propia experiencia respecto a la verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT e<br />
IGRT. Se <strong>de</strong>spertó un especial interés por este tema y había más personas con intención <strong>de</strong><br />
participar pero no se pudo por limitaciones <strong>de</strong> tiempo.<br />
Sesión A16 y A17: Regulación y normativa en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> las radiaciones. Aspectos sociales y<br />
éticos <strong>de</strong> la Protección Radiológica. (Presi<strong>de</strong>: Migu<strong>el</strong> Calvín. Mo<strong>de</strong>ra: Eduardo Gallego).<br />
En esta sesión se trataron aspectos r<strong>el</strong>acionados con la regulación <strong>de</strong> instalaciones, nuevas<br />
recomendaciones sobre los trabajadores expuestos y otros r<strong>el</strong>acionados con herramientas <strong>de</strong><br />
gestión <strong>de</strong> calidad y <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> medios necesarios en Servicios <strong>de</strong> Radiofísica.<br />
La comunicación como herramienta para modificar la percepción negativa d<strong>el</strong> riesgo<br />
radiológico. Presentaba las conclusiones y propuestas d<strong>el</strong> proyecto realizado por <strong>el</strong> grupo que<br />
lo presentaba, en <strong>el</strong> que se analizaba la percepción d<strong>el</strong> riesgo radiológico por parte d<strong>el</strong> público,<br />
los reguladores y los especialistas. En base a estos resultados se presentan unas<br />
recomendaciones que permitan una percepción más real d<strong>el</strong> riesgo que supone <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> las<br />
radiaciones ionizantes y que <strong>el</strong> público tenga una mayor sensación <strong>de</strong> seguridad frente a <strong>el</strong>la.<br />
Sistema <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la calidad en un Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P.R. según ISO 9001. Aborda<br />
la implantación y adaptación <strong>de</strong> un Servicio <strong>de</strong> Radiofísica para seguir los procedimientos<br />
establecidos <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la calidad según la norma ISO 9001. Tras esta experiencia se<br />
concluye que, si bien su proceso <strong>de</strong> implantación requiere un gran <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong><br />
homogeneización, protocolización y documentación, su uso permite disponer <strong>de</strong> herramientas<br />
27
que permitan analizar <strong>el</strong> funcionamiento d<strong>el</strong> mismo y <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong><br />
corrección <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviaciones en su funcionamiento. Por otra parte su implantación permite<br />
ofrecer con mayor claridad la cartera <strong>de</strong> servicios al resto <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> Hospital.<br />
Instrucción IS-28 d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, sobre las especificaciones <strong>de</strong><br />
funcionamiento <strong>de</strong> instalaciones radiactivas. Introdujo la nueva Instrucción d<strong>el</strong> Consejo que<br />
<strong>de</strong>sarrolla los requisitos establecidos para estas Instalaciones en <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong><br />
Instalaciones Radiactivas. Dicha Instrucción se publicó en BOE <strong>el</strong> 11 <strong>de</strong> Octubre <strong>de</strong> 2010 y es<br />
aplicable a las instalaciones <strong>de</strong> 2ª y 3ª categoría con fines científicos, médicos, agrícolas,<br />
comerciales o industriales.<br />
Revisión <strong>de</strong> las nuevas recomendaciones técnicas <strong>de</strong> la Comisión Europea para la vigilancia<br />
individual <strong>de</strong> los trabajadores expuestos a radiación externa (Ed. 2009). Presentó los<br />
resultados d<strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> trabajo 2 <strong>de</strong> EURADOS (WG2) para la “Armonización <strong>de</strong> la Dosimetría<br />
Personal en Europa”, que culminó con la publicación d<strong>el</strong> documento RP-160. En este<br />
documento se recogen recomendaciones importantes en todos los aspectos <strong>de</strong><br />
funcionamiento <strong>de</strong> los servicios <strong>de</strong> dosimetría personal como base para la armonización y <strong>el</strong><br />
reconocimiento entre estos servicios a niv<strong>el</strong> europeo.<br />
Revisión <strong>de</strong> los medios humanos necesarios para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la actividad <strong>de</strong> un Servicio<br />
<strong>de</strong> Radiofísica Hospitalaria. Presentó una herramienta para la estimación d<strong>el</strong> personal<br />
necesario en función <strong>de</strong> la cartera <strong>de</strong> servicios y <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> la unidad<br />
correspondiente. Esta herramienta se ofreció a las Socieda<strong>de</strong>s para su posible uso en un<br />
análisis general <strong>de</strong> estas necesida<strong>de</strong>s en <strong>el</strong> país.<br />
Mesa Redonda: Calidad y seguridad en la medida. Fiabilidad. (Mo<strong>de</strong>ra: Antonio Brosed.<br />
Participan: José Mª Los Arcos, Mercé Ginjaume, Carlos Sendín).<br />
Las conclusiones <strong>de</strong> la mesa redonda fueron las siguientes:<br />
A) De carácter general:<br />
Instar a los colectivos <strong>de</strong> las Socieda<strong>de</strong>s r<strong>el</strong>acionadas con las radiaciones ionizantes, SNE,<br />
<strong>SEFM</strong>, SEPR, SEMN, SERFA y a los organismos r<strong>el</strong>acionados, CSN, CIEMAT, ENUSA, ENRESA, etc.<br />
1º) A introducir en sus miembros la cultura <strong>de</strong> la CALIDAD y <strong>de</strong> la SEGURIDAD.<br />
Cualquier organización <strong>de</strong>be disponer <strong>de</strong> ambas, como sistemas integrados en sus<br />
procesos productivos, ya sean estos la medida, la calibración o la atención sanitaria d<strong>el</strong><br />
paciente. Con <strong>el</strong>las, la probabilidad <strong>de</strong> que un organismo, institución, servicio o laboratorio<br />
funcione bien y a<strong>de</strong>cuadamente (FIABILIDAD) es muy alta.<br />
28
2º) A implantar, si no se ha hecho ya, un “Sistema <strong>de</strong> calidad”. Se ha <strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> los<br />
medios necesarios para su mantenimiento y perfección en los laboratorios <strong>de</strong> medida, <strong>de</strong><br />
carácter científico, tecnológico e industrial y por supuesto en las distintas áreas <strong>de</strong> aplicación<br />
<strong>de</strong> las radiaciones ionizantes en medicina.<br />
3º) A divulgar la cultura metrológica y su aplicación práctica, la calibración, parte esencial <strong>de</strong><br />
la CALIDAD. Si se dispone <strong>de</strong> un equipo, instrumento o sistema <strong>de</strong> medida sin calibrar, no es<br />
posible expresar <strong>de</strong> manera correcta y completa <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> una medición. Por <strong>el</strong><br />
contrario, la incertidumbre señalada en un certificado <strong>de</strong> calibración constituye <strong>el</strong> primer paso<br />
para po<strong>de</strong>r asignar a una medida, la cuantía <strong>de</strong> su incertidumbre.<br />
B) De carácter específico:<br />
4º) Instar al CIEMAT para que lleve a cabo en <strong>el</strong> menor tiempo posible, la construcción y<br />
puesta a punto <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> Braquiterapia y <strong>de</strong> Patrones neutrónicos. Dos áreas <strong>de</strong> la<br />
metrología tan importantes como las <strong>de</strong> braquiterapia y radiación neutrónica no pue<strong>de</strong>n dar<br />
respuesta a las reiteradas solicitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> calibración, cada vez más perentorias, <strong>de</strong> los<br />
colectivos <strong>de</strong> la Física Médica y <strong>de</strong> la Protección Radiológica respectivamente.<br />
5º) Instar al Ministerio <strong>de</strong> Sanidad y Política Social e Igualdad y las Consejerías<br />
correspondientes <strong>de</strong> todas las Comunida<strong>de</strong>s autónomas a que contribuyan en todos los<br />
sentidos, al mantenimiento d<strong>el</strong> “Sistema <strong>de</strong> Calidad” instalado en distintas áreas <strong>de</strong> la<br />
medicina don<strong>de</strong> se aplican las radiaciones ionizantes, en particular:<br />
a) La realización <strong>de</strong> manera efectiva y completa en todas <strong>el</strong>las, <strong>de</strong> auditorías internas y<br />
externas, por parte <strong>de</strong> la Autoridad sanitaria o <strong>de</strong> un organismo acreditado.<br />
b) La actuación <strong>de</strong> organismos <strong>de</strong> certificación que, cerrando <strong>el</strong> ciclo inicial <strong>de</strong> la<br />
calidad, puedan establecer la conformidad a los requisitos que fijan la norma o normas usadas.<br />
6º) Recomendar a la <strong>SEFM</strong>, que ante la modificación <strong>de</strong> los Anexos I y II d<strong>el</strong> RD 1841/1997,<br />
que establece los criterios <strong>de</strong> calidad en Medicina Nuclear, <strong>de</strong>be tener en cuenta los avances y<br />
logros alcanzados en la metrología <strong>de</strong> radionucleidos, lo que repercutirá necesariamente en la<br />
optimización <strong>de</strong> las tolerancias en <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> equipamiento.<br />
Sesión A01: Fuentes <strong>de</strong> radiación natural. (Presi<strong>de</strong>: José Luis Martín Matarranz. Mo<strong>de</strong>ra:<br />
Rafa<strong>el</strong> García Tenorio).<br />
En esta sesión se presentaron los siguientes trabajos:<br />
29
Vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> 210Po y 210Pb en orina humana para verificar su posible<br />
contaminación. Este trabajo analiza la vali<strong>de</strong>z d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la espectrometría gamma para<br />
<strong>de</strong>terminar la presencia <strong>de</strong> estos radionúclidos en la orina humana. Este tipo <strong>de</strong> análisis se<br />
pue<strong>de</strong> utilizar, por tanto, como medio <strong>de</strong> control <strong>de</strong> posible contaminación en trabajadores <strong>de</strong><br />
industrias NORM.<br />
Estudio radiológico <strong>de</strong> los fangos generados en una estación <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> aguas<br />
potables. Estudia <strong>el</strong> contenido radiactivo <strong>de</strong> los residuos generados en las plantas<br />
potabilizadoras en situación normal <strong>de</strong> funcionamiento y suponiendo un funcionamiento<br />
optimizado para <strong>el</strong>iminar estos contenidos. En los restos analizados se <strong>de</strong>tectó U-234, U-238 y<br />
Ra-226 bien fijados por medio <strong>de</strong> óxidos metálicos, por lo que no es probable su separación y<br />
por tanto tampoco que se pasen a los cultivos.<br />
Protocolo <strong>de</strong> actuación en industrias NORM. Centrales <strong>de</strong> producción térmica <strong>de</strong> carbón. Se<br />
presenta un protocolo o guía, como parte <strong>de</strong> un proyecto I+D, financiado por <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong><br />
Seguridad Nuclear, que preten<strong>de</strong> estimar <strong>el</strong> impacto radiológico en <strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong><br />
industrias. De este modo se preten<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar si se produce un incremento significativo <strong>de</strong><br />
la exposición <strong>de</strong> los trabajadores o <strong>de</strong> la población por <strong>el</strong> funcionamiento <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong><br />
industrias. El protocolo recoge en primera fase una evaluación y, si esta es positiva, una<br />
segunda fase para cuantificar dicha influencia.<br />
Estudio <strong>de</strong> la instrumentación <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> Radón en condiciones ambientales extremas.<br />
Analiza los filtros utilizados en esta instrumentación para minimizar la influencia <strong>de</strong><br />
parámetros como la humedad, sobre la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> radón continuos e<br />
integradores. Por <strong>el</strong> momento se han realizado medidas en condiciones estándar<br />
encontrándose variaciones en algunos <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores analizados. En una segunda fase se<br />
propone analizar la respuesta en condiciones extremas.<br />
210Po en organismos marinos consumidos por la población sevillana. Estudia la<br />
contaminación por ingestión <strong>de</strong> productos marinos, es una parte importante <strong>de</strong> nuestra dieta,<br />
<strong>de</strong>bido a este isótopo ya que es <strong>de</strong> los más tóxicos y se fija en la población marina. Como<br />
resultado se obtiene que <strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> este radionúclidos en moluscos es importante, <strong>de</strong><br />
manera que es <strong>el</strong> <strong>el</strong>emento natural que contribuye en mayor proporción a la dosis por<br />
ingestión recibida por la población sevillana, por encima <strong>de</strong> otros radioisótopos como los d<strong>el</strong><br />
Uranio o <strong>el</strong> Torio.<br />
Sesión A06.1: Métodos y algoritmos <strong>de</strong> cálculo, mod<strong>el</strong>ación y simulación. (Presi<strong>de</strong>: Migu<strong>el</strong><br />
Herrador. Mo<strong>de</strong>ra: Mª Amparo Iborra).<br />
30
Los temas se han tratado con la profundidad a<strong>de</strong>cuada al niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> los asistentes y como<br />
aportaciones resaltamos:<br />
1. El diseño <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> planificación basado en simulaciones Monte Carlo que está<br />
siendo <strong>de</strong>sarrollado y validado experimentalmente para futuros ensayos clínicos en<br />
radioterapia con microhaces y cuyos primeros resultados indican que las simulaciones Monte<br />
Carlo reproducen los datos experimentales medidos en medios homogéneos.<br />
2. El resultado <strong>de</strong> un estudio que muestra que la distribución dosimétrica en un tratamiento<br />
braquiterápico ginecológico <strong>de</strong> alta tasa con fuente <strong>de</strong> Ir-192 con contraste yodado en la<br />
vejiga, se modifica <strong>de</strong> manera significativa aumentando la dosis absorbida en la vejiga.<br />
3. Un interesante trabajo <strong>de</strong> intercomparación internacional organizado por <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong><br />
trabajo WG7 “Internal Dosimetry” <strong>de</strong> EURADOS, <strong>de</strong> 4 laboratorios <strong>de</strong> medida in-vivo <strong>de</strong> la<br />
exposición interna con <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio utilizando un maniquí-pierna <strong>de</strong> USTUR<br />
conteniendo hueso humano con una contaminación real <strong>de</strong> Am-241.<br />
4. La mejora los planes <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> APBI mediante la técnica MERT mediante <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong><br />
colimador multiláminas <strong>de</strong> fotones, instalado en algunos ac<strong>el</strong>eradores actuales, que permite la<br />
fácil implementación <strong>de</strong> la técnica y <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> haces combinados <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones y fotones<br />
ampliando <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la técnica a lesiones más profundas.<br />
5. El <strong>de</strong>spreciable impacto dosimétrico <strong>de</strong>bido a la capa <strong>de</strong> titanio <strong>de</strong> la malla TiLoop Bra en<br />
la irradiación <strong>de</strong> la mama, así como su efecto en la calidad <strong>de</strong> la imagen radiográfica y en la<br />
posible perturbación <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> gris <strong>de</strong> dicha imagen, igualmente <strong>de</strong>spreciable.<br />
Destacar que estas aportaciones han incluido los últimos avances tecnológicos y las<br />
exposiciones han motivado a los asistentes. Así, tras las ponencias se ha suscitado <strong>el</strong> <strong>de</strong>bate en<br />
<strong>el</strong> que ha habido una participación activa entre los mismos, realizando cuestiones con<br />
aplicabilidad a la práctica profesional y a optimizar sus prácticas y sus métodos <strong>de</strong> trabajo.<br />
Sesión A12: Protección operacional d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong> medio ambiente en instalaciones no<br />
reglamentadas. Funcionamiento normal e inci<strong>de</strong>ncias. (Presi<strong>de</strong>: David Cancio. Mo<strong>de</strong>ra:<br />
Florencio Javier Luis Simón).<br />
En esta sesión se presentaron cinco trabajos:<br />
Caracterización <strong>de</strong> isótopos <strong>de</strong> plutonio en muestras <strong>de</strong> aire mediante técnicas<br />
retrospectivas ultrasensibles. En él se expuso <strong>el</strong> trabajo realizado para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong><br />
incremento o no <strong>de</strong> la contaminación <strong>de</strong>bida a isótopos <strong>de</strong> plutonio en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>smant<strong>el</strong>ación d<strong>el</strong> reactor nuclear <strong>de</strong> investigación y otras instalaciones radiactivas d<strong>el</strong><br />
31
CIEMAT. Para <strong>el</strong>lo fue necesario <strong>de</strong>terminar en primer lugar <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> fondo en <strong>el</strong> entorno. La<br />
importancia <strong>de</strong> las técnicas presentadas es que permiten <strong>de</strong>terminar niv<strong>el</strong>es muy bajos y<br />
<strong>de</strong>sarrollan nuevos modos para la evaluación <strong>de</strong> la contaminación a partir <strong>de</strong> las r<strong>el</strong>aciones d<strong>el</strong><br />
término fuente y d<strong>el</strong> fondo natural en muestras <strong>de</strong> ultra baja concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong><br />
plutonio.<br />
Campaña <strong>de</strong> búsqueda <strong>de</strong> fuentes huérfanas llevada a cabo por ENRESA. Presentó <strong>el</strong><br />
resultado <strong>de</strong> esta campaña <strong>de</strong>sarrollada por ENRESA, tras la publicación d<strong>el</strong> R.D. 229/2006, en<br />
la que se han encontrado más <strong>de</strong> 400 fuentes en los sectores habituales. Se analizan también<br />
las causas más frecuentes <strong>de</strong> aparición <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> fuentes, fundamentalmente<br />
económicas, <strong>de</strong>scuido, ignorancia y legado histórico. En cuanto al riesgo, en ningún momento<br />
ninguna <strong>de</strong> <strong>el</strong>las ha supuesto p<strong>el</strong>igro real y <strong>de</strong>stacan también la colaboración <strong>de</strong> todos los<br />
participantes.<br />
Evaluación radiológica <strong>de</strong> un complejo industrial <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> fertilizantes fosfatados<br />
atendiendo al actual reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes. Al<br />
igual que en otros trabajos, la motivación d<strong>el</strong> mismo es la obligatoriedad establecida por <strong>el</strong><br />
mencionado Reglamento, <strong>de</strong> analizar si <strong>el</strong> funcionamiento <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> industrias supone un<br />
incremento significativo <strong>de</strong> la exposición <strong>de</strong> trabajadores o público. Los resultados obtenidos<br />
indican que no es necesaria ninguna medida <strong>de</strong> protección radiológica con trabajadores o<br />
público, sin embargo se han encontrado, en algunos materiales, concentraciones <strong>el</strong>evadas <strong>de</strong><br />
radionúclidos naturales que requieren medidas periódicas <strong>de</strong> control.<br />
Sistema <strong>de</strong> calidad establecido por <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear en la vigilancia<br />
radiológica ambiental. Presenta la visión general d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> calidad establecido en la red<br />
<strong>de</strong> vigilancia existente en nuestro país. Como medidas más <strong>de</strong>stacadas <strong>el</strong> CSN supervisa todas<br />
las medidas, realiza auditorías e inspecciones y tiene establecido un programa anual <strong>de</strong><br />
campañas <strong>de</strong> intercomparación entre los laboratorios con <strong>el</strong> apoyo d<strong>el</strong> CIEMAT. Al mismo<br />
tiempo <strong>de</strong>sarrolla procedimientos normalizados para evitar la variabilidad y lograr una mayor<br />
homogeneización.<br />
Caracterización <strong>de</strong> un monitor <strong>de</strong> espectrometría gamma <strong>de</strong> LABR3 para las estaciones<br />
automáticas <strong>de</strong> vigilancia ambiental. En esta ponencia se presentó la caracterización <strong>de</strong> un<br />
monitor para su instalación en las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vigilancia ambiental <strong>de</strong> manera automática. El<br />
<strong>de</strong>tector se ha simulado mediante Monte Carlo, validándose mediante medidas<br />
experimentales. El <strong>de</strong>tector ha <strong>de</strong>mostrado su capacidad para su funcionamiento en este<br />
modo.<br />
32
Sesión A06.2: Métodos y algoritmos <strong>de</strong> cálculo, mod<strong>el</strong>ación y simulación. (Presi<strong>de</strong>: Juan José<br />
Peña. Mo<strong>de</strong>ra: José Pérez Calatayud).<br />
En esta sesión se presentaron 5 <strong>comunicaciones</strong>:<br />
Un sistema <strong>de</strong> “razonamiento basado en casos” para la optimización <strong>de</strong> dosis en<br />
braquiterapia prostática <strong>de</strong> alta tasa. (González Sancho J.M. et al, d<strong>el</strong> Hospital General <strong>de</strong><br />
Asturias). Resultó interesante ver este método <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> la práctica en este Hospital <strong>de</strong> gran<br />
experiencia en esta disciplina. En la discusión se planteó la posibilidad <strong>de</strong> incorporar esta<br />
novedosa aproximación a los algoritmos mo<strong>de</strong>rnos <strong>de</strong> planificación inversa en proceso<br />
intraoperatorio.<br />
Un trabajo r<strong>el</strong>ativo a la evaluación mediante Monte Carlo <strong>de</strong> la medida in-vivo <strong>de</strong> la<br />
contaminación en pulmón (Moraleda M. et al d<strong>el</strong> CIEMAT). Fue muy ilustrativo <strong>el</strong> ver esta<br />
aplicación tan compleja en este campo poco familiar para los Radiofísicos <strong>de</strong>dicados a la<br />
Radioterapia.<br />
Un trabajo que aplica las técnicas <strong>de</strong> Monte Carlo para <strong>el</strong> estudio d<strong>el</strong> fraccionamiento en<br />
pacientes <strong>de</strong> Ca. <strong>de</strong> cabeza y cu<strong>el</strong>lo tratados con radioterapia. (Carrasco MA et al d<strong>el</strong> Hospital<br />
Virgen d<strong>el</strong> Rocío). Los autores proponen una interesante herramienta para estudiar la<br />
influencia <strong>de</strong> los diferentes parámetros como <strong>el</strong> fraccionamiento en <strong>el</strong> control tumoral. Se<br />
produjo una interesante discusión sobre las posibilida<strong>de</strong>s prospectivas <strong>de</strong> este mod<strong>el</strong>o dadas<br />
sus hipótesis algunas <strong>de</strong> <strong>el</strong>las con parámetros en discusión.<br />
El trabajo siguiente <strong>de</strong> Monte Carlo presentó una aplicación para la obtención d<strong>el</strong> espectro<br />
<strong>de</strong> neutrones producido en un Ac<strong>el</strong>erador. (González-Soto et al <strong>de</strong> las Universida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
Santiago, Barc<strong>el</strong>ona, CIEMAT, Sevilla y Hospital Virgen Macarena). Se estudiaron la dosis<br />
<strong>de</strong>bida a neutrones en varios puntos en un maniquí antropomórfico a partir <strong>de</strong> medidas<br />
experimentales <strong>de</strong> la fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos en la sala. Exc<strong>el</strong>ente trabajo en busca <strong>de</strong><br />
un método para estimar la dosis en <strong>el</strong> paciente. En la discusión se trato la posible<br />
generalización <strong>de</strong> estos resultados a otros mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>eradores y salas.<br />
Finalmente, Puja<strong>de</strong>s MC et al <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Valencia, y los Hospitales La Fe, Clínica<br />
Benidorm y Hospital General <strong>de</strong> Valencia, presento la aplicación <strong>de</strong> Monte Carlo para evaluar<br />
la influencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>fecto <strong>de</strong> componente dispersa en tratamientos braquiterápicos <strong>de</strong> pi<strong>el</strong><br />
supuesta por los Sistemas <strong>de</strong> Planificación actuales. Se discutió sobre la criticidad d<strong>el</strong> buen<br />
contacto en este tipo <strong>de</strong> tratamientos.<br />
Mesa redonda: El acci<strong>de</strong>nte nuclear <strong>de</strong> Japón: aspectos técnicos y radiológicos. (Mo<strong>de</strong>ra:<br />
Antonio Colino. Participan: Eduardo Gallego, Ab<strong>el</strong> González, Juan Carlos Lentijo).<br />
El 11 <strong>de</strong> marzo <strong>de</strong> 2011 y tras un terremoto <strong>de</strong> magnitud extrema, se originó un gigantesco<br />
tsunami que asoló extensas áreas <strong>de</strong> la zona Noreste <strong>de</strong> Japón. El fenómeno afectó muy<br />
33
gravemente a algunas <strong>de</strong> las centrales nucleares ubicadas en dicha zona y en una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las,<br />
Fukushima Daichii, se produjo un acci<strong>de</strong>nte nuclear <strong>de</strong> la máxima severidad, que afectó a<br />
cuatro (4) <strong>de</strong> sus seis (6) reactores.<br />
Las Socieda<strong>de</strong>s organizadoras consi<strong>de</strong>raron que este tema <strong>de</strong>bía ser tratado en <strong>el</strong> Congreso y<br />
así lo solicitaron a los Comités encargados d<strong>el</strong> mismo, que en un escaso tiempo pudieron<br />
organizarlo.<br />
En la sesión se analizó <strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong>s<strong>de</strong> tres puntos <strong>de</strong> vista:<br />
1. Sus aspectos tecnológicos, a cargo d<strong>el</strong> profesor <strong>de</strong> la Universidad Politécnica <strong>de</strong><br />
Madrid, Dr. Eduardo Gallego.<br />
2. Sus aspectos radiológicos, internos y externos, a cargo d<strong>el</strong> Director Técnico d<strong>el</strong><br />
Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, D. Juan Carlos Lentijo.<br />
3. Su significación e implicaciones globales en <strong>el</strong> contexto internacional,<br />
consi<strong>de</strong>rando otros acci<strong>de</strong>ntes previos y la experiencia adquirida, a cargo d<strong>el</strong><br />
Vicepresi<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> la Comisión Internacional <strong>de</strong> Protección Radiológica, Dr. Ab<strong>el</strong><br />
González.<br />
Tras las presentaciones <strong>de</strong> los ponentes se estableció un <strong>de</strong>bate, vivo y profundo, sobre las<br />
consecuencias <strong>de</strong> todo tipo que este acci<strong>de</strong>nte tendrá presumiblemente en <strong>el</strong> futuro <strong>de</strong> la<br />
energía nuclear a escala mundial, y también sobre las actuaciones previsibles y su orientación<br />
más a<strong>de</strong>cuada, para lograr primero <strong>el</strong> control final <strong>de</strong> la situación en las plantas acci<strong>de</strong>ntadas y<br />
<strong>de</strong>spués la recuperación <strong>de</strong> la “normalidad” radiológica en las zonas afectadas.<br />
Mesa Redonda: Formación y Docencia. (Mo<strong>de</strong>ra: Juan José Peña. Participan: Eduardo<br />
Guib<strong>el</strong>al<strong>de</strong>, Marisa Marco, Eduardo Gallego, José Hernán<strong>de</strong>z Armas).<br />
Eduardo Guib<strong>el</strong>al<strong>de</strong> habló, en su condición <strong>de</strong> coordinador europeo, sobre la formación d<strong>el</strong><br />
Medical Physics Expert, básicamente sobre las d<strong>el</strong>iberaciones más tratadas en <strong>el</strong> Workshop<br />
“Guid<strong>el</strong>ines on Medical Physics Expert”, c<strong>el</strong>ebrado en Sevilla entre los días 9-10 mayo 2011,<br />
proyecto patrocinado por la Dirección General <strong>de</strong> Medioambiente <strong>de</strong> la Comisión Europea.<br />
El propósito principal <strong>de</strong> este proyecto es suministrar criterios para mejorar la aplicación <strong>de</strong> las<br />
disposiciones europeas sobre exposiciones médicas r<strong>el</strong>acionadas con la figura d<strong>el</strong> experto en<br />
Física Médica (MPE) y facilitar la armonización <strong>de</strong> sus competencias y formación entre los<br />
Estados miembros <strong>de</strong> la Unión Europea y países candidatos. Se pue<strong>de</strong> consultar información<br />
en http://portal.ucm.es/web/medicalphysics-<br />
34
Seguidamente, Marisa Marco habló sobre la plataforma europea <strong>de</strong> formación en Protección<br />
Radiológica (EUTERP), que nació como consecuencia <strong>de</strong> un estudio en 2002 <strong>de</strong> la Comisión<br />
Europea sobre <strong>el</strong> estado <strong>de</strong> la formación y entrenamiento en PR en los estados <strong>de</strong> la UE,<br />
estudio que puso <strong>de</strong> manifiesto la gran variación <strong>de</strong> aproximaciones en la formación y<br />
entrenamiento <strong>de</strong> los diferentes países, así como las diferentes interpretaciones en <strong>el</strong> pap<strong>el</strong> y<br />
la cualificación requerida al "Experto cualificado" en P.R. Como consecuencia se creó la<br />
Plataforma Europea <strong>de</strong> Formación y Entrenamiento en PR-EUTERP (2007-2009), con <strong>el</strong> objetivo<br />
prioritario <strong>de</strong> <strong>el</strong>iminar los obstáculos que impi<strong>de</strong>n la movilidad <strong>de</strong> los expertos en protección<br />
radiológica <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la U.E., mediante la armonización <strong>de</strong> criterios y cualificaciones,<br />
favoreciendo <strong>el</strong> mutuo reconocimiento <strong>de</strong> dichos expertos y mejorando la integración <strong>de</strong> la<br />
formación y entrenamiento en las infraestructuras <strong>de</strong> PR ocupacional <strong>de</strong> los diferentes países<br />
<strong>de</strong> la UE.<br />
Des<strong>de</strong> 2010 continúa su labor como Fundación EUTERP, entidad legal in<strong>de</strong>pendiente, y punto<br />
focal <strong>de</strong> la información europea <strong>de</strong> formación y entrenamiento en PR. Funciona con socios<br />
afiliados y está abierta a todo <strong>el</strong> sector r<strong>el</strong>acionado con las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> formación y<br />
educación en protección radiológica. Se pue<strong>de</strong> encontrar información actualizada en<br />
www.euterp.eu<br />
Eduardo Gallego intervino para tratar dos vertientes: por un lado la formación en PR a los<br />
estudiantes <strong>de</strong> ingeniería nuclear y por otro <strong>el</strong> pap<strong>el</strong> <strong>de</strong> la IRPA en la formación continua <strong>de</strong> los<br />
profesionales <strong>de</strong> la PR. En primer lugar, <strong>de</strong>scribió los programas <strong>de</strong> grado y máster en los que<br />
se incluye directamente la protección radiológica en las universida<strong>de</strong>s Politécnicas <strong>de</strong> Cataluña<br />
(UPC), Madrid (UPM) y Valencia (UPV), y en la U. d<strong>el</strong> País Vasco (EHU), que incluyen diversas<br />
materias y programas en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la ingeniería nuclear en sus nuevas titulaciones. La<br />
tónica general, a niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> grado, es que mientras que en las actuales titulaciones a extinguir <strong>de</strong><br />
Ingeniero Industrial, se imparte PR <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la especialidad Técnicas Energéticas, ya no se<br />
incluye en los nuevos grados <strong>de</strong> Ingeniería en Tecnologías Industriales. No obstante, aparecen<br />
nuevos grados <strong>de</strong> Ingeniería <strong>de</strong> la Energía (UPM y UPV), que incluyen la PR <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong><br />
itinerario <strong>de</strong> energía nuclear y en la UPC también se incluye PR <strong>el</strong> nuevo grado <strong>de</strong> Ingeniería<br />
Técnica Industrial <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la intensificación en ingeniería biomédica.<br />
En los nuevos másteres sí que se incluyen materias con contenidos significativos en PR. En la<br />
UPC <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> Máster universitario en Ingeniería Biomédica (UB-UPC) y en <strong>el</strong> Master in<br />
Nuclear Engineering que dará comienzo en 2011. En la UPM, <strong>de</strong> forma optativa aparece en <strong>el</strong><br />
Máster en Ingeniería <strong>de</strong> la Energía y en <strong>el</strong> <strong>de</strong> Ciencia y Tecnología Nuclear, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> una<br />
asignatura sobre Impacto Radiológico Ambiental. Se prevé también su inclusión como optativa<br />
en <strong>el</strong> futuro Máster en Ingeniería en Tecnologías Industriales (<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la especialidad<br />
Técnicas Energéticas). En la EHU, los futuros másteres en Ingeniería Física y en Ingeniería<br />
Industrial (intensificación Ingeniería Nuclear) también incluyen la PR en sus contenidos. En la<br />
35
UPV, los másteres en Ingeniería Industrial (intensificación nuclear) y en Seguridad Industrial y<br />
Medio Ambiente, también incluyen materias que guardan r<strong>el</strong>ación con la PR.<br />
En segundo lugar, como vocal d<strong>el</strong> Consejo Ejecutivo <strong>de</strong> la IRPA <strong>de</strong>scribió brevemente <strong>el</strong> Plan<br />
Estratégico en sus aspectos r<strong>el</strong>acionados con la formación, aclarando que <strong>el</strong> pap<strong>el</strong> <strong>de</strong> la IRPA<br />
<strong>de</strong>be ser <strong>el</strong> <strong>de</strong> la asesoría, promoción y apoyo a las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> formación que organicen las<br />
socieda<strong>de</strong>s miembro <strong>de</strong> la IRPA, estimulando la creación <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s para que se hagan<br />
activida<strong>de</strong>s en colaboración y se compartan contenidos, por ejemplo, en <strong>el</strong> ámbito europeo o<br />
latinoamericano. El Plan <strong>de</strong> IRPA incluye la cooperación con los organismos internacionales<br />
que se ocupan <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> formación, como <strong>el</strong> OIEA, la organización y mejora <strong>de</strong> los<br />
cursos y seminarios <strong>de</strong> refresco que se incluyen en todos los <strong>congreso</strong>s, así como la<br />
organización <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s con las socieda<strong>de</strong>s que la componen. Hay que <strong>de</strong>stacar que se<br />
preten<strong>de</strong>n estimular <strong>de</strong> forma significativa las activida<strong>de</strong>s que puedan atraer e implicar a los<br />
jóvenes profesionales, estableciendo premios y creando una red <strong>de</strong> jóvenes profesionales <strong>de</strong> la<br />
PR que <strong>de</strong>seen compartir experiencias y organizar activida<strong>de</strong>s en los <strong>congreso</strong>s. Todas estas<br />
iniciativas se podrán <strong>de</strong>batir y se verán lanzadas en <strong>el</strong> próximo <strong>congreso</strong> IRPA 13 <strong>de</strong> Glasgow.<br />
Finalmente, José Hernán<strong>de</strong>z Armas hizo una presentación sobre la "Física Médica en la<br />
Universidad Española", con una visión <strong>de</strong> dón<strong>de</strong> y cómo se enseña Física Médica (formato<br />
Master) y dón<strong>de</strong> y cómo se enseña Física Médica en las enseñanzas <strong>de</strong> Grado<br />
correspondientes a las profesiones sanitarias, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la entrada en vigor <strong>de</strong> los planes<br />
docentes en función <strong>de</strong> lo establecido en Bolonia, que ha modificado <strong>el</strong> panorama <strong>de</strong> la<br />
formación y docencia <strong>de</strong> la Física Médica en lo siguiente:<br />
a) Propuesta <strong>de</strong> Master en Física Médica por algunas Universida<strong>de</strong>s (Valencia, Complutense y<br />
Sevilla y UNED). Otras Universida<strong>de</strong>s ofertan algunos estudios <strong>de</strong> pos-grado con orientación <strong>de</strong><br />
Física Médica pero sin la estructura <strong>de</strong> Master.<br />
b) Modificaciones <strong>de</strong> los créditos asignados a la asignatura "Física Médica" en los nuevos<br />
estudios <strong>de</strong> Grado en Medicina (<strong>de</strong>s<strong>de</strong> 3 a 7 créditos ECTS), en r<strong>el</strong>ación con los que tenía esta<br />
disciplina en los estudios <strong>de</strong> Licenciatura en Medicina.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>el</strong> número <strong>de</strong> Universida<strong>de</strong>s que mantienen en los estudios <strong>de</strong> Grado la asignatura <strong>de</strong><br />
Física Médica es solamente <strong>de</strong> once, observándose un cierto <strong>de</strong>sinterés por parte <strong>de</strong> muchas<br />
Universida<strong>de</strong>s en r<strong>el</strong>ación con la Física Médica.<br />
c) Aparición <strong>de</strong> materias r<strong>el</strong>acionadas con la Física Médica en algunos estudios <strong>de</strong> Grado <strong>de</strong><br />
Ciencias <strong>de</strong> la Salud. En los estudios <strong>de</strong> Grado en Fisioterapia <strong>de</strong> toda España figura una<br />
materia "Biomecánica y Física en Fisioterapia" con 6 créditos ECTS. En general, esta docencia<br />
está a cargo <strong>de</strong> profesorado no formado en Física Médica y en los estudios <strong>de</strong> Grado en<br />
36
Enfermería, solamente en una Universidad se mantiene estudios r<strong>el</strong>acionados con la Física<br />
Médica.<br />
Sesión A04: Dosimetría clínica en <strong>el</strong> diagnóstico con radiaciones. Dosimetría interna.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Teresa Navarro. Mo<strong>de</strong>ra: José Antonio Terrón).<br />
Dosis <strong>de</strong> radiación al paciente y al radiólogo durante la realización <strong>de</strong> tomografía<br />
computarizada en tórax: programa <strong>de</strong> diagnóstico precoz d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> pulmón, biopsia<br />
guiada y simulación d<strong>el</strong> tratamiento oncólogo radioterápico d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> mama. En este<br />
trabajo se analiza la dosis al paciente y al especialista médico en distintos protocolos <strong>de</strong><br />
diagnóstico, estableciéndose recomendaciones para la reducción d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> dosis sin afectar<br />
a la calidad <strong>de</strong> imagen y analizándose los protocolos utilizados. Se analiza también este<br />
problema ya que se están incrementando notablemente este tipo <strong>de</strong> estudios, incrementando<br />
la dosis colectiva recibida.<br />
Dosis en la superficie <strong>de</strong> entrada en exploraciones pediátricas <strong>de</strong> tórax con distintos sistemas<br />
<strong>de</strong> imagen. Este estudio aborda <strong>el</strong> problema <strong>de</strong> la dosis en la exploración radiológica más<br />
frecuente (tórax) que cobra mayor importancia en la edad pediátrica ya que tienen una mayor<br />
esperanza <strong>de</strong> vida. Se comparan distintos sistemas <strong>de</strong> imagen (CR, DR y p<strong>el</strong>ícula) <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la dosis que recibe <strong>el</strong> paciente en cada caso, comparándose con <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
referencia propuesto en la Guía europea. Los resultados muestran una reducción <strong>de</strong> la dosis<br />
con la evolución <strong>de</strong> los sistemas, sin embargo para las menores eda<strong>de</strong>s se ve necesario ser<br />
especialmente cuidadosos con la técnica s<strong>el</strong>eccionada.<br />
Elaboración <strong>de</strong> una aplicación para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la dosis impartida por equipos <strong>de</strong> radiología<br />
digital. El trabajo utiliza la ventaja <strong>de</strong> los sistemas digitales en cuanto a registro y control <strong>de</strong><br />
dosis, <strong>de</strong>sarrollando una herramienta que permita recoger estos parámetros <strong>de</strong> manera<br />
automática para su posterior control y análisis. Esto permite tener un control <strong>de</strong> la dosis en<br />
función <strong>de</strong> parámetros como equipos, técnicas, tipo <strong>de</strong> turno.<br />
Mejora <strong>de</strong> la AMD en contadores tipo Quicky para conseguir un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> registro <strong>de</strong><br />
0.2 mSv en contajes <strong>de</strong> salida en recargas. El trabajo surgió como una necesidad ya que se<br />
pedía una capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> la que no se disponía hasta <strong>el</strong> momento. En la ponencia<br />
se expusieron los procedimientos llevados a cabo para aumentar la eficiencia <strong>de</strong> contaje,<br />
fundamentalmente variando la disposición geométrica. Los resultados mostraron una<br />
configuración idónea para alcanzar este niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección en las condiciones <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
medida habituales.<br />
Simulación en radiología intervencionista y medida <strong>de</strong> dosis a pacientes. En este último<br />
trabajo <strong>de</strong> la sesión se presentaron las medidas realizadas con dosímetros <strong>de</strong><br />
37
termoluminiscencia y un maniquí antropomórfico para establecer niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia en<br />
procedimientos intervencionistas. El procedimiento para <strong>el</strong> que se realizó la simulación en este<br />
caso fue <strong>el</strong> <strong>de</strong> drenaje biliar. En las conclusiones se estableció que era un buen método para<br />
establecer niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia en estos procedimientos.<br />
Sesión A09,A10 y A18: Biofísica. Aplicaciones médicas <strong>de</strong> otros agentes y métodos <strong>de</strong> la<br />
Física. Formación y docencia. Radiaciones no ionizantes. (Presi<strong>de</strong>: Almu<strong>de</strong>na Real. Mo<strong>de</strong>ra:<br />
Alejandro Úbeda).<br />
Dentro d<strong>el</strong> Área Temática A9 “Biofísica. Aplicaciones médicas <strong>de</strong> otros agentes y métodos <strong>de</strong><br />
la física”, se han recibido 6 trabajos, cuatro <strong>de</strong> <strong>el</strong>los r<strong>el</strong>acionados con las aplicaciones<br />
diagnósticas <strong>de</strong> técnicas termográficas, luz estructurada o re<strong>de</strong>s neuronales, uno sobre <strong>el</strong> uso<br />
<strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrodos para localización <strong>de</strong> focos epilépticos, todos <strong>el</strong>los presentados como pósteres. El<br />
trabajo presentado como comunicación oral trató sobre la aplicación <strong>de</strong> técnicas biospeckle<br />
para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> actividad biológica in Vitro.<br />
Se recibieron 7 trabajos d<strong>el</strong> Área Temática A10 “Formación y Docencia”. Cuatro <strong>de</strong> estos<br />
trabajos trataban técnicas innovadoras <strong>de</strong> formación en protección radiológica r<strong>el</strong>acionadas<br />
con cursos, t<strong>el</strong>eenseñanza, portales, semipresenciales, etc., tres <strong>de</strong> <strong>el</strong>los se presentaron en<br />
forma <strong>de</strong> póster y uno como comunicación oral, <strong>el</strong> cual trató <strong>de</strong> los cursos <strong>de</strong> segundo niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
formación en protección radiológica <strong>de</strong> los profesionales que llevan a cabo procedimientos <strong>de</strong><br />
radiología intervencionista en instituciones sanitarias. El otro trabajo presentado durante la<br />
sesión trató sobre la incorporación <strong>de</strong> la física médica en los nuevos planes <strong>de</strong> estudio <strong>de</strong><br />
grado <strong>de</strong> las faculta<strong>de</strong>s españolas <strong>de</strong> medicina. Los otros dos trabajos <strong>de</strong> esta área se<br />
presentaron en forma <strong>de</strong> póster y trataron sobre los estándares <strong>de</strong> la Unión Europea en<br />
formación en protección radiológica y las prácticas <strong>de</strong> visualización <strong>de</strong> imagen radiográfica.<br />
Por último, fueron 9 los trabajos recibidos para <strong>el</strong> Área Temática A18 “Radiaciones No<br />
Ionizantes”. En la sesión estaba previsto la presentación oral <strong>de</strong> tres <strong>de</strong> estos trabajos, los<br />
cuales versaban sobre la generación <strong>de</strong> rayos X por interacción <strong>de</strong> pulsos láser con blancos<br />
sólidos, la acción genotóxica <strong>de</strong> campos <strong>de</strong> frecuencia extremadamente baja en un mod<strong>el</strong>o<br />
experimental in vivo y la radiofrecuencia <strong>de</strong> t<strong>el</strong>efonía móvil y <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> tumores cerebrales<br />
en niños. Este último trabajo no fue finalmente presentado en la sesión, ya que la ponente<br />
avisó con ant<strong>el</strong>ación que por motivos <strong>de</strong> causa mayor le sería imposible asistir al Congreso. Los<br />
trabajo presentados en forma <strong>de</strong> póster trataron temas r<strong>el</strong>acionados con la exposición a<br />
radiofrecuencia y protección radiológica en hospitales, la exposición ocupacional a radiación<br />
ultravioleta, <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad en equipos <strong>de</strong> imagen por resonancia magnética, la acción <strong>de</strong><br />
radiofrecuencias subtérmicas en proteínas <strong>de</strong> choque térmico, en estudios in vivo en tiroi<strong>de</strong>s<br />
38
<strong>de</strong> ratas y la acción citostática <strong>de</strong> radiofrecuencias subtérmicas in vitro en una línea c<strong>el</strong>ular <strong>de</strong><br />
retinoblastoma humano.<br />
39
PRESENTACIONES ORALES<br />
TRABAJOS CONTENIDOS EN EL CD<br />
Sesión A01: Fuentes <strong>de</strong> radiación natural. (Presi<strong>de</strong>: José Luis Martín Matarranz. Mo<strong>de</strong>ra:<br />
Rafa<strong>el</strong> García Tenorio).<br />
37.- VALIDEZ DE LA DETERMINACIÓN DE 210PO Y 210PB EN ORINA HUMANA PARA VERIFICAR<br />
SU POSIBLE CONTAMINACIÓN<br />
160.- ESTUDIO RADIOLÓGICO DE LOS FANGOS GENERADOS EN UNA ESTACIÓN DE<br />
TRATAMIENTO DE AGUAS POTABLES.<br />
318.- PROTOCOLO DE ACTUACIÓN EN INDUSTRIAS NORM. CENTRALES DE PRODUCCIÓN<br />
TÉRMICA DE CARBÓN<br />
330.- ESTUDIO DE LA INSTRUMENTACIÓN DE MEDIDA DE RADÓN EN CONDICIONES<br />
AMBIENTALES EXTREMAS.<br />
147.- 210PO EN ORGANISMOS MARINOS CONSUMIDOS POR LA POBLACIÓN SEVILLANA<br />
Sesión A02.1: Metrología y dosimetría física. Desarrollos científicos y aplicaciones prácticas.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Teresa Eudaldo. Mo<strong>de</strong>ra: Migu<strong>el</strong> Pombar.)<br />
79.- VERIFICACIÓN DE LA ESTABILIDAD DEL CONJUNTO CÁMARA POZOELECTRÓMETROPOR<br />
COMPARACIÓN CON MEDIDAS CON CÁMARA CILÍNDRICA<br />
334.- VALIDACIÓN DEL CONJUNTO OCTAVIUS 2D ARRAY MEDIANTE PELÍCULAS<br />
RADIOCRÓMICAS<br />
336.- CONTROL DE CALIDAD DE LA TÉCNICA DE ARCOTERAPIA DE INTENSIDAD MODULADA<br />
(VMAT) CON DOSIMETRÍA PORTAL ELECTRÓNICA<br />
Sesión A02.2: Metrología y Dosimetría Física. Desarrollos científicos y aplicaciones prácticas.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Antonio Brosed. Mo<strong>de</strong>ra: Mercé Ginjaume).<br />
60.- VERIFICACIÓN EXPERIMENTAL DE UN NUEVO ESPECTROMETRO DE NEUTRONES PARA<br />
DOSÍMETRÍA AMBIENTAL Y DE ÁREA<br />
74.- LABORATORIO SECUNDARIO DE CALIBRACIÓN PARA DOSIMETRÍA EN NIVELES DE TERAPIA<br />
EN LA UNIVERSIDAD DE SANTIAGO<br />
228.- VALIDACIÓN DE LA TÉCNICA DE ESPECTROMETRÍA ALFA POR EL LABORATORIO DE<br />
BIOELIMINACION PARA LA MEDIDA DE ACTIVIDAD EN EXCRETAS<br />
238.- RESPUESTA DOSIMÉTRICA DE UN CONJUNTO DE DOSÍMETROS DE ANILLO Y DE MUÑECA<br />
A HACES DE RADIACIÓN DE REFERENCIA Y HACES MIXTOS.<br />
309.- PUESTA EN MARCHA DE UN SERVICIO DE DOSIMETRÍA DE ALANINA.<br />
Sesión A03.1: Tratamiento <strong>de</strong> imágenes y sistemas <strong>de</strong> información en aplicaciones médicas.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Natividad Ferrer. Mo<strong>de</strong>ra: Rafa<strong>el</strong> Puchal).<br />
66.- ELABORACION Y ANÁLISIS DE UN PROTOCOLO DE CONTROL DE CALIDAD EN UN TC DE<br />
RADIOTERAPIA<br />
151.- ESTUDIO DE LA DISTRIBUCIÓN DE MÁXIMOS Y MÍNIMOS EN MÚLTIPLES IMÁGENES<br />
SECUENCIALES DE UNIFORMIDAD<br />
40
373.- DESARROLLO DE UN FRAME DE INMOVILIZACIÓN TERMOPLÁSTICA DE CABEZA Y CUELLO<br />
EN ANTENAS DE RESONANCIA MAGNÉTICA PARA FUSIÓN DE IMÁGENES RADIOTERÁPICAS CT-<br />
MRI<br />
Sesión A03.2: Tratamiento <strong>de</strong> imágenes y sistemas <strong>de</strong> información en aplicaciones médicas.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Rafa<strong>el</strong> Ruiz Cruces. Mo<strong>de</strong>ra: Manu<strong>el</strong> Fernán<strong>de</strong>z Bor<strong>de</strong>s).<br />
112.- AJUSTE DEL CONTROL AUTOMÁTICO DE EXPOSICIÓN DE UN SISTEMA DE RADIOGRAFÍA<br />
COMPUTARIZADA: RELACIÓN ENTRE EL KERMA EN EL RECEPTOR DE IMAGEN, LA DOSIS<br />
ESTIMADA A TRAVÉS DEL INDICADOR DE EXPOSICIÓN DEL SISTEMA Y LA RELACIÓN SEÑAL<br />
RUIDO<br />
128.- PROCEDIMIENTO PARA LA MEDIDA ESTANDARIZADA DE LA EFICIENCIA CUÁNTICA DE<br />
DETECCIÓN EN UN MAMÓGRAFO DIGITAL<br />
303.- COMPARACIÓN ENTRE DISTINTOS ALGORITMOS DE RECONSTRUCCIÓN TOMOGRÁFICA<br />
EN IMÁGENES DE MEDICINA NUCLEAR<br />
403.- UTILIZACIÓN DE COMPLEMENTOS DE IMAGE J PARA LA OBTENCIÓN DE MTF, NNPS Y DQE<br />
EN CR Y DR<br />
451.- APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE SUPER-RESOLUCIÓN (SR) DE IMAGEN A MAPAS DE<br />
FLUENCIA DE DOSIS EN LA VERIFICACIÓN DE TRATAMIENTOS DE IMRT<br />
Sesión A04: Dosimetría clínica en <strong>el</strong> diagnóstico con radiaciones. Dosimetría interna.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Teresa Navarro. Mo<strong>de</strong>ra: José Antonio Terrón).<br />
276.- DOSIS DE RADIACIÓN AL PACIENTE Y AL RADIÓLOGO DURANTE LA REALIZACIÓN DE<br />
TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA EN TÓRAX: PROGRAMA DE DIAGNOSTICO PRECOZ DEL<br />
CÁNCER DE PULMÓN, BIOPSIA GUIADA Y SIMULACIÓN DEL TRATAMIENTO ONCÓLOGO<br />
RADIOTERÁPICO DEL CÁNCER DE MAMA.<br />
117.- DOSIS EN LA SUPERFICIE DE ENTRADA EN EXPLORACIONES PEDIÁTRICAS DE TÓRAX CON<br />
DISTINTOS SISTEMAS DE IMAGEN<br />
183.- ELABORACIÓN DE UNA APLICACIÓN PARA EL CONTROL DE LA DOSIS IMPARTIDA POR<br />
EQUIPOS DE RADIOLOGÍA DIGITAL<br />
194.- MEJORA DE LA AMD EN CONTADORES TIPO QUICKY PARA CONSEGUIR UN NIVEL<br />
DERIVADO DE REGISTRO DE 0,2 MSV EN CONTAJES DE SALIDA EN RECARGAS<br />
199.- SIMULACION EN RADIOLOGIA INTERVENCIONISTA Y MEDIDA DE DOSIS A PACIENTES<br />
Sesión A05.1: Dosimetría Clínica en la terapia con radiaciones: Radioterapia externa,<br />
Braquiterapia y terapia metabólica. (Presi<strong>de</strong>: Bartolomé Ballester. Mo<strong>de</strong>ra: Rafa<strong>el</strong> Arráns).<br />
223.- UN NUEVO MÉTODO PARA LA VERIFICACIÓN DE TRATAMIENTOS DE IMRT SOBRE LA<br />
GEOMETRIA DEL PACIENTE UTILIZANDO LOS ARCHIVOS DYNA<br />
332.- VERIFICACIÓN DE TRATAMIENTOS DE IMRT. ¿CUÁNTAS MEDIDAS SON NECESARIAS?<br />
381.- CARACTERIZACIÓN DE UN SISTEMA DE VERIFICACIÓN DE DOSIS DEDICADO A<br />
TRATAMIENTOS DE RADIOTERAPIA BASADO EN UN DETECTOR DE SILICIO DE MULTI-TIRAS<br />
28.- EVALUACIÓN DEL LÍMITE INFERIOR DE PRECISIÓN EN UN SISTEMA DE SIMULACIÓN<br />
VIRTUAL<br />
41
Sesión A05.2: Dosimetría clínica en la terapia con radiaciones: Radioterapia externa,<br />
Braquiterapia y Terapia metabólica. (Presi<strong>de</strong>: Leopoldo Arranz. Mo<strong>de</strong>ra: Montserrat Baeza).<br />
266.- DETERMINACIÓN DEL MOVIMIENTO PROSTÁTICO CON EL USO DE MARCADORES<br />
FIDUCIARIOS Y ESTRUCTURAS ÓSEAS MEDIANTE HAZ CÓNICO TOMOGRÁFICO<br />
COMPUTARIZADO<br />
301.- ESTABLECIMIENTO DE NIVELES DE ACCIÓN PARA EL CONTROL DE CALIDAD DE IMRT CON<br />
PANEL PLANO: EXPERIENCIA CON EL ALGORITMO IGRIMLO<br />
310.- ESTUDIO Y CARACTERIZACIÓN DE MATRICES DE DETECTORES PARA VERIFICACIÓN<br />
DOSIMÉTRICA DE RADIOTERAPIA, ANÁLISIS DE LAS SOLUCIONES COMERCIALES.<br />
Sesión A06.1: Métodos y algoritmos <strong>de</strong> cálculo, mod<strong>el</strong>ación y simulación. (Presi<strong>de</strong>: Migu<strong>el</strong><br />
Herrador. Mo<strong>de</strong>ra: Mª Amparo Iborra).<br />
142.- SIMULACIÓN MONTE CARLO DE UN TRATAMIENTO DE BRAQUITERAPIA GINECOLÓGICA<br />
DE ALTA TASA TENIENDO EN CUENTA LAS HETEROGENEIDADES<br />
387.- INTERCOMPARACIÓN EURADOS DE MEDIDAS-IN VIVO Y MODELIZACIÓN MONTE-CARLO<br />
PARA LA DETERMINACIÓN DE AMERICIO EN HUESO EN UN MANIQUÍ USTUR<br />
Sesión A06.2: Métodos y algoritmos <strong>de</strong> cálculo, mod<strong>el</strong>ación y simulación. (Presi<strong>de</strong>: Juan José<br />
Peña. Mo<strong>de</strong>ra: José Pérez Calatayud).<br />
471.- SIMULACIÓN DEL ESPECTRO DE NEUTRONES PRODUCIDO POR UN HAZ DE RADIOTERAPIA<br />
DE ALTO VOLTAJE EN EL INTERIOR DE UN MANIQUÍ ANTROPOMÓRFICO.<br />
7.- UN SISTEMA DE “RAZONAMIENTO BASADO EN CASOS” PARA LA OPTIMIZACIÓN DE DOSIS<br />
EN BRAQUITERAPIA PROSTÁTICA DE ALTA TASA.<br />
59.- SIMULACIÓN MONTE CARLO DE LA MEDIDA IN-VIVO DE CONTAMINACIÓN EN PULMÓN<br />
368.- TÉCNICAS MONTE CARLO PARA EL ESTUDIO DEL FRACCIONAMIENTO EN PACIENTES DE<br />
CÁNCER DE CABEZA Y CUELLO TRATADOS CON RADIOTERAPIA<br />
Sesión A07 y A08.1: Efectos biológicos <strong>de</strong> la radiación. Protección y seguridad d<strong>el</strong> paciente.<br />
(Presi<strong>de</strong>: Marisa España. Mo<strong>de</strong>ra: José Migu<strong>el</strong> Fernán<strong>de</strong>z).<br />
105.- ESTIMACION DEL DAÑO GENOTÓXICO EN PACIENTES IRRADIADOS CON (18FDG) EN<br />
TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN DE POSITRONES<br />
Sesión A07 y A08.2: Efectos biológicos <strong>de</strong> la radiación. Protección y seguridad d<strong>el</strong> paciente.<br />
(Presi<strong>de</strong> Eliseo Vañó. Mo<strong>de</strong>ra: Carmen Álvarez).<br />
42.- NIVELES DE DOSIS DE REFERENCIA EN LA RADIOLOGÍA DENTAL ESPAÑOLA<br />
337.- RELACIÓN DOSIS EFECTIVA-MASA CORPORAL EN CATETERISMO INTERVENCIONISTA<br />
PEDIÁTRICO<br />
344.- OPTIMIZACIÓN Y GESTIÓN DE LAS DOSIS A PACIENTES EN EQUIPOS INTERVENCIONISTAS<br />
DE RAYOS X ALLURA DE PHILIPS<br />
42
412.- ANÁLISIS DE RIESGOS EN TRATAMIENTOS DE RADIOCIRUGÍA MEDIANTE MATRICES DE<br />
RIESGO<br />
370.- ESTUDIO DE DOSIS EN PACIENTES PEDIÁTRICOS SOMETIDOS A INTERVENCIONES<br />
CARDIACAS EN UN SISTEMA DIGITAL<br />
Sesión A09, A10 y A18: Biofísica. Aplicaciones médicas <strong>de</strong> otros agentes y métodos <strong>de</strong> la<br />
Física. Formación y docencia. Radiaciones no ionizantes. (Presi<strong>de</strong>: Almu<strong>de</strong>na Real. Mo<strong>de</strong>ra:<br />
Alejandro Úbeda).<br />
39.- ESTUDIO CUALITATIVO DE LA ACTIVIDAD BIOLÓGICA EN UNA MUESTRA CELULAR<br />
MEDIANTE EL MÉTODO DE BIOSPECKLE<br />
157.- CURSOS DE SEGUNDO NIVEL DE FORMACIÓN EN PROTECCIÓN RADIOLÓGICA<br />
43.- EFECTO GENOTÓXICO INDUCIDO POR UN CAMPO MAGNÉTICO DE 200 MICROTESLAS:<br />
MODELO EXPERIMENTAL “IN VIVO”<br />
358.- GENERACIÓN DE RAYOS X POR INTERACCIÓN DE PULSOS LÁSER DE GW Y ALTA TASA DE<br />
REPETICIÓN, CON BLANCOS SÓLIDOS DE AL, CU, CD Y AU.<br />
Sesión A11 y A14.1: Protección ocupacional d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong> medio ambiente en<br />
instalaciones reglamentadas. Funcionamiento normal e inci<strong>de</strong>ncias. Aplicaciones industriales<br />
<strong>de</strong> la radiación y <strong>de</strong> las fuentes y los materiales radiactivos. Transporte. (Presi<strong>de</strong>: Manu<strong>el</strong><br />
Rodríguez. Mo<strong>de</strong>ra: Francisco García Acosta).<br />
130.- DOSIMETRÍA DE ÁREA EN ARCOS QUIRÚRGICOS<br />
172.- ESTABLECIMIENTO DE UN PROGRAMA ESPECIAL DE VIGILANCIA RADIOLÓGICA EN EL<br />
ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS RADIACTIVOS DE EL CABRIL<br />
325.- VALIDACIÓN Y CÁLCULO DE INCERTIDUMBRES DEL MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE<br />
CREATININA EN ORINA EN DOSIMETRÍA INTERNA<br />
338.- ANÁLISIS DE LA EVOLUCIÓN DE LA DOSIS COLECTIVA EN LAS CENTRALES NUCLEARES DE<br />
ESPAÑA<br />
428.- INTERCOMPARACIONES EURADOS PARA DOSÍMETROS PERSONALES (2008-2010):<br />
RESULTADOS Y CONCLUSIONES<br />
Sesión A11 y A14.2: Protección ocupacional d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong> medio ambiente en<br />
instalaciones reglamentadas. Funcionamiento normal e inci<strong>de</strong>ncias. Aplicaciones industriales<br />
<strong>de</strong> la radiación y <strong>de</strong> las fuentes y los materiales radiactivos. Transporte. (Presi<strong>de</strong>: Pío<br />
Carmena. Mo<strong>de</strong>ra: Carmen Rueda).<br />
443.- RECOMENDACIONES PARA LA MEJORA DE LA PROTECCIÓN RADIOLÓGICA DEL PERSONAL<br />
SANITARIO DERIVADAS DEL PROYECTO EUROPEO ORAMED<br />
258.- DOSIMETRIA PERSONAL Y AMBIENTAL DE NEUTRONES EN UNA INSTALACIÓN DE<br />
ALMACENAMIENTO DE SONDAS DE DENSIDAD Y HUMEDAD DE SUELOS<br />
226.- GUÍA DE AYUDA PARA LA APLICACIÓN DE REQUISITOS REGLAMENTARIOS SOBRE EL<br />
TRANSPORTE DE MATERIAL RADIACTIVO<br />
210.- DOSIS EN EL TRANSPORTE DE RADIOFÁRMACOS. CAMBIO DE PERSPECTIVA PARA SU<br />
REDUCCIÓN<br />
43
Sesión A12: Protección operacional d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong> medio ambiente en instalaciones no<br />
reglamentadas. Funcionamiento normal e inci<strong>de</strong>ncias. (Presi<strong>de</strong>: David Cancio. Mo<strong>de</strong>ra:<br />
Florencio Javier Luis Simón).<br />
35.- CARACTERIZACIÓN DE ISÓTOPOS DE PLUTONIO EN MUESTRAS DE AIRE MEDIANTE<br />
TÉCNICAS RESTROSPECTIVAS ULTRASENSIBLES<br />
170.- CAMPAÑA DE BÚSQUEDA DE FUENTES HUÉRFANAS LLEVADA A CABO POR ENRESA<br />
248.- EVALUACIÓN RADIOLÓGICA DE UN COMPLEJO INDUSTRIAL DE PRODUCCIÓN DE<br />
FERTILIZANTES FOSFATADOS ATENDIENDO AL ACTUAL REGLAMENTO SOBRE PROTECCIÓN<br />
SANITARIA CONTRA RADIACIONES IONIZANTES<br />
256.- SISTEMA DE CALIDAD ESTABLECIDO POR EL CONSEJO DE SEGURIDAD NUCLEAR EN LA<br />
VIGILANCIA RADIOLÓGICA AMBIENTAL<br />
292.- CARACTERIZACIÓN DE UN MONITOR DE ESPECTROMETRÍA GAMMA DE LABR3 PARA LAS<br />
ESTACIONES AUTOMÁTICAS DE VIGILANCIA AMBIENTAL<br />
Sesión A13 y A15: Desmant<strong>el</strong>amiento y clausura <strong>de</strong> instalaciones. Gestión <strong>de</strong> residuos<br />
radiactivos. Preparación y actuación en acci<strong>de</strong>ntes y emergencias radiológicas. (Presi<strong>de</strong>:<br />
Lucila Ramos. Mo<strong>de</strong>ra: Pedro Carboneras).<br />
51.- PROCEDIMIENTOS PARA OPTIMIZAR LA GESTIÓN DE MATERIALES RESIDUALES<br />
GENERADOS EN CENTROS DE INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA<br />
264.- NUEVA DIRECCTRIZ BÁSICA DE PLANIFICACIÓN ANTE EL RIESGO RADIOLÓGICO.<br />
CONTENIDO, CRITERIOS RADIOLÓGICOS E IMPLANTACIÓN<br />
418.- EL SISTEMA JRODOS: UNA HERRAMIENTA MODERNA Y EFICAZ PARA LA GESTIÓN Y<br />
PREPARACIÓN DE EMERGENCIAS NUCLEARES Y RADIOLÓGICAS Y LA REHABILITACIÓN.<br />
IMPLEMENTACIÓN EN ESPAÑA.<br />
171.- PARTICIPACIÓN DE ENRESA EN EL PROTOCOLO DE VIGILANCIA RADIOLÓGICA EN<br />
MATERIALES METÁLICOS<br />
346.- EXPERIENCIA DE LA DESCLASIFICACIÓN DE LOS RESIDUOS RADIACTIVOS PROCEDENTES DE<br />
CENTRALES NUCLEARES ESPAÑOLAS COMO ALTERNATIVA DE VÍA DE GESTIÓN.<br />
Sesión A16 y A17: Regulación y normativa en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> las radiaciones. Aspectos sociales y<br />
éticos <strong>de</strong> la Protección Radiológica. (Presi<strong>de</strong>: Migu<strong>el</strong> Calvín. Mo<strong>de</strong>ra: Eduardo Gallego).<br />
77.- LA COMUNICACIÓN COMO HERRAMIENTA PARA MODIFICAR LA PERCEPCIÓN NEGATIVA<br />
DEL RIESGO RADIOLÓGICO<br />
231.- INSTRUCCIÓN IS-28, DEL CONSEJO DE SEGURIDAD NUCLEAR, SOBRE LAS<br />
ESPECIFICACIONES DE FUNCIONAMIENTO DE INSTALACIONES RADIACTIVAS.<br />
424.- REVISIÓN DE LAS NUEVAS RECOMENDACIONES TÉCNICAS DE LA COMISIÓN EUROPEA<br />
PARA LA VIGILANCIA INDIVIDUAL DE LOS TRABAJADORES EXPUESTOS A RADIACIÓN EXTERNA<br />
(ED.2009)<br />
44
PRESENTACIONES EN PÓSTER<br />
A01. Fuentes <strong>de</strong> radiación natural.<br />
36.- EL CEMENTO POLIMÉRICO DE AZUFRE COMO ALTERNATIVA PARA EL RECICLADO DE<br />
FOSFOYESOS. PRUEBAS DE CORROSIÓN DE CEMENTOS ENRIQUECIDOS CON FOSFOYESOS.<br />
86.- CONTENIDO RADIOACTIVO EN AGUAS DE GALERÍAS DE TENERIFE, ISLAS CANARIAS<br />
162.- ANÁLISIS DE LA RETENCIÓN DEL VAPOR DE AGUA EN SÍLICA GEL<br />
205.- ESTUDIO DOSIMÉTRICO EN UNA INSTALACIÓN CON ALTAS CONCENTRACIONES DE<br />
RADÓN.<br />
244.- CARACTERIZACIÓN RADIACTIVA, FÍSICO-QUÍMICA Y MINERALÓGICA DE MATERIALES<br />
ASOCIADOS CON LA PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO FOSFÓRICO<br />
316.- DETERMINACIÓN DEL COCIENTE ISOTÓPICO 240PU/239PU EN PARTÍCULAS CALIENTES<br />
351.- EVOLUCIÓN DE TEMPORAL DE RADÓN EN VARIAS DEPENDENCIAS DE UN EDIFICIO<br />
PÚBLICO EN CÁCERES<br />
421.- ESTIMACIÓN DE LA DOSIS EFECTIVA ANUAL CORRESPONDIENTE A RADIONUCLEIDOS<br />
NATURALES Y DE ORIGEN ANTROPOGÉNICO EN LA BAHÍA DE CÁDIZ<br />
A02. Metrología y dosimetría física. Desarrollos científicos y aplicaciones prácticas<br />
24.- MEDIDA DE FACTORES CAMPO PARA IMRT<br />
73.- CARACTERIZACIÓN DE LA DETECTABILIDAD DE UNA MINIGAMMACAMARA<br />
INTRAOPERATORIA<br />
75.- MÉTODO DE CALIBRACIÓN DE MANDÍBULAS PARA CONSEGUIR UNA DISTRIBUCIÓN<br />
HOMOGÉNEA DE DOSIS EN LA ZONA DE UNIÓN DE HEMICAMPOS.<br />
91.- VALIDACIÓN DE UNA TÉCNICA DE GATING PARA EL TRATAMIENTO CON RADIOTERAPIA<br />
EXTERNA DE LESIONES AFECTADAS POR EL MOVIMIENTO RESPIRATORIO<br />
93.- ATENUACIÓN DE ELEMENTOS EXTERNOS AL CÁLCULO EN EL SISTEMA FRAMELESS DE<br />
RADIOCIRUGÍA DE VARIAN (ZMED)<br />
95.- UTILIZACIÓN DE DIODOS DE SEMICONDUCTOR PARA LA DOSIMETRÍA DE LA UNIDAD<br />
TOMOTHERAPY HI-ART<br />
99.- ESTUDIO DE LA RESPUESTA TEMPORAL DEL MONITOR INOVISION 451 P<br />
100.- DETERMINACIÓN DEL ESTADO DE REFERENCIA INICIAL DE LA UNIDAD TOMOTHERAPY HI-<br />
ART CON EQUIPAMIENTO IONOMÉTRICO DE PTW<br />
101.- IMPLEMENTACION DE LA NORMA ISO 28218 EN EL SISTEMA DE CALIDAD DEL<br />
LABORATORIO DEL CONTADOR DE RADIACTIVIDAD CORPORAL DEL CIEMAT<br />
102.- CARACTERIZACIÓN DE DOSÍMETROS TERMOLUMINISCENTES ULTRA-FINOS LIF:MG,CU,P<br />
(MCP-NS) PARA SU USO EN RADIOTERAPIA Y APLICACIÓN PRÁCTICA.<br />
133.- CARACTERIZACIÓN Y COMISIONADO DEL LINEAR ARRAY LA48 PARA MEDIR EL<br />
POSICIONAMIENTO DEL COLIMADOR MULTILÁMINAS.<br />
148.- CAMBIOS DEL MODELO EBT2 DE PELICULAS RADIOCROMICAS RESPECTO A SU<br />
PREDECESORA EBT<br />
158.- IMPORTANCIA DE LA MATRIZ SALINA EN LA FABRICACIÓN DE LA CURVA DE EFICIENCIA<br />
PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE ACTIVIDAD ALFA TOTAL EN MUESTRAS DE AGUA<br />
167.- CRITERIOS GENERALES SOBRE VALIDACIÓN DE MÉTODOS DE DOSIMETRÍA EN EL MARCO<br />
DE UN SISTEMA DE CALIDAD ISO/IEC 17025<br />
189.- CONTROL DE CALIDAD DE CML USANDO EPID: TÉCNICA DE APROXIMACIÓN CÚBICA<br />
45
206.- BEAM-MATCHING DE DOS ACELERADORES PRIMUS HI.<br />
245.- EVALUACIÓN DEL ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD DE LOS RESULTADOS DE<br />
CALIBRACIÓN EN BASE A LA REPETICIÓN DE LAS CALIBRACIONES<br />
295.- CONTROLES DE CALIDAD PERIÓDICOS DE UN ACELERADOR LINEAL UTILIZANDO EL<br />
SISTEMA ELECTRÓNICO DE IMÁGENES PORTALES.<br />
299.- ESTUDIO DE LA ANISOTROPÍA DE UNA FUENTE DE AM-BE DE 111GBQ<br />
300.- ESTUDIO DE LA RESPUESTA NEUTRONICA DE UN DETECTOR SP9 DE HELIO-3 CON FUENTE<br />
DE AM-BE<br />
320.- CARACTERIZACIÓN Y EMPLEO DE “CONOS DE SOMBRA” EN UN LABORATORIO PARA<br />
CALIBRACIÓN NEUTRÓNICA<br />
327.- EVOLUCION TEMPORAL DE LA SENSIBILIDAD DETERMINADA DURANTE LA PRUEBA DE<br />
UNIFORMIDAD EXTRÍNSECA EN DOS GAMMACÁMARAS<br />
375.- MODELIZACIÓN DE MESA DE ACELERADOR LINEAL PARA APLICACIÓN EN LOS DISEÑOS DE<br />
TRATAMIENTOS RADIOTERÁPICOS 3D Y VMAT.<br />
378.- SICOD: SISTEMA DE MODIFICACIÓN DE LA RELACIÓN ANATOMOFISIOLÓGICA DE<br />
ÓRGANOS Y TUMORES TORÁCICO-ABDOMINALES EN RADIOTERAPIA<br />
410.- USO DE UNA MATRIZ BIDIMENSIONAL DE CÁMARAS PARA EL CONTROL DE CALIDAD<br />
DIARIO DE UN ALE SIGUIENDO DIFERENTES PROTOCOLOS<br />
423.- COMPARACIÓN DE TISSUE-MAXIMUM RATIO Y OUTPUT FACTORS CON EL ESTRO<br />
BOOKLET 6 PARA UN ACELERADOR SIEMENS PRIMUS MEVATRON.<br />
432.- SENSIBILIDAD DEL CONTROL DE CALIDAD DE UN COLIMADOR MULTILÁMINA DINÁMICO<br />
UTILIZANDO UN SISTEMA ELECTRÓNICO DE IMAGEN PORTAL<br />
433.- PROPUESTA DE PROTOCOLO DE CONTROL DE CALIDAD DE UN DENSITOMETRO OSEO DE<br />
ENERGÍA DUAL A PARTIR DEL PROTOCOLO ESPAÑOL DE CONTROL DE CALIDAD DE<br />
RADIODIAGNOSTICO<br />
435.- PROCEDIMIENTO OPTIMIZADO PARA LA CALIBRACIÓN Y VERIFICACIÓN DEL COLIMADOR<br />
MULTILÁMINAS DE UN ACELERADOR SYNERGY DE ELEKTA<br />
438.- ESTUDIO COMPARATIVO CON 5 DETECTORES DE RADIACIÓN DE LOS PERFILES EN<br />
CAMPOS PEQUEÑOS<br />
466.- PROGRAMA DE ANÁLISIS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS DE LOS PERFILES Y<br />
PORCENTAJES DE DOSIS EN PROFUNDIDAD ADQUIRIDOS CON EL SOFTWARE MEPHYSTO MC2<br />
DE PTW<br />
470.- ESTUDIO DE LA VARIABILIDAD DE LAS CUÑAS VIRTUALES EN UN A.L.E. PRIMUS, MEDIDAS<br />
SEMANALMENTE, DURANTE DOS AÑOS.<br />
A03. Tratamiento <strong>de</strong> imágenes y sistemas <strong>de</strong> información<br />
20.- ANÁLISIS DEL PROCEDIMIENTO DE ACEPTACIÓN Y CONTROL DE CALIDAD DE UN SISTEMA<br />
DE SIMULACIÓN VIRTUAL<br />
34.- ESTUDIO DE LA DISTRIBUCIÓN DE PROBABILIDAD DE LA UNIFORMIDAD INTEGRAL EN EL<br />
CASO NO SUAVIZADO: UN ENFOQUE ANALÍTICO.<br />
152.- SEGUIMIENTO AUTOMÁTICO DE LA CONSTANCIA DE LA CADENA DE IMAGEN DE EQUIPOS<br />
RADIOGRÁFICOS MEDIANTE HERRAMIENTA INTEGRADA POR MANIQUÍ Y SOFTWARE DE<br />
EVALUACIÓN.<br />
220.- PROCEDIMIENTO DE CONTROL PARA LA SUSTITUCIÓN DEL SISTEMA DE IMAGEN EN UNA<br />
SALA DE RADIODIAGNÓSTICO<br />
46
227.- CORRECCIÓN DEL EFECTO DE VOLUMEN PARCIAL EN ESTUDIOS PET MEDIANTE LA<br />
DECONVOLUCIÓN CON LA PSF DEL SISTEMA<br />
234.- MONITORES DE VISUALIZACIÓN DE IMÁGENES RADIOLÓGICAS: CONTROL DE CALIDAD Y<br />
RESPUESTA DEL OBSERVADOR.<br />
291.- INTERCOMPARACIÓN ENTRE CUATRO DIFERENTES SISTEMAS DE RADIOLOGÍA<br />
COMPUTARIZADA<br />
294.- PROYECTO DE UNA BASE DE DATOS RELACIONAL PARA UN SERVICIO DE RADIOTERAPIA.<br />
306.- ESTIMACIÓN DE LA VARIANZA DEL RUIDO EN IMAGEN DIGITAL PARA CONTROL DE<br />
CALIDAD<br />
361.- EVALUACIÓN DE ERRORES DE “SET-UP” Y CÁLCULO DE MÁRGENES DE CONFIGURACIÓN<br />
EN TRATAMIENTOS DE RADIOTERAPIA CONFORMADA 3-D<br />
376.- REDUCCIÓN DE PITCH PARA SCANTIME MEDIOS EN PROCEDIMIENTOS DE MEDIDA DE ITV<br />
EN CANCER DE PULMÓN CON FUSIÓN CT-CT.<br />
405.- USO DE LA IMAGEN PORTAL COMO ALTERNATIVA A LAS PELÍCULAS EN EL CONTROL DE<br />
CALIDAD DEL GIRO ISOCÉNTRICO DEL GANTRY: VALIDACIÓN FRENTE AL MÉTODO CLÁSICO.<br />
A04. Dosimetría clínica en <strong>el</strong> diagnóstico con radiaciones. Dosimetría interna.<br />
23.- PROTOCOLO Y RESULTADOS DE LAS ESTIMACIONES DE DOSIS EQUIVALENTE EN UTERO EN<br />
500 EXPLORACIONES DE RADIODIAGNOSTICO<br />
191.- AUTORIZACIÓN DEL CSN AL SDPI DE TECNATOM PARA DOSIMETRÍA INDIRECTA.<br />
195.- ESTUDIO COMPARATIVO DE PARÁMETROS DOSIMÉTRICOS EN TOMÓGRAFOS<br />
MULTICORTE EN EXPLORACIONES DE PACIENTES ADULTOS.<br />
203.- ESTIMACIÓN DE LA DOSIS EFECTIVA EN LA ADQUISICIÓN DE IMÁGENES VOLUMÉTRICAS<br />
EN UN EQUIPO ELEKTA SYNERGY<br />
305.- ESTUDIO COMPARATIVO DE ESTIMACIÓN DE DOSIS EN EL CAMBIO DE UN MAMOGRAFO<br />
CONVENCIONAL A UN MAMOGRAFO DIGITAL<br />
422.- ADAPTACIÓN DE LOS PROTOCOLOS DE ADQUISICIÓN DE IMÁGENES DE TC PEDIATRICOS<br />
EN UN SERVICIO DE URGENCIA. VALORACIÓN DE LA CALIDAD DE IMAGEN Y DOSIS.<br />
A05. Dosimetría clínica en la terapia con radiaciones: radioterapia externa, braquiterapia y<br />
terapia metabólica<br />
27.- CONTROL DE CALIDAD GLOBAL EN RADIOCIRUGÍA<br />
57.- RADIOTERAPIA ADAPTATIVA: APLICACIÓN EN CÁNCER DE PULMÓN.<br />
94.- INFLUENCIA DE LA DOSIS Y DEL TIEMPO EN EL CC DE TRATAMIENTOS DE PRÓSTATA:<br />
PRIMEROS RESULTADOS EN LA UNIDAD TOMOTHERAPY HI-ART<br />
143.- ESTUDIO DE VOLÚMENES PRE Y POST-IMPLANTE EN BRAQUITERAPIA DE PRÓSTATA PARA<br />
ESTABLECIMIENTO DE MÁRGENES DEL PTV<br />
150.- TUMORES GÁSTRICOS: COMPARACIÓN DE DIFERENTES MODALIDADES DE TRATAMIENTO<br />
RADIOTERÁPICO<br />
156.- PUESTA EN MARCHA DE UN SOFTWARE DE LIBRE DISTRIBUCIÓN PARA EL CONTROL DE<br />
CALIDAD DE IMRT<br />
213.- INCORPORACIÓN EN NUESTRO CENTRO DE LA TÉCNICA DE ARCOTERAPIA VOLUMÉTRICA<br />
(VMAT) EN EL TRATAMIENTO DE CÁNCER DE PRÓSTATA.<br />
215.- VERIFICACIÓN TRIDIMENSIONAL DE PACIENTES CON CÁNCER DE PRÓSTATA TRATADOS<br />
CON VMAT MEDIANTE EL DETECTOR MATRIXX Y SOFTWARE COMPASS DE IBA<br />
47
230.- MÉTODO COMPLEMENTARIO DE ANÁLISIS DE LA CALIDAD DEL IMPLANTE DE SEMILLAS<br />
DE I-125 PARA BRAQUITERAPIA DE PRÓSTATA MEDIANTE LA ADQUISICIÓN DE IMÁGENES<br />
ECOGRÁFICAS POST-IMPLANTE.<br />
232.- SOLUCIÓN DE CLASE PARA DISMINUIR DOSIS EN RECTO EN TRATAMIENTOS DE PRÓSTATA<br />
CON RADIOTERAPIA 3D-CRT<br />
359.- INCERTIDUMBRES ASOCIADAS A LA BRAQUITERAPIA DE BRONQUIO<br />
371.- TÉCNICA DE INMERSIÓN ACUOSA PARA LA IRRADIACIÓN CON FOTONES DEL SARCOMA<br />
DE KAPOSI MULTIPLE EN PIES Y TOBILLOS.<br />
372.- TÉCNICA DE IRRADIACIÓN PARA TESTÍCULOS EN RECIDIVA DE LEUCEMIA LINFOBLÁSTICA<br />
AGUDA.<br />
374.- ELEVACIÓN CENTRAL DE INMOVILIZACIÓN PERSONALIZADA DE PACIENTES<br />
RADIOTERÁPICOS CON EXTREMIDADES INFERIORES AFECTAS SIN LASER SAGITAL CENITAL<br />
MÓVIL.<br />
377.- HIPOFRACCIONAMIENTO DE DOBLE SOBREIMPRESIÓN INTEGRADA (2XSIB) PARA EL<br />
GLIOBLASTOMA MULTIFORME.<br />
380.- DISEÑO RADIOBIOLÓGICO PARA TRATAMIENTO SIB VESÍCULAS/PRÓSTATA CON<br />
DISTRIBUCIÓN CÓNCAVA DE DOSIS EN EL RECTO.<br />
385.- INCLUSIÓN DE UN PROTOCOLO DIETÉTICO Y LAXANTE EN EL TRATAMIENTO DEL CÁNCER<br />
DE PRÓSTATA.<br />
446.- VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL USO DE TÉCNICAS NO COPLANARES EN RADIOTERAPIA<br />
3D CONFORMADA DE ABDOMEN<br />
447.- VERIFICACIÓN DE TRATAMIENTOS COMPLEJOS DE ORL EN 3D CONFORMADA CON LA<br />
MATRIZ BIDIMENSIONAL DE DETECTORES PTW 2D ARRAY SEVEN 29 (T10024)<br />
465.- TRATAMIENTO CRANEOESPINAL MULTI-ISOCÉNTRICO CON IMRT Y GUIADO POR IMAGEN<br />
EN ACELERADOR LINEAL BASADO EN GANTRY.<br />
A06. Métodos y algoritmos <strong>de</strong> cálculo, mod<strong>el</strong>ación y simulación<br />
9.- ATENUACIÓN PRODUCIDA POR LA MESA DE TRATAMIENTO DE UN ACELERADOR LINEAL Y<br />
SU MODELADO EN UN SISTEMA DE PLANIFICACIÓN<br />
17.- NOTAS SOBRE LA IMPLEMENTACIÓN DEL FORMALISMO TG-43 EN BRAQUITERAPIA DE<br />
ALTA TASA<br />
25.- VALIDACIÓN DE LA TÉCNICA IMRT PARA EL CONJUNTO ACELERADOR SYNERGY-ELEKTA Y<br />
PLANIFICADOR XIO V4.5, CMS<br />
56.- INFLUENCIA DE LA ELECCIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL TAC EN EL CÁLCULO DE<br />
VOLÚMENES PARA DISTINTOS PLANIFICADORES<br />
58.- EVALUACIÓN DOSIMÉTRICA DE PARTÍCULAS RADIACTIVAS DISCRETAS<br />
71.- MODELADO DE LA MESA DE TRATAMIENTO<br />
96.- UTILIZACIÓN DEL MANIQUÍ DE IMAGEN <strong>SEFM</strong> PARA CONTROL DE CALIDAD DE<br />
PLANIFICADORES EN ESTUDIOS DE MVCT DE TOMOTHERAPY<br />
106.- SIMULACIÓN MONTE CARLO CON PENELOPE Y PARÁMETROS DEL TG-43 PARA LA FUENTE<br />
DE 125I SELECTSEED DE NUCLETRON USADA EN BRAQUITERAPIA<br />
154.- UTILIZACIÓN DEL CÓDIGO MCNP Y GEANT PARA EL ESTUDIO DE LA RESPUESTA<br />
ENERGÉTICA DE DETECTORES DE ENERGÍA DUAL.<br />
260.- PLANIFICACIÓN DE PELVIS USANDO EL ALGORITMO DMPO DE PINNACLE3<br />
333.- AMPLIACIÓN DE LA BASE DE ESPECTROS DEL IPEM MEDIANTE TÉCNICAS DE<br />
MONTECARLO<br />
48
339.- DETERMINACIÓN DEL OFFSET CAMPO DE RADIACIÓN-LUZ DE CAMPO EN EL MODELADO<br />
DEL ACELERAROR SYNERGY.<br />
364.- MEDIDA Y ANALISIS DEL EFECTO DE UNA SUPERFICIE IRREGULAR (ESCALÓN) EN UN HAZ<br />
DE ELECTRONES PARA CONTROL DE CALIDAD DE PLANIFICADORES<br />
408.- ESTUDIO DE LA RECONSTRUCCIÓN DEL ESPECTRO PRIMARIO DE RAYOS X A PARTIR DE LA<br />
SIMULACIÓN DE DETECTORES DE SEMICONDUCTOR<br />
409.- ESTUDIO DE LAS TÉCNICAS DE RECONSTRUCCIÓN DEL ESPECTRO PRIMARIO DE RAYOS X<br />
MEDIANTE EL CÓDIGO DE MONTE CARLO MCNP5<br />
419.- MODELIZADO DE LA RADIACIÓN DISPERSA DEL CABEZAL DE UN A.L.E. MEDIANTE UNA<br />
FUENTE EXTRAFOCAL EXTENDIDA GAUSSIANA.<br />
461.- MEDIDA Y ANALISIS DE HETEROGENEIDADES PARA CONTROL DE CALIDAD DE<br />
PLANIFICADORES<br />
A07. Efectos biológicos <strong>de</strong> la radiación<br />
474.- Diseño conceptual <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> haces <strong>de</strong> protones d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador EES-Bilbao:<br />
aplicaciones en Biología <strong>de</strong> la radiación.<br />
A08. Protección y seguridad d<strong>el</strong> paciente<br />
116.- ESTUDIO DOSIMÉTRICO PARA LA IRRADIACIÓN DE UN MUJER EMBARAZADA DURANTE EL<br />
SEGUNDO TRIMESTRE DE GESTACIÓN.<br />
129.- VALORES DE REFERENCIA EN LOS INDICADORES DE DOSIS A PACIENTE<br />
175.- CALCULO DE LA CAPA HEMIRREDUCTORA EN TAC MEDIANTE CÁMARA LÁPIZ<br />
241.- IMPLANTACIÓN DE UN SISTEMA DE SEGURIDAD EN EL PROCESO RADIOTERÁPICO<br />
290.- SEGURIDAD EN LA INSERCIÓN DE LOS DATOS DEL PLANIFICADOR EN EL SISTEMA DE<br />
REGISTRO Y VERIFICACIÓN Y EN LA HISTORIA CLÍNICA<br />
293.- ESTUDIO DEL EFECTO DE LA VARIACIÓN DEL CONTROL AUTOMÁTICO DE EXPOSICIÓN EN<br />
TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA<br />
354.- MEDIDA DE LA DOSIS PERIFÉRICA FOTÓNICA Y NEUTRÓNICA EN TRATAMIENTOS DE IMRT<br />
EN MANIQUÍ ADULTO, ADOLESCENTE Y NIÑO<br />
355.- COMPARACIÓN DE MANIQUÍES CON DIFERENTES MATERIALES MEDIANTE LA MEDIDA DE<br />
DOSIS PERIFÉRICAS FOTÓNICA Y NEUTRONICA EN TRATAMIENTO DE IMRT<br />
389.- DETERMINACIÓN DE LA DOSIS A PACIENTE DEBIDA A LA DE VERIFICACIÖN DE<br />
TRATAMIENTOS DE RADIOTERAPIA CON IMAGEN VOLUMÉTRICA DE RAYOS X (CBCT)<br />
392.- PROTECCIÓN RADIOLÓGICA DE PACIENTES EN RADIODIAGNÓSTICO: IMPLANTACIÓN DE<br />
UN SISTEMA DE GESTIÓN DE LA OPTIMIZACIÓN<br />
393.- FRECUENCIAS DE LOS ESTUDIOS DE TOMOGRAFÍA COMPUTERIZADA A PACIENTES<br />
PEDIÁTRICOS REALIZADOS EN EL HOSPITAL UNIVERSITARIO DE CANARIAS EN EL PERIODO 2005-<br />
2010.<br />
417.- CONSULTAS PARA LA GESTIÓN DE PROCESOS EN RADIOFÍSICA Y RADIOTERAPIA<br />
462.- ANÁLISIS UN SISTEMA DE NOTIFICACIÓN LOCAL DE INCIDENTES EN RADIOTERAPIA.<br />
EXPERIENCIA DEL PRIMER AÑO Y MEDIO<br />
464.- IMPLEMENTACIÓN DE UN PROGRAMA DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA DEL PACIENTE EN<br />
EL PERU<br />
49
A09. Biofísica. Aplicaciones médicas <strong>de</strong> otros agentes y métodos <strong>de</strong> la Física<br />
40.- APLICACIÓN DE LA TERMOGRAFÍA PARA VALORAR LA ADECUACION DEL ENTRENAMIENTO<br />
EN DEPORTISTAS DE ÉLITE<br />
41.- CALIBRADO Y ANALISIS DE LAS CONDICIONES ÓPTIMAS DE UTILIZACIÓN DE UNA CÁMARA<br />
TERMOGRÁFICA PARA APLICACIONES MÉDICAS<br />
45.- UTILIZACIÓN DE REDES NEURONALES ARTIFICIALES PARA EL DIAGNÓSTICO, AYUDADO POR<br />
ORDENADOR, DE PACIENTES CON ESCOLIOSIS<br />
46.- CUANTIFICACIÓN DE LA CURVATURA DE LA COLUMNA VERTEBRAL MEDIANTE UN<br />
MÉTODO NO LESIVO BASADO EN LA PROYECCIÓN DE LUZ ESTRUCTURADA<br />
A10. Formación y docencia<br />
78.- DESARROLLO DE PRÁCTICAS DE VISUALIZACIÓN DE IMÁGENES RADIOGRÁFICAS DIGITALES<br />
Y SU COMPROMISO DOSIS/CALIDAD DE IMAGEN.<br />
123.- ESTÁNDARES DE REFERENCIA EUROPEOS EN FORMACIÓN EN PROTECCIÓN RADIOLÓGICA<br />
124.- PORTAL EDUCATIVO DE FORMACIÓN Y ENTRENAMIENTO PARA EL PERSONAL DE<br />
LICENCIA Y ACREDITACIONES EN PR<br />
153.- FORMACIÓN SEMIPRESENCIAL DE ESPECIALISTAS EN PROTECCIÓN RADIOLÓGICA<br />
A11. Protección ocupacional, d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong> medio ambiente en instalaciones<br />
reglamentadas. Funcionamiento normal e inci<strong>de</strong>ncias<br />
21.- DOSIMETRIA OCUPACIONAL EN LA PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DE UN PET-TC: CURVA<br />
DE APRENDIZAJE Y PARTICIPACION DEL PERSONAL<br />
208.- CLASIFICACIÓN DE PUESTOS DE TRABAJO CON RIESGO DE EXPOSICIÓN Y PROTECCIÓN<br />
DEL EMBARAZO Y LA LACTANCIA<br />
221.- DOSIMETRÍA OCUPACIONAL EN CARDIOLOGÍA INTERVENCIONISTA<br />
229.- MEDIDA EXPERIMENTAL DE LA FRACCIÓN DE DISPERSIÓN TC EN CRÁNEO Y CUERPO PARA<br />
EQUIPOS DE TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA DE 64 CORTES<br />
243.- OPTIMIZACIÓN DE BLINDAJES. ¿CRITERIO ALARA?<br />
298.- MEDIDAS DE FLUENCIA DE NEUTRONES TÉRMICOS EN EL BÚNKER DE UN CICLOTRÓN DE<br />
PRODUCCIÓN DE ISÓTOPOS PARA PET<br />
311.- ANÁLISIS DE LA INCIDENCIA DE LA ASIGNACIÓN DE DOSIS ADMINISTRATIVAS EN LOS<br />
CASOS DE PÉRDIDA DE INFORMACIÓN DOSIMÉTRICA EN DOSIMETRÍA PERSONAL, DURANTE EL<br />
QUINQUENIO 2006-2010.<br />
315.- EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN A RADIACIÓN DISPERSA EN PROCEDIMIENTOS<br />
INTERVENCIONISTAS USANDO PROTECTORES ESPECIALES DE BISMUTO<br />
324.- INFORMACIÓN DOSIMÉTRICA OFERTADA A TRAVÉS DE LA PÁGINA WEB DEL CENTRO<br />
NACIONAL DE DOSIMETRÍA (WWW.CND.ES)<br />
328.- ESTUDIO COMPARATIVO SOBRE ALMACENAMIENTO Y ELIMINACIÓN DE RESIDUOS<br />
LIQUIDOS PARA DIAGNÓSTICO EN MEDICINA NUCLEAR.<br />
335.- ESTIMACIÓN DE CARGA DE TRABAJO RADIOLÓGICA EN QUIRÓFANOS<br />
353.- LOSETAS DE MATERIALES CON BASE DE HORMIGÓN DE ALTA DENSIDAD COMO<br />
BLINDAJES SUSTITUTIVOS DEL PLOMO EN INSTALACIONES DE RAYOS X DE DIAGNÓSTICO.<br />
390.- DISEÑO Y PUESTA EN MARCHA DE LA UNIDAD DE IMAGEN MOLECULAR PARA ANIMALES<br />
GRANDES DEL CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIONES CARDIOVASCULARES<br />
50
391.- REVISIÓN ESTADÍSTICA DE LAS DOSIS SUPERFICIALES, EN EL PERIODO 1995 - 2010,<br />
MEDIDAS MEDIANTE DISTINTOS TIPOS DE DOSÍMETROS TLD<br />
397.- BASE DE DATOS PARA GESTIONAR LA DOSIMETRÍA PERSONAL DEL HOSPITAL<br />
UNIVERSITARIO DE LA RIBERA<br />
415.- DEPENDENCIA ESPACIAL Y ORIGEN DE LA DOSIS AMBIENTAL DEBIDA A PROCESOS DE<br />
ACTIVACIÓN NEUTRÓNICA EN ACELERADORES LINEALES.<br />
416.- EVOLUCIÓN TEMPORAL DE LA DOSIS AMBIENTAL REMANENTE EN UN BÚNKER DE<br />
IRRADIACIÓN CLÍNICA TRAS EL CESE DE LA IRRADIACIÓN<br />
453.- PARTICIPACIÓN DEL SERVICIO DE DOSIMETRÍA DEL CIEMAT EN LAS<br />
INTERCOMPARACIONES EURADOS 2008-2010 PARA DOSÍMETROS PERSONALES<br />
A12. Protección operacional, d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong> medio ambiente en instalaciones no<br />
reglamentadas. Funcionamiento normal e inci<strong>de</strong>ncias<br />
98.- COMPARACIÓN DE DOS METODOLOGÍAS DE ALTA DE PACIENTES SOMETIDOS A TERAPIA<br />
METABÓLICA<br />
122.- CENSOS DEL USO DE LA TIERRA Y EL AGUA COMO HERRAMIENTAS DE INFORMACIÓN Y<br />
COLABORACIÓN CON LOS AGENTES SOCIALES<br />
131.- DISEÑO DE UN PROTOCOLO DE EVALUACIÓN DOSIMÉTRICA A TRABAJADORES DE<br />
CANTERAS DE GRANITO<br />
139.- DISEÑO DEL CONTROL DE CALIDAD DE LA DETERMINACIÓN DE ACTIVIDAD ALFA TOTAL<br />
EN EFLUENTES LÍQUIDOS.<br />
268.- ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL IMPACTO RADOIOLÓGICO ASOCIADO A UNA FUENTE DE<br />
ESPALACIÓN DE NEUTRONES<br />
277.- INSPECCIÓN RADIOLÓGICA EN UNA OFICINA CONSTRUIDA CON VARILLA CONTAMINADA<br />
CON MATERIAL RADIACTIVO, EN TLAQUEPAQUE, JALISCO, MÉXICO.<br />
399.- HERRAMIENTAS PARA EVALUAR EL IMPACTO MEDIO AMBIENTAL DE LAS RADIACIONES<br />
IONIZANTES. APLICACIÓN EN EL ESCENARIO DE EL CABRIL<br />
402.- CREACIÓN DE UNA ALIANZA EUROPEA EN RADIOECOLOGÍA<br />
441.- IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA TLD HIPERSENSIBLE EN EL LABORATORIO DE DOSIMETRÍA<br />
AMBIENTAL DEL CIEMAT<br />
449.- ANÁLISIS DE INCERTIDUMBRES EN LAS EVALUACIONES DE LA DOSIS AL PÚBLICO: CROM<br />
PROBABILISTA<br />
A13. Desmant<strong>el</strong>amiento y clausura <strong>de</strong> instalaciones. Gestión <strong>de</strong> residuos radiactivos<br />
64.- ESTUDIO DEL 99m TC EN LOS VERTIDOS DE LOS HOSPITALES PÚBLICOS DE GRANADA<br />
140.- ESTUDIO DE LA CONCENTRACIÓN DE ACTIVIDAD DE RADIONUCLEIDOS NATURALES EN EL<br />
SUBSUELO DE UNA ANTIGUA INSTALACIÓN NUCLEAR.<br />
188.- DETERMINACIÓN DE RELACIONES ISOTÓPICAS ENTRE RADIONUCLEIDOS NATURALES EN<br />
ÁREAS IMPACTADAS.<br />
207.- CUANTIFICACIÓN DE IMPUREZAS DE EUROPIO EN EL RADIOFÁRMACO QUADRAMET<br />
MEDIANTE DETECTOR DE GE HP.<br />
51
A15. Preparación y actuación en acci<strong>de</strong>ntes y emergencias radiológicas<br />
125.- SISTEMA DE EVALUACIÓN PARA EL ANÁLISIS DE LAS CONSECUENCIAS RADIOLÓGICAS<br />
(RASCAL)<br />
196.- INCIDENCIA EN LA SEGURIDAD Y PROTECCIÓN RADIOLÓGICA DE PROCEDIMIENTOS<br />
NORMALIZADOS Y PLANES DE EMERGENCIA INTERIORES EN CASO DE LA BRAQUITERAPIA DE<br />
ALTA TASA.<br />
A17. Aspectos sociales y éticos <strong>de</strong> la Protección Radiológica<br />
120.- SISTEMAS DE INFORMACIÓN EN PROTECCIÓN RADIOLÓGICA: LA BASE DE DATOS INIS<br />
121.- RESULTADOS DEL PROGRAMA VIGILANCIA DEL EMPLAZAMIENTO EN LA FÁBRICA DE<br />
ELEMENTOS COMBUSTIBLES DE JUZBADO<br />
411.- UNIDADES DE GESTIÓN CLÍNICA DE RADIOFÍSICA HOSPITALARIA: ¿NUEVO MODELO DE<br />
GESTIÓN?<br />
A18. Radiaciones no ionizantes<br />
72.- EFECTO DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS A 2,45 GHZ SOBRE LOS NIVELES DE<br />
PROTEINAS DE ESTRÉS CELULAR HSP-90 Y 70 EN EL TIROIDES DE RATA.<br />
107.- LA PROLIFERACIÓN INDUCIDA POR HIPERTERMIA EN CÉLULAS NB69 ES<br />
CONTRARRESTADA POR UNA SEÑAL DE TIPO RADAR<br />
144.- SEGURIDAD DE LOS PACIENTES FRENTE A EMISIONES RADIOELÉCTRICAS INTERNAS Y<br />
EXTERNAS EN EL HOSPITAL UNIVERSITARIO DE CANARIAS<br />
145.- EFICACIA DEL APANTALLAMIENTO DE UNA UNIDAD DE NEUROFISIOLOGIA FRENTE A<br />
INTERFERENCIAS ELECTROMAGNÉTICAS<br />
168.- SISTEMÁTICA PARA LA VALORACIÓN DE LA EXPOSICIÓN LABORAL FRENTE A<br />
RADIACIONES ULTRAVIOLETAS<br />
52
PRESENTACIONES ORALES<br />
53
Sesión A01.<br />
Fuentes <strong>de</strong> radiación natural.<br />
Presi<strong>de</strong>: José Luis Martín Matarranz<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Rafa<strong>el</strong> García Tenorio<br />
54
VALIDEZ DE LA DETERMINACIÓN DE 210 Po Y 210 Pb EN ORINA<br />
HUMANA PARA VERIFICAR SU POSIBLE CONTAMINACIÓN<br />
C. Gascó 1 , B. Sanz 1 , E. Fernán<strong>de</strong>z 1 , J. A. Trinidad 1<br />
(1) CIEMAT. Unidad <strong>de</strong> Radiactividad Ambiental y Vigilancia Radiológica<br />
1.- INTRODUCCIÓN<br />
La contaminación d<strong>el</strong> ex espía ruso Alexan<strong>de</strong>r Litvinenko con Pb-210 (2006) creó una preocupación entre<br />
las personas que habían viajado, vivido o compartido su entorno. La manera <strong>de</strong> control <strong>de</strong> esta<br />
contaminación podía ser directa midiendo la emisión gamma <strong>de</strong> baja energía d<strong>el</strong> 210 Pb mediante<br />
contadores <strong>de</strong> cuerpo entero o realizando análisis <strong>de</strong> orina por diversas técnicas instrumentales (cent<strong>el</strong>leo<br />
líquido, espectrometría alfa y contadores proporcional). Se s<strong>el</strong>eccionó la técnica <strong>de</strong> espectrometría alfa<br />
ya que en un principio presenta una <strong>el</strong>evada sensibilidad. En esa época se midieron los contenidos <strong>de</strong><br />
210 Po y 210 Pb en muestras blanco <strong>de</strong> orina <strong>de</strong> trabajadores -sin contacto con productos NORM ni<br />
fumadores. Los análisis <strong>de</strong> estos radionucleidos en orina no se encuentran contemplados como<br />
característicos <strong>de</strong> trabajadores profesionalmente expuestos <strong>de</strong> Centrales Nucleares ni proce<strong>de</strong>ntes d<strong>el</strong><br />
ciclo d<strong>el</strong> combustible nuclear, por esa razón <strong>el</strong> CSN pidió ayuda adicional al CIEMAT. Muestras<br />
proce<strong>de</strong>ntes d<strong>el</strong> Medio Ambiente son analizadas en rutina y se disponía <strong>de</strong> un método para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong><br />
ambos radionucleidos en agua, si bien <strong>el</strong> análisis d<strong>el</strong> polonio es inmediato, 2-3 días, <strong>el</strong> d<strong>el</strong> plomo (5-6<br />
meses) se tiene que hacer <strong>de</strong> manera retrospectiva para asegurar que ambos radionucleidos estaban en las<br />
muestras <strong>de</strong> los posibles contaminados. La sensibilidad <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong> 210 Pb por espectrometría<br />
gamma es alta y no alcanza los niv<strong>el</strong>es d<strong>el</strong> análisis indirecto por espectrometría alfa.<br />
2.- MATERIALES Y MÉTODOS<br />
Muestras <strong>de</strong> orina <strong>de</strong> 100 mL fueron obtenidas y tratadas con HCl 5M hasta total sequedad a una<br />
temperatura inferior a 90ºC. Se utilizó 209 Po como trazador para evaluar <strong>el</strong> rendimiento químico d<strong>el</strong><br />
proceso. El polonio fue auto-<strong>de</strong>positado en discos <strong>de</strong> plata a una temperatura <strong>de</strong> 90ºC. Estos discos fueron<br />
medidos por espectrometría alfa, <strong>de</strong>terminándose la concentración <strong>de</strong> polonio. El líquido sobrante fue<br />
almacenado durante 2 años para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> 210 Pb realizando la técnica <strong>de</strong> doble auto-<strong>de</strong>pósito. Las<br />
correcciones por rendimientos químicos y <strong>de</strong>sintegración fueron realizadas por programación en Visual<br />
Basic para aplicaciones en las hojas <strong>de</strong> cálculo. Se participó en una intercomparación con agua salina para<br />
verificar la correcta aplicación d<strong>el</strong> método. Un esquema d<strong>el</strong> método empleado se observa en la Figura 1.<br />
55
Disolver <strong>el</strong> residuo con HCl<br />
Añadir NH 2 OH·HCl, Bi(III), sodium citrate<br />
Filtrar si es necesario<br />
Añadir agua <strong>de</strong>sionizada hasta r<strong>el</strong>lenar la célula<br />
Auto<strong>de</strong>positar en baño <strong>de</strong><br />
María a 90ºC, 3 horas.<br />
Polonio disco <strong>de</strong> plata<br />
Tomar 100 mL <strong>de</strong> orina<br />
Añadir 20 mL <strong>de</strong> HNO3 15,6N<br />
Añadir trazador 209 Tomar 100 mL <strong>de</strong> orina<br />
Añadir 20 mL <strong>de</strong> HNO3 15,6N<br />
Añadir trazador Po<br />
Evaporar hasta casi sequedad<br />
Disolver <strong>el</strong> residuo con HCl<br />
Llevar <strong>de</strong> nuevo a sequedad<br />
209Po Evaporar hasta casi sequedad<br />
Disolver <strong>el</strong> residuo con HCl<br />
Llevar <strong>de</strong> nuevo a sequedad<br />
90ºC<br />
209 Po Trazador<br />
Figura 1: Esquema <strong>de</strong> separación<br />
Medida por espectrometría alfa<br />
210 Po (Orina-Fondo)<br />
Con los resultados obtenidos se hizo un estudio estadístico con <strong>el</strong> software científico Crystal-ball<br />
consi<strong>de</strong>rando que cada valor obtenido presenta una distribución <strong>de</strong> probabilidad normal y que la media<br />
será calculada como una simulación <strong>de</strong> la suma <strong>de</strong> los valores individuales siendo cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los<br />
asimilado también a una distribución normal. El objeto <strong>de</strong> esta simulación es valorar <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> que<br />
estemos dando un valor por encima d<strong>el</strong> blanco y que sin embargo forme parte <strong>de</strong> él. Con la realización <strong>de</strong><br />
100000 iteraciones <strong>el</strong> riesgo es 10 -5 .<br />
3.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
La evaluación <strong>de</strong> una posible contaminación con un radionucleido natural requiere <strong>de</strong> la comparación con<br />
un blanco <strong>de</strong> las mismas características que los posibles contaminados <strong>de</strong>nominados “problema”. Este<br />
blanco <strong>de</strong>be a<strong>de</strong>más tener la condición <strong>de</strong> no fumador o no frecuentar ambientes <strong>de</strong> fumadores por <strong>el</strong><br />
posible incremento <strong>de</strong> polonio que presentan en la mayoría <strong>de</strong> los estudios la orina <strong>de</strong> personas <strong>de</strong> este<br />
tipo. Los resultados <strong>de</strong> trabajador estándar no fumador se muestran en la Tabla 1.<br />
Muestra<br />
210 Po ± 2s (Bq/L)<br />
Tabla 1: Concentración <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos 210 Po y 210 Pb en mujer trabajadora no fumadora<br />
LID<br />
(Bq/L)<br />
210 Pb ± 2s (Bq/L)<br />
LID<br />
(Bq/L)<br />
Rq( 210 Po) ± 2s Rq( 210 Pb) ± 2s<br />
210 Po/ 210 Pb ± 1s<br />
1 0,0025±0,0034 0,011 0,0155±0,0067 0,014 83,4±2,5 65,2±2,1 0,16±0,11<br />
2 0,0039±0,0034 0,011 0,0100±0,0046 0,009 84,8±2,5 103,4±2,9 0,39±0,19<br />
3 0,0022±0,0023 0,0095 0,0151±0,0111 0,024 94,4±2,6 38,0±1,5 0,144±0,092<br />
4 0,0044±0,0042 0,014 0,0079±0,0045 0,008 66,7±2,1 118,2±3,2 0,56±0,31<br />
Valor Medio<br />
(2s)<br />
0,0032±0,0017 0,0121±0,0036 0,31±0,20<br />
Los blancos muestran la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> ambos radionucleidos, aunque la sensibilidad d<strong>el</strong> método indique<br />
que no se <strong>de</strong>tectan con una fiabilidad d<strong>el</strong> 99%. Se pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar esta concentración como proce<strong>de</strong>nte<br />
<strong>de</strong> los alimentos o respiración.<br />
56
La Tabla 2 muestra los resultados <strong>de</strong> cuatro problemas <strong>de</strong> “posible contaminación”. Se realizó un análisis<br />
<strong>de</strong> varias réplicas para estudiar la variabilidad <strong>de</strong> la <strong>de</strong>tección en este tipo <strong>de</strong> muestras y se <strong>de</strong>terminó la<br />
r<strong>el</strong>ación entre ambos radionucleidos, que pue<strong>de</strong> indicar una discriminación por parte d<strong>el</strong> organismo <strong>de</strong><br />
ambos radionucleidos por sus diferentes propieda<strong>de</strong>s químicas.<br />
Muestra<br />
210 Po ± 2s (Bq/L)<br />
Tabla 2: Concentración <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos 210 Po y 210 Pb en muestras problema<br />
LID<br />
(Bq/L)<br />
210 Pb ± 2s (Bq/L)<br />
LID<br />
(Bq/L)<br />
Rq( 210 Po) ± 2s Rq( 210 Pb) ± 2s<br />
210 Po/ 210 Pb ± 1s<br />
Problema 1 0,0037±0,0044 0,012 0,0129±0,0057 0,011 83,9±3,2 87,4±2,5 0,16±0,11<br />
Problema 1 0,0060±0,0051 0,012 0,0095±0,0048 0,009 83,6±3,3 103,2±2,9 0,39±0,19<br />
Valor medio(2s) 0,0049±0,0033 0,0112±0,0037 0,144±0,092<br />
Problema 2 0,0045±0,0044 0,011 0,0055±0,0050 0,012 90,4±3,4 81,3±2,4 0,56±0,31<br />
Problema 2 0,0021±0,0050 0,015 0,0104±0,0049 0,010 67,1±2,9 94,5±2,7 0,31±0,20<br />
Valor medio(2s) 0,0033±0,0033 0,0080±0,0035 0,29±0,18<br />
Problema 3 0,0120±0,0051 0,009 0,0181±0,0103 0,019 98,5±7,2 47,0±3,5 0,63±0,31<br />
Problema 3 0,0172±0,0063 0,011 0,0055±0,0042 0,009 83,5±6,4 104,8±5,8 0,46±0,36<br />
Problema 3 0,0078±0,0046 0,010 0,0062±0,0046 0,011 93,9±7,0 91,7±5,2 0,82±0,54<br />
Problema 3 0,0153±0,0061 0,011 0,0101±0,0053 0,011 86,8±6,6 84,5±5,0 0,20±0,25<br />
Valor medio(2s) 0,0131±0,0028 0,0100±0,0033 0,51±0,59<br />
Problema 4 0,0184±0,0065 0,011 0,0093±0,0051 0,010 80,0±6,2 93,0±5,3 0,67±0,24<br />
Problema 4 0,0201±0,0064 0,010 0,0021±0,0044 0,009 93,7±6,9 98,8±5,6 3,12±1,31<br />
Problema 4 0,0148±0,0059 0,012 0,0096±0,0057 0,012 93,9±7,0 91,7±5,2 1,26±0,60<br />
Problema 4 0,0212±0,0069 0,011 0,0227±0,0109 0,018 86,8±6,6 84,5±5,0 1,52±0,50<br />
Valor medio(2s) 0,0186±0,0032 0,0109±0,0035 1,64±0,77<br />
Los resultados <strong>de</strong> las diferentes simulaciones para los valores <strong>de</strong> 210 Po y 210 Pb se muestran en las Figuras<br />
2 y 3. Las r<strong>el</strong>aciones entre <strong>el</strong>los en la Figura 4.<br />
57
210 Po 210Pb<br />
210 Pb<br />
Figura 2 y 3: Valores simulados <strong>de</strong> las distribuciones <strong>de</strong> las muestras problema y blanco<br />
El objeto <strong>de</strong> esta simulación es <strong>de</strong>terminar si <strong>el</strong> valor obtenido <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> la orina<br />
<strong>de</strong> los cuatro problemas pertenece o no a la distribución d<strong>el</strong> fondo. Si la concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong><br />
ambos radionucleidos se encuentra en <strong>el</strong> valor por encima d<strong>el</strong> 5% diremos que se ha <strong>de</strong>tectado <strong>el</strong><br />
radionucleido con un 95% <strong>de</strong> probabilidad. Si queremos <strong>de</strong>terminar cuál es la probabilidad <strong>de</strong> que<br />
efectivamente la medida sea cero, la substracción entre <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> las muestras problema y <strong>el</strong><br />
blanco nos dará también <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> este valor cero.<br />
La Tabla 3 resume <strong>el</strong> valor más probable <strong>de</strong> 210 Po y 210 Pb que tienen las muestras problema sobre <strong>el</strong> fondo<br />
<strong>de</strong> una mujer estándar no fumadora.<br />
Tabla 3: Porcentaje <strong>de</strong> certeza d<strong>el</strong> que <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> Polonio y plomo estén por encima d<strong>el</strong> blanco<br />
Muestra Certeza Valor por encima d<strong>el</strong> blanco<br />
expresado en mBq/L<br />
210 Po<br />
210 Pb<br />
210 Po<br />
Problema 1 77% 43% 1,6 0<br />
Problema 2 100% 79% 0 0<br />
Problema 3 94% 67% 9,8 0<br />
Problema 4 99% 60% 15 0<br />
No existe ningún valor <strong>de</strong> 210 Pb <strong>de</strong> las muestras problemas que esté por encima d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la mujer<br />
estándar no fumadora. Sin embargo para <strong>el</strong> 210 Po no se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cir lo mismo, existen tres valores, los d<strong>el</strong><br />
problema 1, 3 y 4 que tendrían un contenido <strong>de</strong> polonio por encima <strong>de</strong> este valor blanco. El hecho <strong>de</strong><br />
210 Pb<br />
58
<strong>de</strong>sconocer los hábitos <strong>de</strong> las muestras problema, es <strong>de</strong>cir, si son o no fumadores o están sometidos a este<br />
ambiente, no permite establecer que este exceso <strong>de</strong> polonio pueda ser <strong>de</strong>bida a esta circunstancia o al<br />
hecho <strong>de</strong> que <strong>el</strong> metabolismo en humanos <strong>de</strong> este <strong>el</strong>emento pue<strong>de</strong> variar <strong>de</strong> un individuo a otro. Recientes<br />
trabajos 1 han <strong>de</strong>mostrado la variación <strong>de</strong> este <strong>el</strong>emento en la excreción <strong>de</strong> orina diaria entre diversos<br />
grupos <strong>de</strong> edad <strong>de</strong> la población, entre hombre y mujeres y entre hombres y mujeres fumadores. Se hace<br />
necesario para verificar cualquier posible incremento <strong>de</strong> polonio y plomo en la orina disponer <strong>de</strong> estudios<br />
estadísticos fiables sobre la población española. En la figura 5 extraída <strong>de</strong> este trabajo se pue<strong>de</strong> observar<br />
estas variaciones, sin embargo no se han encontrado datos similares para <strong>el</strong> plomo-210.<br />
Figura 4: Concentración en muestra <strong>de</strong> orina diaria <strong>de</strong> varios grupos <strong>de</strong> población 1 en Italia<br />
59
210 Po/ 210 Pb<br />
Figura 5: R<strong>el</strong>aciones entre ambos radionucleidos en la orina <strong>de</strong> la mujer blanco y <strong>de</strong> las muestras<br />
problema<br />
4.- CONCLUSIONES<br />
La técnica <strong>de</strong> espectrometría alfa para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> 210 Po/ 210 Pb resulta eficaz para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> estos<br />
radionucleidos en orina. Presenta <strong>el</strong> inconveniente <strong>de</strong> que la medida <strong>de</strong> 210 Pb es diferida y no se pue<strong>de</strong><br />
realizar en <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> la contaminación, sin embargo <strong>el</strong> 210 Po se analiza en 6 días incluido <strong>el</strong><br />
recuento.<br />
Este trabajo ha permitido conocer <strong>el</strong> 210 Pb en la orina <strong>de</strong> blanco estándar para <strong>de</strong>terminar su niv<strong>el</strong> y<br />
comparar con <strong>el</strong> contenido en 210 Po ya que ambos radionucleidos por las r<strong>el</strong>aciones obtenidas no están en<br />
equilibrio en este tipo <strong>de</strong> muestras.<br />
El análisis estadístico realizado permite establecer que tres <strong>de</strong> los problemas presentados tiene un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
polonio por encima d<strong>el</strong> blanco establecido pero al no disponer <strong>de</strong> información sobre edad, sexo, ni hábitos<br />
no se pue<strong>de</strong> concluir que provenga <strong>de</strong> ninguna contaminación externa. Estas personas pue<strong>de</strong>n haber<br />
compartido espacio con <strong>el</strong> individuo contaminado pero <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> actividad que presentan podría<br />
correspon<strong>de</strong>r al <strong>de</strong> cualquier grupo <strong>de</strong> población no expuesta.<br />
60
5.- REFERENCIAS<br />
(1) M.A. M<strong>el</strong>i, D. Desi<strong>de</strong>ri, C. Ros<strong>el</strong>li y L. Feduzi “ 210 Po <strong>de</strong>termination in urines of people living in Central Italy”.<br />
Journal of Environmental Radioactivity 100, 1, 2009, 84-88.<br />
(2) H. Samavat, M.R.D. Seaward, S.M.R. Aghamiri and A. Shabestani Monfared “ 210 Po and 210 Pb content in<br />
environmental and human body samples in the Ramsar area, Iran”, In: High Lev<strong>el</strong>s of Natural Radiation and Radon<br />
Areas: Radiation Dose and Health Effects. International Congress Serie. Volume 1276, Febrero 2005, 225-226.<br />
61
ESTUDIO RADIOLÓGICO DE LOS FANGOS GENERADOS EN<br />
UNA ESTACIÓN DE TRATAMIENTO DE AGUAS POTABLES.<br />
A. Baeza 1,� , A. Salas 1 , J. Gragera 1<br />
1 LARUEX (Laboratorio <strong>de</strong> Radiactividad Ambiental <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong><br />
Extremadura), Avda <strong>de</strong> la Universidad s/n, Cáceres<br />
RESUMEN<br />
El proceso <strong>de</strong> potabilización <strong>de</strong> las aguas implica la <strong>el</strong>iminación o al menos la reducción hasta<br />
concentraciones legalmente permitidas <strong>de</strong> las sustancias no <strong>de</strong>seables que éstas contengan y que<br />
pasan a formar parte <strong>de</strong> los precipitados que se originan, <strong>de</strong>nominados fangos. Por lo que a aguas<br />
afectadas con <strong>el</strong>evados contenidos radiactivos naturales hace referencia, pue<strong>de</strong> suce<strong>de</strong>r que si <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> potabilización es tal que reduce eficazmente <strong>el</strong> precitado contenido radiactivo, se<br />
producirán concentraciones significativas <strong>de</strong> los radionucleidos <strong>el</strong>iminados en los fangos<br />
generados. Por <strong>el</strong>lo, la actividad <strong>de</strong> dichos fangos y, sobre todo, las formas químicas en las que se<br />
encuentren los citados radionucleidos en los mismos, condicionarán su posible uso posterior e<br />
incluso la p<strong>el</strong>igrosidad <strong>de</strong> dichos fangos, <strong>de</strong>bido entre otros aspectos a su posible disponibilidad.<br />
En este estudio, se han analizado los fangos generados en una planta potabilizadora tipo que ha<br />
operado tanto en condiciones rutinarias <strong>de</strong> funcionamiento, como en las condiciones diseñadas<br />
para maximizar la reducción d<strong>el</strong> contenido en uranio existente en <strong>el</strong> agua en <strong>el</strong>la tratada. Para <strong>el</strong>lo,<br />
se ha realizado la especiación química <strong>de</strong> los fangos generados durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong><br />
potabilización, obteniéndose que la gran mayoría d<strong>el</strong> uranio y d<strong>el</strong> radio que contienen los fangos<br />
se encuentran disponibles en la fracción reducible <strong>de</strong> los mismos, asociados a los óxidos metálicos<br />
<strong>de</strong> aluminio formados durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> potabilización.<br />
Palabras claves: Fango, radiactividad, planta potabilizadora, radionucleidos naturales.<br />
ABSTRACT<br />
The potabilization process involves removing or at least reducing legally permissible<br />
concentrations of unwanted substances they contain and become part of the precipitates that<br />
originate, known as sludge. For Waters with high natural radioactive content, it can happen that if<br />
the process of potabilization is such that effectiv<strong>el</strong>y reduces the aforementioned radioactive<br />
contents, will produce significant concentrations of radionucli<strong>de</strong>s into sludge generated. Therefore,<br />
the activity of the sludge and, above all, the chemical forms in which radionucli<strong>de</strong>s are present,<br />
will condition the danger of using sludge, due inter alia to the possible availability. In this study,<br />
we analyzed the sludge generated in a water treatment plant type that has operated both in routine<br />
conditions of operation, as in conditions to maximize the reduction of existing uranium content in<br />
the treated water in it. For this purpose, has ma<strong>de</strong> the chemical speciation of the sludge generated<br />
during the potabilization process. The results suggest that the vast majority of uranium and<br />
radium-containing sludge is available in the reducible fraction thereof, associated with oxi<strong>de</strong>s<br />
aluminum formed during the potabilization process.<br />
Key Words: Sludge, radioactivity, water treatment plant, natural radionucli<strong>de</strong>s.<br />
1. Introducción.<br />
Durante <strong>el</strong> tratamiento que se llevan a cabo en una Estación <strong>de</strong> Tratamiento <strong>de</strong> Aguas Potables<br />
(ETAP) se produce una cantidad <strong>de</strong> fangos cuya acumulación en un verter<strong>de</strong>ro o incineración<br />
pue<strong>de</strong>n provocar finalmente un serio problema medioambiental. La utilización <strong>de</strong> estos fangos<br />
como fertilizantes <strong>de</strong> su<strong>el</strong>os es una <strong>de</strong> las opciones económicamente más aceptadas en todo <strong>el</strong><br />
mundo [1]. Esta práctica su<strong>el</strong>e solucionar dos posibles problemas: a) disminuye significativamente<br />
<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> la potencial fuente <strong>de</strong> contaminación; y b) se favorece la productividad <strong>de</strong> los su<strong>el</strong>os,<br />
62
educiéndose la utilización <strong>de</strong> fertilizantes sintéticos. Aunque las características d<strong>el</strong> fango concreto<br />
producido <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> coagulación-floculación empleado y d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> agua tratada, se<br />
pue<strong>de</strong> indicar que como regla general éste es una buena fuente <strong>de</strong> nutrientes para las plantas tales<br />
como N y P [2][3].<br />
La concentración y disponibilidad <strong>de</strong> los contaminantes acumulados en un fango durante <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> coagulación-floculación va a condicionar su posible uso posterior, por lo que se hace<br />
imprescindible realizar previamente la caracterización d<strong>el</strong> fango y su especiación química. Dentro<br />
<strong>de</strong> los contaminantes que pue<strong>de</strong>n encontrarse en <strong>el</strong> fango producido en una ETAP, hay que<br />
<strong>de</strong>stacar los radionucleidos <strong>de</strong> origen natural que poseen las aguas y, que durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong><br />
potabilización se pue<strong>de</strong>n incorporar a los citados fangos [4]. Por <strong>el</strong>lo, en <strong>el</strong> anterior trabajo los<br />
autores establecen que <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> potabilización d<strong>el</strong> agua llevado a cabo, <strong>de</strong>termina <strong>el</strong> tipo y<br />
cantidad <strong>de</strong> radionucleidos en <strong>el</strong> fango generado, conteniendo éste <strong>de</strong> hecho <strong>el</strong>evadas cantida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> 238 U, 226 Ra y 210 Pb, al compararlas con las normalmente existentes en los su<strong>el</strong>os UNSCEAR [5].<br />
Des<strong>de</strong> 1999 se han ido <strong>de</strong>sarrollando procedimiento que permiten reducir eficientemente <strong>el</strong><br />
contenido radiactivo <strong>de</strong> algunas aguas <strong>de</strong>stinadas al consumo humano. A partir <strong>de</strong> dichos estudios<br />
[6] [7], se pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>ducir las condiciones experimentales que hay que aplicar para conseguir una<br />
reducción eficaz d<strong>el</strong> contenido radiactivo <strong>de</strong> un agua, hasta niv<strong>el</strong>es aptos para su consumo según la<br />
legislación española [8].<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo, se ha realizado la especiación química <strong>de</strong> los fangos generados en dos<br />
procesos <strong>de</strong> potabilización diferentes. Uno al emplear <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> potabilización <strong>de</strong>nominado<br />
como estándar en una ETAP tipo. El otro, al aplicar <strong>el</strong> anterior proceso <strong>de</strong> potabilización estándar<br />
las modificaciones oportunas para que se maximice la <strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> uranio natural presente en <strong>el</strong><br />
agua así tratada.<br />
2. Material y métodos.<br />
El fango recolectado se ha sometido a un proceso <strong>de</strong> filtración, mediante un pap<strong>el</strong> <strong>de</strong> filtro <strong>de</strong><br />
laboratorio, y posteriormente se ha secado a 50 ºC hasta peso constante.<br />
Para conocer las formas químicas en las prioritariamente se localizan los radionucleidos naturales<br />
en los fangos generados, es preciso realizar la especiación química <strong>de</strong> éstos últimos. Para <strong>el</strong>lo, se<br />
ha <strong>de</strong>sarrollado un método basado en los trabajos <strong>de</strong> especiación realizados por otros autores<br />
[9][10]. En la figura 1 se muestra un esquema d<strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> especiación química aplicado<br />
en <strong>el</strong> presente estudio.<br />
Para realizar la mencionada especiación química, se han utilizado unos 0,5 gramos d<strong>el</strong> lodo seco<br />
producido durante los procesos <strong>de</strong> potabilización, bien sea <strong>el</strong> estándar o <strong>el</strong> modificado. A partir <strong>de</strong><br />
los mismos, se obtiene inicialmente la <strong>de</strong>nominada fracción soluble, ver número (1) en la figura 1,<br />
mediante su disolución parcial con agua bi<strong>de</strong>stilada. A continuación, <strong>el</strong> sólido resultante es tratado<br />
con acetato amónico, <strong>el</strong> cual se encuentra a pH neutro, obteniéndose así la fracción i<strong>de</strong>ntificada<br />
como intercambiable (2). La siguiente fracción, se extrae mediante la adición <strong>de</strong> acetato sódico, a<br />
pH ligeramente ácido, resultando así la fracción calificable como carbonatada (3). A continuación,<br />
se extrae la fracción reducible, la cual a su vez se divi<strong>de</strong> en dos: la fracción fácilmente reducible<br />
(4A), extraída d<strong>el</strong> lodo mediante la utilización <strong>de</strong> hidroxilamina y la fracción mo<strong>de</strong>radamente<br />
reducible (4B), utilizando en este caso la extracción mediante oxalato amónico. El siguiente paso<br />
<strong>de</strong> la especiación química, es aqu<strong>el</strong> por <strong>el</strong> que se obtiene la fracción orgánico/sulfhídrica (5),<br />
mediante la utilización <strong>de</strong> peróxido <strong>de</strong> hidrógeno y acetato amónico a pHs ácidos. Por último, se<br />
obtiene la fracción residual (6) mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> ácido nítrico concentrado.<br />
63
Una vez separadas las distintas fracciones que integran cada fango, se somete a cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las,<br />
al correspondiente proceso <strong>de</strong> análisis radioquímico, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> efectuar la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong><br />
contenido <strong>de</strong> los radioisótopos d<strong>el</strong> uranio, 234 U, 238 U y d<strong>el</strong> 226 Ra, mediante la técnica <strong>de</strong><br />
espectrometría alfa.<br />
Fig. 1. Esquema d<strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> especiación química que se ha aplicado a los dos fangos<br />
objeto d<strong>el</strong> estudio.<br />
64
3. Resultados y discusión.<br />
Los resultados obtenidos para los fangos generados en la planta potabilizadora objeto <strong>de</strong><br />
a<strong>de</strong>cuación para reducir <strong>el</strong> contenido radiactivo <strong>de</strong> sus aguas, los cuantificamos como porcentajes<br />
<strong>de</strong> actividad encontrada en cada una <strong>de</strong> las fracciones d<strong>el</strong> fango, AF, con respecto <strong>de</strong> la actividad<br />
total recuperada d<strong>el</strong> fango, AT, según la ecuación (1).<br />
AF<br />
% F � �100<br />
A<br />
A (1)<br />
T<br />
Los resultados obtenidos en la especiación <strong>de</strong> los fangos producidos para <strong>el</strong> 234 U, 238 U y 226 Ra se<br />
presentan en la tabla 1. De su observación <strong>de</strong>be indicarse en primer lugar que como cabría<br />
esperar, los resultados obtenidos para los dos radioisótopos d<strong>el</strong> uranio son idénticos entre sí, <strong>de</strong>ntro<br />
<strong>de</strong> las incertidumbres experimentales, ya que químicamente ambos radioisótopos tienen igual<br />
comportamiento.<br />
En los resultados obtenidos para la especiación química d<strong>el</strong> uranio <strong>de</strong>be a<strong>de</strong>más <strong>de</strong>stacarse que la<br />
mayor parte <strong>de</strong> este <strong>el</strong>emento se encuentra en la fracción reducible <strong>de</strong> ambos fangos<br />
(aproximadamente un 60%), mayoritariamente en la fracción mo<strong>de</strong>radamente reducible (4B). Este<br />
hecho, nos indica que <strong>el</strong> uranio está asociado a los citados fangos en forma <strong>de</strong> diferentes óxidos<br />
metálicos, principalmente <strong>de</strong> aluminio, ya que <strong>el</strong> coagulante que se emplea en la planta<br />
potabilizadora objeto d<strong>el</strong> estudio, es <strong>el</strong> sulfato <strong>de</strong> aluminio.<br />
Por otra parte, <strong>el</strong> fango generado mediante <strong>el</strong> proceso estándar <strong>de</strong> potabilización presenta, en la<br />
fracción residual, un 23% <strong>de</strong> su contenido total en uranio. Sin embargo, en <strong>el</strong> fango generado en la<br />
misma planta potabilizadora, cuando se utiliza <strong>el</strong> precitado método <strong>de</strong> potabilización, pero<br />
modificado para maximizar la reducción d<strong>el</strong> contenido radiactivo d<strong>el</strong> uranio presente en <strong>el</strong> agua, se<br />
observa que <strong>el</strong> anterior porcentaje es bastante menor, concretamente éste se reduce hasta <strong>el</strong> 2,5%.<br />
Este resultado es consecuencia <strong>de</strong> que, en las nuevas condiciones <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> la ETAP, se<br />
aumenta extraordinariamente la eficacia <strong>de</strong> la <strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> uranio d<strong>el</strong> agua durante <strong>el</strong> proceso<br />
<strong>de</strong> coagulación-floculación. Por <strong>el</strong>lo, la principal vía <strong>de</strong> incorporación en este caso d<strong>el</strong> uranio al<br />
fango generado, es a través <strong>de</strong> los óxidos <strong>de</strong> aluminio que se forman durante <strong>el</strong> precitado proceso<br />
<strong>de</strong> coagulación-floculación d<strong>el</strong> agua, que hace que sea r<strong>el</strong>ativamente mas importante <strong>el</strong> porcentaje<br />
<strong>de</strong> uranio asociado a los óxidos metálicos <strong>de</strong> aluminio, así como a formas más débilmente ligadas<br />
al fango y en consecuencia, en mucha menor medida, <strong>el</strong> asociado a la fracción residual <strong>de</strong> éste.<br />
Para los resultados obtenidos en la especiación d<strong>el</strong> radio, ocurre algo parecido a lo anteriormente<br />
<strong>de</strong>scrito para <strong>el</strong> uranio, aunque en mucha menor medida, ya que éste se encuentra principalmente<br />
en la fracción reducible en un porcentaje d<strong>el</strong> 43%, siendo <strong>el</strong> porcentaje hallado en la fracción<br />
residual d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> un 20%. Este resultado es equivalente en los dos fangos analizados, tanto <strong>el</strong><br />
generado con <strong>el</strong> método tradicional <strong>de</strong> potabilización, como con <strong>el</strong> porducido durante<br />
procedimiento modificado (que se recuerda está específicamente diseñado para maximizar la<br />
redudución <strong>de</strong> uranio en agua), confirmando en consecuencia que ambos procesos <strong>de</strong><br />
potabilización aplicados al agua estudiada no reducen significativamente su contenido en radio.<br />
65
Tabla nº 1. Especiación química d<strong>el</strong> fango generado en una ETAP para los diferentes<br />
radionucleidos estudiados. A: fango generado mediante un procedimiento estandar <strong>de</strong><br />
potabilización; B: fango generado en condiciones modificadas <strong>de</strong> funcionamiento para<br />
maximización <strong>de</strong> la <strong>de</strong>scontaminación radiactiva d<strong>el</strong> uranio.<br />
Fracción<br />
%AF<br />
234 U 238 U 226 Ra<br />
A B A B A B<br />
1 0,1 ±0,0 0,7±0,1 0,5±0,0 0,5±0,1 8,7 ±3,9 11,2 ±2,2<br />
2 3,0 ±0,4 11,2±1,6 3,0±0,4 10,9±1,6 11,1 ±2,8 11,2 ±2,2<br />
3 3,0 ±0,4 11,1±1,3 3,0±0,4 10,6±1,3 9,4 ±1,7 11,1 ±2,2<br />
4ª 2,8 ±0,27 9,5±1,4 3,4±0,3 9,3±1,4 25,2 ±3,3 24,4 ±4,4<br />
4B 58,8 ±5,3 49,5±6,6 58,8±5,4 49,9±6,7 18,9 ±4,7 17,7 ±4,4<br />
5 8,9 ±0,9 15,8±2,2 8,1±0,9 16,2±2,3 12,6 ±3,9 4,4 ±2,2<br />
6 23,4 ±2,3 2,2±0,3 23,2±2,2 2,6±0,4 14,1 ±5,3 20,0 ±4,4<br />
4. Conclusiones.<br />
En los fangos generados durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> potabilización <strong>de</strong> un agua, bien sea en las<br />
condiciones rutinarias <strong>de</strong> su funcionamiento o en las modificadas para maximizar la reducción d<strong>el</strong><br />
uranio en las mismas, se observa mediante la especiación química realizada a los fangos generados<br />
las siguientes pautas <strong>de</strong> comportamiento. Por lo que al uranio se refiere, que a) éste se encuentra<br />
mayoritariamente asociado a las fracciones reducibles (4A+4B) <strong>de</strong> ambos fangos y b) que en los<br />
fangos producidos con <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> potabilización modificado, hay una reducción r<strong>el</strong>ativa<br />
<strong>de</strong> su presencia en la fracción residual, al aumentar por <strong>el</strong> contrario en las fracciones mas<br />
débilmente ligadas que la fracción reducible. c) Por <strong>el</strong> contrario, para <strong>el</strong> radio, éste se encuentra<br />
igualmente ligado en ambos fangos a los óxidos metálicos <strong>de</strong> aluminio que se forman en <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> coagulación-floculación.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear y a la Empresa Nacional <strong>de</strong> Resíduos Radiactivos, sin cuya<br />
financiación no se habrían <strong>de</strong>sarrollado los procesos <strong>de</strong> potabilización adaptados a la reducción<br />
d<strong>el</strong> contenido radiactivo <strong>de</strong> las aguas. A la Junta <strong>de</strong> Extremadura y a los Fondos FEDER, que<br />
con la ayuda la Ayuda a grupo <strong>de</strong> Investigación FQM001, LARUEX, nos ha permitido realizar<br />
concretamente <strong>el</strong> estudio aquí presentado.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Metcalf and Eddy, Wastewater Engineering: Treatment, Disposal and Reuse, fourth ed. McGraw-Hill Publishing<br />
Company Ltd, New York. 2003.<br />
66
[2] Sims, J.T., Pierzynski, G.M. Assessing the impact of agricultural, municipal and industrial by-products on soil<br />
quality. Power, J.F. (Ed.), Beneficial Uses of Land Applied Agricultural Municipal and Industrial By-products. SSSA<br />
Spec. Publ. 6. SSSA, Madison, WI, pp. 237e261.Madison, WI, pp. 237-261, 2000.<br />
[3] Martínez, F., Cuevas, G., Calvo, R., Walter, I., 2003. Biowaste effects on soil and native plants in a semiarid<br />
ecosystem. J. Environ. Qual. 2003; 32, 472-479.<br />
[4] Kleinschmidt, R., Akber, R., Naturally occurring radionucli<strong>de</strong>s in materials <strong>de</strong>rived from urban water treatment<br />
plants in southeast Queensland, Australia. J. Environ. Radioact. 2008; 99, 607–620.<br />
[5] UNSCEAR, Sources and effects of ionizing radiation. United Nations Scientific Committee on the effects of<br />
atomic radiation 2000 report to the General Assembly, with scientific annexes. United Nations, New York, 2000.<br />
[6] A. Baeza, M. Fernán<strong>de</strong>z, M. Herranz, F. Legarda, C. Miró and A. Salas, Removing Uranium and Radium from a<br />
Natural Water. Water, Air, and Soil Pollution 2006; 173: 57–69<br />
[7] A. Baeza, A. Salas, F. Legarda, Determining factors in the <strong>el</strong>imination of uranium and radium from groundwaters<br />
during a standard potabilization process. Science of The Total Environment 2008; 406 24–34.<br />
[8] BOE, Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado, Criterios sanitarios <strong>de</strong> la calidad d<strong>el</strong> agua <strong>de</strong> consumo humano. Real Decreto<br />
140/2003 <strong>de</strong> 7 <strong>de</strong> febrero, n° 45 <strong>de</strong> 21 <strong>de</strong> Febrero <strong>de</strong> 2003, p. 7228, Madrid.<br />
[9] A. Tessier, P.G.C. Campb<strong>el</strong>l, M. Bission, Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace<br />
metals, Anal. Chem. 1979; 51 844–858.<br />
[10] Salomons, W., Försner, U., “Trace metals analysis on polluted sediments. Part 2, Evaluation of Environmental<br />
Impact. Environ. Technology 1980; 1, 506-517.<br />
67
PROTOCOLO DE ACTUACIÓN EN INDUSTRIAS NORM.<br />
CENTRALES DE PRODUCCIÓN TÉRMICA DE CARBÓN<br />
B. Robles 1 . J.C. Mora 1 , J. A. Corbacho 2 , A. Baeza 2 , D. Cancio 1<br />
1 Impacto Radiológico d<strong>el</strong> Público y d<strong>el</strong> Medio Ambiente. Departamento <strong>de</strong> Medio Ambiente. CIEMAT.<br />
Avda. Complutense, 22. 28040 Madrid<br />
2 Laboratorio <strong>de</strong> Radiactividad Ambiental. Universidad <strong>de</strong> Extremadura, Avda. <strong>de</strong> la Universidad s/n,<br />
10071, Cáceres<br />
RESUMEN<br />
Este protocolo surge como consecuencia <strong>de</strong> la ejecución d<strong>el</strong> proyecto <strong>de</strong> I+D “Estudio d<strong>el</strong> impacto<br />
radiológico <strong>de</strong> las centrales térmicas <strong>de</strong> carbón sobre sus entornos”, financiado por <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong><br />
Seguridad Nuclear. El protocolo está <strong>de</strong>stinado a servir <strong>de</strong> guía con la que llevar a cabo <strong>el</strong> estudio<br />
radiológico <strong>de</strong> cualquier unidad <strong>de</strong> producción termo<strong>el</strong>éctrica (UPT) que utilice como combustible<br />
algún tipo <strong>de</strong> carbón, para <strong>de</strong>terminar si <strong>de</strong>bido a su operación, se produce o no en sus trabajadores<br />
o en los miembros d<strong>el</strong> público <strong>de</strong> su entorno, un incremento significativo <strong>de</strong> la exposición a las<br />
radiaciones ionizantes, tal y como requiere se <strong>de</strong>termine <strong>el</strong> Título VII d<strong>el</strong> Real Decreto 783/2001<br />
sobre Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes. Los radionucleidos <strong>de</strong> interés en este<br />
tipo <strong>de</strong> estudios sobre industrias que procesan materiales radiactivos naturales (NORM) son <strong>el</strong> 40 K<br />
y los pertenecientes a las series naturales <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración <strong>de</strong> 238 U, 235 U y 232 Th. La dosis efectiva<br />
que pue<strong>de</strong>n recibir los miembros d<strong>el</strong> público y los trabajadores, como consecuencia <strong>de</strong> esta<br />
actividad industrial, ha <strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rarse como la suma <strong>de</strong> la contribución <strong>de</strong>bida a cada<br />
radioisótopo y <strong>de</strong>ben <strong>de</strong> evaluarse sobre <strong>el</strong> fondo natural <strong>de</strong> la zona. El Protocolo se estructura en<br />
dos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actuación. El primero permite establecer si es razonablemente posible que, con <strong>el</strong><br />
funcionamiento <strong>de</strong> la mencionada instalación, nueva o modificada sobre las características que<br />
poseía en un estudio anterior <strong>de</strong> este tipo, se pueda dar tal incremento significativo <strong>de</strong> exposición.<br />
En caso positivo se propone, un segundo niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> actuación, es <strong>de</strong>cir, llevar a cabo los estudios que<br />
se consi<strong>de</strong>ran necesarios para cuantificar dicho incremento<br />
Palabras claves: Industrias NORM, térmicas <strong>de</strong> carbón, exposición ocupacional, exposición d<strong>el</strong><br />
público, radiactividad natural.<br />
1. Objetivo<br />
El presente protocolo está <strong>de</strong>stinado a servir <strong>de</strong> guía con la que llevar a cabo <strong>el</strong> estudio radiológico<br />
<strong>de</strong> cualquier unidad <strong>de</strong> producción termo<strong>el</strong>éctrica (UPT) que utilice como combustible algún tipo<br />
<strong>de</strong> carbón, para <strong>de</strong>terminar si <strong>de</strong>bido a su operación, se produce o no en sus trabajadores o en los<br />
miembros d<strong>el</strong> público <strong>de</strong> su entorno, un incremento significativo <strong>de</strong> la exposición a las radiaciones<br />
ionizantes, tal y como requiere se <strong>de</strong>termine <strong>el</strong> Título VII d<strong>el</strong> Real Decreto 783/2001 sobre<br />
Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes y modificado por <strong>el</strong> Real Decreto 1439/2010<br />
[1] [2]<br />
Este protocolo surge como consecuencia <strong>de</strong> la ejecución d<strong>el</strong> proyecto <strong>de</strong> I+D “Estudio d<strong>el</strong> impacto<br />
radiológico <strong>de</strong> las centrales térmicas <strong>de</strong> carbón sobre sus entornos”, financiado por <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong><br />
Seguridad Nuclear, en su convocatoria <strong>de</strong> proyectos <strong>de</strong> investigación d<strong>el</strong> período 2004-2008. Éste<br />
se ha llevado a cabo por investigadores <strong>de</strong> la Unidad <strong>de</strong> Protección Radiológica d<strong>el</strong> Público y d<strong>el</strong><br />
Medio Ambiente d<strong>el</strong> CIEMAT y d<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Radiactividad Ambiental <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong><br />
Extremadura. Su objetivo principal ha sido <strong>el</strong> <strong>de</strong> evaluar <strong>el</strong> impacto radiológico que ejercen, sobre<br />
sus respectivos trabajadores y entornos, las cuatro centrales térmicas <strong>de</strong> carbón con mayor<br />
potencia existentes actualmente en España: “As Pontes” (A Coruña), “Compostilla II” (León),<br />
68
“Litoral” (Almería) y “Andorra” (Teru<strong>el</strong>). El proyecto ha realizado la evaluación d<strong>el</strong> impacto<br />
producido por cada una <strong>de</strong> estas cuatro instalaciones, sobre sus trabajadores, sobre sus respectivos<br />
entornos y sobre las poblaciones más próximas [3] [4] [5] [6]<br />
2. Material y métodos<br />
En estas unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> energía <strong>el</strong>éctrica, <strong>el</strong> carbón se quema en hornos que funcionan<br />
a temperaturas que pue<strong>de</strong>n alcanzar los 1700 ºC. Para producir en <strong>el</strong>las 1GW <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectricidad, es<br />
necesario quemar <strong>de</strong> entre 3 10 9 y 5 10 9 Kg. <strong>de</strong> carbón, <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> carbón utilizado.<br />
En <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> combustión, casi toda la materia orgánica se convierte en CO2. Adicionalmente,<br />
otros <strong>el</strong>ementos contenidos en los carbones, como <strong>el</strong> nitrógeno o <strong>el</strong> azufre, se convierten en NO2 y<br />
SO2 respectivamente, ambos gaseosos. En dicha combustión, la mayor parte d<strong>el</strong> resto <strong>de</strong> la<br />
sustancia mineral d<strong>el</strong> carbón se fun<strong>de</strong>, formando una ceniza vitrificada. La fracción más pesada <strong>de</strong><br />
esa ceniza, cae al fondo d<strong>el</strong> quemador en forma <strong>de</strong> escorias, mientras que la fracción más ligera,<br />
forma parte <strong>de</strong> las cenizas volantes, que junto con los gases <strong>de</strong> combustión y los compuestos<br />
minerales volatilizados, pasan a través <strong>de</strong> la cal<strong>de</strong>ra hasta los sistemas <strong>de</strong> purificación <strong>de</strong> gases. En<br />
estos sistemas <strong>de</strong> purificación, la mayor parte <strong>de</strong> las cenizas volantes y algunos <strong>de</strong> los gases<br />
generados, son retenidos en una proporción que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la eficiencia <strong>de</strong> los dispositivos<br />
utilizados. Finalmente, la fracción <strong>de</strong> cenizas volantes que no se retiene en esos sistemas, junto con<br />
los gases producidos en la combustión, se <strong>de</strong>scarga a la atmósfera a través <strong>de</strong> una chimenea,<br />
dispersándose en la atmósfera y <strong>de</strong>positándose <strong>de</strong>spués en los su<strong>el</strong>os d<strong>el</strong> entorno.<br />
La proporción generada, en masa, <strong>de</strong> dichos subproductos sólidos <strong>de</strong> combustión, es <strong>de</strong> entre <strong>el</strong><br />
10% y <strong>el</strong> 20% <strong>de</strong> escorias y entre <strong>el</strong> 80% al 90% <strong>de</strong> cenizas volantes. Los radionucleidos que<br />
forman parte <strong>de</strong> las sustancias minerales no combustibles d<strong>el</strong> carbón, se reparten entre ambas<br />
fracciones, <strong>de</strong>pendiendo entre otros factores, <strong>de</strong> las especies químicas en las que se encuentren.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la protección radiológica, <strong>el</strong> interés <strong>de</strong> las centrales térmicas <strong>de</strong><br />
producción <strong>de</strong> energía <strong>el</strong>éctrica mediante la combustión <strong>de</strong> cualquier tipo <strong>de</strong> carbón, se <strong>de</strong>be al<br />
hecho <strong>de</strong> que <strong>el</strong> combustible utilizado posee concentraciones variables <strong>de</strong> radionucleidos <strong>de</strong> origen<br />
natural, proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> las series <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración d<strong>el</strong> 238 U, 235 U, 232 Th y d<strong>el</strong> 40 K, aunque<br />
comparables a las concentraciones con que se encuentran en otros materiales presentes en la<br />
corteza terrestre.<br />
Esos radionucleidos, junto a sus respectivas series <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración, se enriquecen en <strong>el</strong> proceso<br />
<strong>de</strong> combustión, dando lugar a concentraciones <strong>de</strong> actividad en los subproductos originados en<br />
operación normal, sistemáticamente superiores a las que poseen los carbones usados como<br />
combustible, e incluso a las concentraciones medias presentes en la corteza terrestre.<br />
Aunque <strong>el</strong> enriquecimiento <strong>de</strong> cada radioisótopo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> varios factores, <strong>el</strong> enriquecimiento<br />
principal se <strong>de</strong>be a la <strong>el</strong>iminación, en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> combustión, <strong>de</strong> la componente orgánica d<strong>el</strong><br />
carbón. Este proceso origina como regla general, que la actividad específica presente en las<br />
escorias y en las cenizas volantes se incremente, con respecto a la <strong>de</strong> los carbones que las<br />
originaron, para la práctica totalidad <strong>de</strong> los radionucleidos presentes en dichos carbones, en un<br />
factor que es inversamente proporcional a la fracción mineral que contienen los carbones<br />
utilizados.<br />
69
3. Resultados y discusión<br />
En base a lo anteriormente expuesto, se pue<strong>de</strong> concluir que los factores que son <strong>de</strong> interés para<br />
estimar la concentración <strong>de</strong> actividad en los subproductos generados y para las vías principales <strong>de</strong><br />
exposición en estas instalaciones son:<br />
• Las características <strong>de</strong> los carbones utilizados. Conocido <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> impurezas en los<br />
carbones, pue<strong>de</strong> estimarse un factor <strong>de</strong> enriquecimiento principal, que se pue<strong>de</strong> aplicar a todos los<br />
radioisótopos <strong>de</strong> interés. Así, pue<strong>de</strong>n utilizarse valores d<strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> impurezas medidos en los<br />
carbones utilizados en cada UPT a estudiar, o bien un factor conservador, que vendrá dado por <strong>el</strong><br />
valor inferior d<strong>el</strong> rango <strong>de</strong> impurezas que pue<strong>de</strong> contener <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> carbones que pue<strong>de</strong> utilizar<br />
cada UPT, tal y como aparece en sus respectivas especificaciones técnicas. Cuando se utiliza una<br />
mezcla <strong>de</strong> diferentes carbones, se pue<strong>de</strong> calcular <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> enriquecimiento principal, a partir <strong>de</strong><br />
los porcentajes <strong>de</strong> impurezas presentes en cada tipo <strong>de</strong> carbón que utiliza, corregida por la<br />
proporción en masa <strong>de</strong> cada tipo <strong>de</strong> carbón que se usa en la mezcla.<br />
• Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los carbones utilizados. Será pues necesario conocer la<br />
concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los radioisótopos <strong>de</strong> interés (al menos 232 Th, 226 Ra, 40 K y 210 Po) <strong>de</strong><br />
los diferentes carbones que componen la mezcla <strong>de</strong> consumo <strong>de</strong> la UPT a estudiar.<br />
• Se <strong>de</strong>ben utilizar datos, para un rango <strong>de</strong> varios años, sobre las cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> carbón<br />
quemados anualmente, que <strong>de</strong>ben ser suministrados por la propia UPT o por la empresa gestora <strong>de</strong><br />
la misma. A partir <strong>de</strong> estos datos, y <strong>de</strong> las concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los carbones, se pue<strong>de</strong><br />
estimar la actividad total por radionucleido que es vertida anualmente por la chimenea.<br />
• Los sistemas <strong>de</strong> filtrado utilizados en la central. En las centrales que utilizan<br />
<strong>el</strong>ectroprecipitadores, se recoge un porcentaje importante <strong>de</strong> las cenizas volantes producidas<br />
durante la combustión. Las distintas formas <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> estas cenizas, dan lugar a diferencias en<br />
cuanto al impacto radiológico producido sobre los diferentes grupos <strong>de</strong> trabajadores y miembros<br />
d<strong>el</strong> público. Igualmente, <strong>el</strong> uso o no <strong>de</strong> esos filtros, da lugar a diferencias en cuanto a las<br />
activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cada radioisótopo que se vierten a la atmósfera. En las instalaciones en las que se<br />
utilizan plantas <strong>de</strong>sulfuradoras, <strong>de</strong>bido al uso <strong>de</strong> combustibles con contenidos altos en azufre, tanto<br />
<strong>el</strong> 210 Po como <strong>el</strong> 210 Pb, que son arrastrados como parte <strong>de</strong> las cenizas volantes suspendidas en los<br />
gases, finalmente se acumulan en los yesos producidos [7], dando lugar, en las plantas<br />
<strong>de</strong>sulfuradoras que utilizan lecho húmedo, a subproductos con enriquecimientos superiores a un<br />
factor 36 para dichos radionucleidos, con respecto a las concentraciones <strong>de</strong> actividad presentes en<br />
las calizas utilizadas para tal fin.<br />
• La temperatura <strong>de</strong> combustión alcanzada en la cal<strong>de</strong>ra. Ésta se pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un<br />
rango estándar <strong>de</strong> funcionamiento <strong>de</strong> 1200ºC a 1700 ºC. Sin embargo, si la cal<strong>de</strong>ra <strong>de</strong> una UPT<br />
particular trabajase a temperaturas inferiores a las <strong>de</strong> ebullición d<strong>el</strong> plomo y <strong>el</strong> polonio, se<br />
modificarían significativamente los resultados r<strong>el</strong>ativos a la inci<strong>de</strong>ncia sobre un grupo concreto <strong>de</strong><br />
trabajadores <strong>de</strong> mantenimiento, en particular los que <strong>el</strong>iminan las incrustaciones que se producen<br />
en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> las cal<strong>de</strong>ras.<br />
• La altura a la que se produce la emisión a la atmósfera. La contribución a la dosis efectiva <strong>de</strong><br />
estas evacuaciones, es tanto más importante a medida que la altura <strong>de</strong> dicha chimenea es menor.<br />
• Pue<strong>de</strong> enunciarse que, en general, la mayor contribución a la dosis efectiva recibida por los<br />
diferentes grupos <strong>de</strong> trabajadores, se <strong>de</strong>be a la inhalación <strong>de</strong> la materia resuspendida, siendo en<br />
70
particular importante consi<strong>de</strong>rar la contribución <strong>de</strong>bida a las cenizas volantes. En cuanto a los<br />
miembros d<strong>el</strong> público que puedan verse afectados por una <strong>de</strong> estas instalaciones, la mayor<br />
contribución a la dosis efectiva se encuentra asociada a los escenarios consi<strong>de</strong>rados en <strong>el</strong> entorno<br />
<strong>de</strong> las balsas o escombreras, cuando estas existen, en las que se han vertido yesos, cenizas y<br />
escorias. En estos casos, las contribuciones principales provienen <strong>de</strong> la irradiación externa y <strong>de</strong> la<br />
ingestión <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> bebida que pudiera haberse visto afectada por la escorrentía <strong>de</strong>s<strong>de</strong> dichas<br />
balsas o escombreras.<br />
La evaluación d<strong>el</strong> impacto radiológico <strong>de</strong>be realizarse sobre los trabajadores y sobre los miembros<br />
d<strong>el</strong> público d<strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> instalaciones, consi<strong>de</strong>rando en este último caso, los seis<br />
grupos <strong>de</strong> edad contemplados en la legislación vigente [1]. Para evaluar una UPT <strong>de</strong> carbón que no<br />
haya sido previamente evaluada, o en la que se hayan realizado modificaciones importantes, ya sea<br />
en la gestión <strong>de</strong> los subproductos producidos, en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> filtrado, en <strong>el</strong> tipo o en la<br />
proce<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> combustible utilizado, entre otros, se <strong>de</strong>berá <strong>de</strong>scribir, <strong>de</strong> forma pr<strong>el</strong>iminar y<br />
utilizando la experiencia acumulada, todos aqu<strong>el</strong>los escenarios <strong>de</strong> exposición en los que se espera<br />
que pueda producirse una alteración significativa <strong>de</strong> la dosis.<br />
Se propone, que la evaluación <strong>de</strong> cada instalación se realice en dos fases (fig. 1):<br />
Fase 1.- Una evaluación pr<strong>el</strong>iminar <strong>de</strong> criba, don<strong>de</strong> los datos y parámetros a utilizar serán los<br />
mínimos necesarios, siendo los resultados producidos bajo hipótesis <strong>de</strong> trabajo suficientemente<br />
conservadoras. La conclusión <strong>de</strong> esta evaluación pr<strong>el</strong>iminar, será la necesidad o no <strong>de</strong> llevar a cabo<br />
un estudio <strong>de</strong>tallado en una UPT <strong>de</strong> carbón no evaluada previamente o en la que se hayan<br />
producido modificaciones significativas.<br />
Fase 2.- Si la evaluación pr<strong>el</strong>iminar así lo recomendara, se llevará a cabo una evaluación <strong>de</strong>tallada<br />
d<strong>el</strong> impacto radiológico producido sobre los grupos <strong>de</strong> trabajadores y d<strong>el</strong> público existente en <strong>el</strong><br />
entorno <strong>de</strong> la citada instalación.<br />
Como criterio diferenciador <strong>de</strong> los anteriores niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> evaluación, se propone que si la alteración<br />
sobre los niv<strong>el</strong>es d<strong>el</strong> fondo natural, <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis resultantes <strong>de</strong> la evaluación pr<strong>el</strong>iminar,<br />
son inferiores a un 1/10 [8] <strong>de</strong> cualquiera <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es utilizados habitualmente como referencia<br />
(los niv<strong>el</strong>es que se han utilizado para tal fin son generalmente: 300 �Sv a -1 para <strong>el</strong> público y 1 mSv<br />
a -1 para los trabajadores se asume que es innecesario llevar a cabo un estudio más <strong>de</strong>tallado. Si por<br />
<strong>el</strong> contrario, dicha evaluación pr<strong>el</strong>iminar resulta d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong>, o superiores a esos niv<strong>el</strong>es, para<br />
alguno <strong>de</strong> los casos evaluados, se <strong>de</strong>be ampliar <strong>el</strong> estudio sobre la UPT <strong>de</strong> carbón consi<strong>de</strong>rada,<br />
realizando sobre <strong>el</strong>la una evaluación <strong>de</strong>tallada.<br />
71
Fig. 1. Esquema d<strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> evaluación d<strong>el</strong> impacto radiológico para las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
producción termo<strong>el</strong>éctrica <strong>de</strong> carbón<br />
Bibliografía<br />
[1] Real Decreto 783/2001 <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> julio 2001, Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones<br />
ionizantes.<br />
[2] Real Decreto 1439/2010 <strong>de</strong> 5 <strong>de</strong> noviembre 2010, por <strong>el</strong> que se modifica <strong>el</strong> Reglamento sobre protección<br />
sanitaria contra radiaciones ionizantes, aprobado por Real Decreto 783/2001, <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> julio.<br />
[3] Cancio D., Baeza A., Robles B., Corbacho J.A., Suañrez A., Mora J.C.., Guillén J., Vasco J., Miralles Y.<br />
"Estudio d<strong>el</strong> impacto radiológico <strong>de</strong> las centrales térmicas <strong>de</strong> carbón sobre sus entornos. Unidad <strong>de</strong><br />
Producción Térmica <strong>de</strong> Teru<strong>el</strong>”. Colección Documentos Ciemat. 2007.<br />
[4] Cancio D., Baeza A., Robles B., Corbacho J.A., Mora J.C., Guillén J., Vasco J., Miralles Y. "Estudio d<strong>el</strong><br />
impacto radiológico <strong>de</strong> las centrales térmicas <strong>de</strong> carbón sobre sus entornos. Unidad <strong>de</strong> Producción Térmica <strong>de</strong><br />
Litora”l. Colección Documentos Ciemat. 2008.<br />
[5] Cancio D., Baeza A., Robles B., Corbacho J.A., Mora J.C., Guillén J., Vasco J., Miralles Y. "Estudio d<strong>el</strong><br />
impacto radiológico <strong>de</strong> las centrales térmicas <strong>de</strong> carbón sobre sus entornos. Unidad <strong>de</strong> Producción Térmica <strong>de</strong><br />
Compostilla IIl”. Colección Documentos Ciemat. 2009.<br />
72
[6] Cancio D., Baeza A., Robles B., Corbacho J.A., Mora J.C., Guillén J., Vasco J., Miralles Y. "Estudio d<strong>el</strong><br />
impacto radiológico <strong>de</strong> las centrales térmicas <strong>de</strong> carbón sobre sus entornos. Unidad <strong>de</strong> Producción Térmica <strong>de</strong><br />
As Pontes”. Colección Documentos Ciemat. 2009.<br />
[7] Mora J.C., Baeza A., Robles B., Corbacho J.A. y Cancio D. “Behaviour of natural<br />
radionucli<strong>de</strong>s in coal combustion”. International Congress on Radioecology & Environmental<br />
Radioactivity. Bergen. 2008.<br />
[8] “Generic mod<strong>el</strong>s for use in assessing the impact of discharges of radioactive substances to the<br />
environment”. Safety Report Series nº 19. OIEA. Viena. 2001.<br />
73
ESTUDIO DE LA INSTRUMENTACIÓN DE MEDIDA DE RADÓN<br />
EN CONDICIONES AMBIENTALES EXTREMAS<br />
V. Moreno 1,� , C. Baixeras 1 , K. Amgarou 1 , Ll. Font 1 , C. Grossi 2 , A.Vargas 2<br />
1 Grup <strong>de</strong> Física <strong>de</strong> les Radiacions. Departament <strong>de</strong> Física. Edifici Cc. Universitat<br />
Autònoma <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona. 08193, B<strong>el</strong>laterra, España.<br />
2 Institut <strong>de</strong> Tècniques Energètiques. Universitat Politècnica <strong>de</strong> Catalunya. Avda<br />
Diagonal, 647. 08028, Barc<strong>el</strong>ona, España.<br />
RESUMEN<br />
La reciente modificación d<strong>el</strong> reglamento <strong>de</strong> protección sanitaria contra las radiaciones ionizantes<br />
obliga a <strong>de</strong>terminar los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radón en una serie <strong>de</strong> lugares <strong>de</strong> trabajo como establecimientos<br />
termales, minas, cuevas, etc. En estos lugares pue<strong>de</strong>n existir unas condiciones <strong>de</strong> medida extremas,<br />
<strong>de</strong>bidas a unas altas concentraciones <strong>de</strong> aerosoles, temperaturas y humeda<strong>de</strong>s, que pue<strong>de</strong>n afectar a<br />
la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores. En <strong>el</strong> marco <strong>de</strong> un proyecto <strong>de</strong> investigación financiado por <strong>el</strong><br />
Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN) la Universitat Autònoma <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona (UAB), con la<br />
colaboración <strong>de</strong> la Universitat Politècnica <strong>de</strong> Catalunya (UPC), está llevando a cabo un estudio<br />
experimental con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificar los filtros más a<strong>de</strong>cuados para minimizar la influencia <strong>de</strong> las<br />
condiciones <strong>de</strong> medida, en particular respecto a la humedad, sobre la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
radón, tanto <strong>de</strong> tipo continuo como integrador. Para este fin se está realizando una serie <strong>de</strong><br />
exposiciones <strong>de</strong> estos <strong>de</strong>tectores, algunos con distintos filtros <strong>de</strong> polietileno, en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la<br />
cámara <strong>de</strong> radón <strong>de</strong> la UPC, variando las condiciones <strong>de</strong> temperatura, humedad y exposición <strong>de</strong><br />
radón. En este trabajo se presentan los primeros resultados <strong>de</strong> este estudio experimental, que<br />
todavía está en fase <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo.<br />
Palabras claves: radón, <strong>de</strong>tectores continuos e integradores <strong>de</strong> radón, filtros <strong>de</strong> polietileno,<br />
humedad.<br />
ABSTRACT<br />
The recent modification in the regulation of health protection against ionizing radiation obligate to<br />
<strong>de</strong>termine radon lev<strong>el</strong>s in some workplaces like spas, mines and caves. At these workplaces can<br />
exist extreme measurement conditions, due to high aerosol content, temperature and humidity,<br />
which can affect the radon <strong>de</strong>tector’s response. Within the framework of a research project fun<strong>de</strong>d<br />
by the Spanish Nuclear Safety Council (CSN) the Universitat Autònoma <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona, with the<br />
collaboration of the Universitat Politècnica <strong>de</strong> Catalunya (UPC), is carrying out an experimental<br />
study to i<strong>de</strong>ntify the most appropiate filters to minimize the influence of the above extreme<br />
measurement conditions, particularly those r<strong>el</strong>ated to very humid environements, on the response<br />
of continuous and integrating radon <strong>de</strong>tectors. To achieve this objective, a series of exposures is<br />
being currently carried out using several <strong>de</strong>tectors, some of them wearing different polyethylene<br />
filters, insi<strong>de</strong> the UPC radon chamber at varied conditions of temperature, humidity and radon<br />
concentration. The present paper reports on the pr<strong>el</strong>iminary results of this experimental study,<br />
which is still at early stage of <strong>de</strong>v<strong>el</strong>opment.<br />
Key Words: radon, continuous and integrating radon <strong>de</strong>tectors, polyethylene filters, humidity.<br />
� ymiralle@unex.es.<br />
74
1. Introducción.<br />
La reciente modificación [1] d<strong>el</strong> reglamento sobre la protección sanitaria contra las radiaciones<br />
ionizantes [2] establece que los titulares <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s laborales en las que existan fuentes<br />
naturales <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong>ben realizar los estudios necesarios con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar si existe un<br />
incremento significativo <strong>de</strong> la exposición <strong>de</strong> los trabajadores o <strong>de</strong> los miembros d<strong>el</strong> público que no<br />
pueda consi<strong>de</strong>rarse <strong>de</strong>spreciable <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la protección radiológica. Asímismo, <strong>el</strong><br />
Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN) está estudiando <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> unos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
referencia para las concentraciones medias anuales <strong>de</strong> radón en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> los lugares <strong>de</strong> trabajo,<br />
<strong>de</strong> acuerdo con la directiva d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> la Unión Europea 96/29/EURATOM [3] . Entre las<br />
activida<strong>de</strong>s que <strong>de</strong>ben ser sometidas a dichos estudios se incluyen establecimientos termales,<br />
cuevas, minas y lugares <strong>de</strong> trabajo subterráneos o no subterráneos en áreas i<strong>de</strong>ntificadas don<strong>de</strong><br />
pue<strong>de</strong> haber un incremento significativo <strong>de</strong> la exposición <strong>de</strong>bida a la inhalación <strong>de</strong> <strong>de</strong>scendientes<br />
<strong>de</strong> torón o <strong>de</strong> radón. En estos lugares es frecuente encontrar unas condiciones ambientales <strong>de</strong><br />
temperatura, humedad o concentración <strong>de</strong> aerosoles distintas <strong>de</strong> las condiciones ambientales<br />
estándar [4] . Estas condiciones pue<strong>de</strong>n influir en la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores utilizados y para <strong>el</strong>lo<br />
es necesario a<strong>de</strong>cuar la instrumentación a las nuevas condiciones <strong>de</strong> medida.<br />
Dentro d<strong>el</strong> marco d<strong>el</strong> proyecto <strong>de</strong> investigación financiado por <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear<br />
(CSN) titulado “Estudio <strong>de</strong> la instrumentación <strong>de</strong> vigilancia radiológica ambiental y <strong>de</strong> medida <strong>de</strong><br />
radón en condiciones ambientales extremas”, <strong>el</strong> Grupo <strong>de</strong> Física <strong>de</strong> las Radiaciones (GFR) <strong>de</strong> la<br />
Universitat Autònoma <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona (UAB) ha establecido un acuerdo <strong>de</strong> colaboración con <strong>el</strong><br />
Institut <strong>de</strong> Tècniques Energètiques (INTE) <strong>de</strong> la Universitat Politècnica <strong>de</strong> Catalunya (UPC) para<br />
llevar a cabo un estudio experimental con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificar los filtros más a<strong>de</strong>cuados para<br />
minimizar la influencia <strong>de</strong> las condiciones extremas <strong>de</strong> medida, en particular respecto a la<br />
humedad, sobre la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> radón tanto <strong>de</strong> tipo continuo como integrador.<br />
2. Material y métodos.<br />
Los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> radón utilizados en <strong>el</strong> presente estudio son <strong>de</strong> tipo continuo y <strong>de</strong> tipo integrador.<br />
Los monitores <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> radón en continuo utilizados son: (i) <strong>el</strong> ATMOS 12DPX <strong>de</strong><br />
Gammadata, basado en una cámara <strong>de</strong> ionización con bomba <strong>de</strong> aire interna; (ii) <strong>el</strong> AlphaGUARD<br />
<strong>de</strong> Genitron Instruments GmbH, una cámara <strong>de</strong> ionización don<strong>de</strong> <strong>el</strong> radón entra por difusión, (iii)<br />
la sonda Clipperton <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Montp<strong>el</strong>lier, un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> semiconductor usado para las<br />
medidas <strong>de</strong> radón en <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o [5,6] , y (iv) <strong>el</strong> RAD 7 <strong>de</strong> Durridge, otro <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> semiconductor con<br />
una cámara <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectro<strong>de</strong>posición [7] . El AlphaGUARD y <strong>el</strong> RAD 7 disponen <strong>de</strong> distintos accesorios<br />
para todo tipo <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong> radón en aire, su<strong>el</strong>o y agua. El monitor RAD 7 requiere que la<br />
humedad en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección sea inferior al 10 %, por lo tanto, <strong>el</strong> aire que<br />
entra en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong>be pasar a través <strong>de</strong> una columna <strong>de</strong> <strong>de</strong>secante (drierita) que absorbe la<br />
humedad. Todos estos <strong>de</strong>tectores activos han sido calibrados en las respectivas fábricas y su<br />
correcto funcionamiento es verificado <strong>de</strong> forma periódica.<br />
Los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> tipo integrador utilizados son: (i) <strong>el</strong> Makrofol DE (policarbonato) recubierto con<br />
una lámina <strong>de</strong> Mylar aluminizado y situado en la cámara <strong>de</strong> difusión FzK FN [8] , (ii) <strong>el</strong> CR-39,<br />
(policarbonato) situado en la cámara <strong>de</strong> difusión <strong>de</strong> Gammadata, (iii) <strong>el</strong> LR-115 (nitrato <strong>de</strong><br />
c<strong>el</strong>ulosa) situado en una cámara <strong>de</strong> difusión para medidas en <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o y evitar la <strong>de</strong>tección d<strong>el</strong><br />
torón [6] , y (iv) los Electrets E-Perm <strong>de</strong> Rad Elec inc., basados en cámaras <strong>de</strong> ionización. Las<br />
configuraciones d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> Electret y <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> ionización utilizados son SLT (<strong>el</strong>ectrete<br />
Long-Term con cámara S, <strong>de</strong> 200 ml <strong>de</strong> volumen), HLT (<strong>el</strong>ectrete Long-Term con cámara H, <strong>de</strong><br />
960 ml <strong>de</strong> volumen) y HLT – 220 Rn filter (<strong>el</strong>ectrete Long-Term con cámara H y con filtro para<br />
evitar la entrada <strong>de</strong> torón) [9] .<br />
75
Los tres primeros tipos <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores integradores están basados en <strong>el</strong> rev<strong>el</strong>ado <strong>de</strong> las trazas<br />
nucleares. Los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> CR39 son analizados por Gammadata, mientras que los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
Makrofol y LR115 se montan, rev<strong>el</strong>an y analizan en los laboratorios d<strong>el</strong> GFR <strong>de</strong> la UAB. Ambos<br />
<strong>de</strong>tectores fueron calibrados en la cámara <strong>de</strong> radón <strong>de</strong> la Health Protection Agency (HPA) en<br />
Chilton, UK, obteniendo los factores <strong>de</strong> calibración, f, que se <strong>de</strong>tallan en la Tabla 1. Los<br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> Makrofol participan anualmente a la intercomparación <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores integradores <strong>de</strong><br />
radón que organiza anualmente la HPA y también participan en las intercomparaciones que<br />
organiza la UPC [10] .<br />
Los tres tipos <strong>de</strong> filtro utilizados para evitar la entrada <strong>de</strong> la humedad en los volúmenes <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección están fabricados <strong>de</strong> polietileno, son <strong>de</strong> fácil adquisición en <strong>el</strong> mercado y sus nombres<br />
comerciales son Tyveck, Treseses y Zipdar. En la Tabla 2 se presentan las características <strong>de</strong> los<br />
diferentes tipos <strong>de</strong> filtros utilizados.<br />
Tabla 1. Factores <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores integradores que utiliza <strong>el</strong> GFR <strong>de</strong> la<br />
UAB.<br />
Detector f (tracks cm -2 kBq -1 m 3 h -1 ) Referencia<br />
Makrofol 0.68 ± 0.04 [8]<br />
LR115 0.85 ± 0.03 [6]<br />
Tabla 2. Características <strong>de</strong> los diferentes tipos <strong>de</strong> filtro utilizados en este estudio.<br />
Código<br />
A<br />
Tipo <strong>de</strong><br />
filtro<br />
Sin filtro<br />
(aire)<br />
Espesor d<strong>el</strong><br />
filtro (�m)<br />
B Tyvek 115 ± 6<br />
C Treseses 33 ± 2<br />
D Zipdar 51 ± 2<br />
Dimensiones<br />
(cm x cm)<br />
Color<br />
- - - -<br />
13.3 x 23.0<br />
25.5 x 38.0<br />
6.5 x 13.5<br />
15.5 x 31.5<br />
29.0 x 42.5<br />
17.8 x 20.5<br />
26.7 x 28.0<br />
Tipo <strong>de</strong><br />
cierre<br />
Transparente Adhesivo<br />
Transparente -<br />
Blanco opaco Zip<br />
Para este estudio se está utilizando la cámara <strong>de</strong> radón d<strong>el</strong> INTE <strong>de</strong> la UPC, que es <strong>de</strong> referencia<br />
en España. En <strong>el</strong>la se han llevado a cabo las primeras comparaciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> radón a<br />
niv<strong>el</strong> nacional [10,11] . La cámara está equipada con un sistema <strong>de</strong> control automático <strong>de</strong> los<br />
parámetros ambientales, una fuente <strong>de</strong> 226 Ra y un circuito automático para obtener concentraciones<br />
controladas <strong>de</strong> radón en un rango <strong>de</strong> [100-30.000] Bq·m -3 . Las concentraciones <strong>de</strong> radón se mi<strong>de</strong>n<br />
con <strong>el</strong> monitor ATMOS 12DPX <strong>de</strong> Gammadata, calibrado por <strong>el</strong> PTB (Physikalisch-Technische<br />
Bun<strong>de</strong>sanstalt). La cámara ha participado en comparaciones internacionales <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> radón<br />
<strong>de</strong> referencia [12] . Actualmente en esta cámara se están llevando a cabo distintas exposiciones <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> radón <strong>de</strong>scritos anteriormente variando las condiciones <strong>de</strong> temperatura ([10-30] ºC),<br />
humedad ([45-85] %) y exposición <strong>de</strong> radón ([200-300] kBq·h·m -3 ). Hasta la fecha se han<br />
realizado las cuatro exposiciones que se <strong>de</strong>tallan en la Tabla 3 y con los <strong>de</strong>tectores y filtros que se<br />
<strong>de</strong>tallan en la Tabla 4.<br />
76
Tabla 3. Condiciones <strong>de</strong> las distintas exposiciones en la cámara <strong>de</strong> radón d<strong>el</strong> INTE <strong>de</strong><br />
la UPC.<br />
Expo<br />
CRn Referencia<br />
(kBq·m -3 )<br />
Temperatura<br />
(ºC)<br />
Humedad<br />
(%)<br />
Tiempo <strong>de</strong><br />
exposición (h)<br />
1 8.5 ± 1.2 20 45 74<br />
2 17.0 ± 2.4 20 45 67<br />
3 20.0 ± 2.8 20 45 50<br />
4 20.0 ± 2.8 20 85 50<br />
Tabla 4. Número total <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores con cada tipo <strong>de</strong> filtro <strong>de</strong> cada exposición.<br />
Expo Tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tector<br />
A<br />
Tipo <strong>de</strong> filtro<br />
B C D Otro<br />
Makrofol 6 6 6 6<br />
1<br />
Electret – SLT<br />
Electret – HLT<br />
4<br />
4<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
Electret – HLT - 220 Rn filter 1 1 1 1<br />
Makrofol 6 6 6 6<br />
LR115 2 2 2 2<br />
Electret – SLT 4 2 2 2<br />
2 Electret – HLT - 220 Rn filter 4 2 2 2<br />
ATMOS 12DPX 1<br />
AlphaGUARD 1<br />
RAD 7 3<br />
Makrofol 6 6 6 6<br />
LR115 3 3 3 3<br />
3<br />
CR-39<br />
Electret – SLT<br />
4<br />
2<br />
4<br />
1<br />
4<br />
1<br />
4<br />
1<br />
AlphaGUARD 1<br />
Clipperton 1 a<br />
Makrofol 6 6 6 6<br />
LR115 3 3 3 3<br />
CR-39 4 4 4 4<br />
4<br />
Electret – SLT<br />
Electret – HLT -<br />
4 2 2 2<br />
220 Rn filter 5 2 2 2<br />
ATMOS 12DPX 1<br />
AlphaGUARD 1 b<br />
Clipperton 1 a<br />
a<br />
Filtro <strong>de</strong> polietileno negro que impi<strong>de</strong> la entrada <strong>de</strong> luz.<br />
b Filtro <strong>de</strong> polietileno blanco en forma <strong>de</strong> bolsa proporcionado por Genitron.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Las tres primeras exposiciones se han llevado a cabo en condiciones estándar (20 ºC <strong>de</strong><br />
temperatura y 45% <strong>de</strong> humedad) y han permitido empezar a analizar la influencia <strong>de</strong> los filtros <strong>de</strong><br />
humedad sobre la respuesta <strong>de</strong> los distintos tipos <strong>de</strong>tectores. A<strong>de</strong>más, con la primera exposición<br />
hemos observado que <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> radón obtenido con los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
Makrofol es significativamente distinto al valor <strong>de</strong> referencia (Fig. 1). Como esta discrepancia se<br />
ha seguido observando en las sucesivas exposiciones hemos corregido los resultados multiplicando<br />
<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> calibración por un factor <strong>de</strong> corrección <strong>de</strong> (1.35 ± 0.20), así en las siguientes<br />
exposiciones ya se observan los resultados corregidos (Fig. 2, 3 y 4).<br />
77
C Rn (Bq·m -3 )<br />
12000<br />
10000<br />
8000<br />
6000<br />
4000<br />
2000<br />
0<br />
Makrofol - A<br />
Makrofol - B<br />
Makrofol - C<br />
Makrofol - D<br />
SLT - A<br />
SLT - B<br />
SLT - C<br />
SLT - D<br />
HLT - A<br />
Detector - Filtro<br />
HLT - B<br />
HLT - C<br />
HLT - D<br />
HLT-220Rn - A<br />
HLT-220Rn - B<br />
HLT-220Rn - C<br />
HLT-220Rn - D<br />
Fig. 1 Valores medios <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> radón en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tector<br />
integrador y d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> filtro comparados con <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la primera<br />
exposición.<br />
C Rn (Bq·m -3 )<br />
30000<br />
25000<br />
20000<br />
15000<br />
10000<br />
5000<br />
0<br />
Makrofol - A<br />
Makrofol - B<br />
Makrofol - C<br />
Makrofol - D<br />
LR115 - A<br />
LR115 - B<br />
LR115 - C<br />
LR115 - D<br />
SLT - A<br />
SLT - B<br />
Detector - Filtro<br />
SLT - C<br />
SLT - D<br />
HLT-220Rn - A<br />
HLT-220Rn - B<br />
HLT-220Rn - C<br />
HLT-220Rn - D<br />
Fig. 2 Valores medios <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> radón en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tector<br />
integrador y d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> filtro comparados con <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la segunda<br />
exposición.<br />
78
C Rn (Bq·m -3 )<br />
40000<br />
30000<br />
20000<br />
10000<br />
0<br />
Makrofol - A<br />
Makrofol - B<br />
Makrofol - C<br />
Makrofol - D<br />
LR115 - A<br />
LR115 - B<br />
LR115 - C<br />
LR115 - D<br />
CR39 - A<br />
CR39 - B<br />
Detector - Filtro<br />
CR39 - C<br />
CR39 - D<br />
Fig. 3 Valores medios <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> radón en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tector<br />
integradors y d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> filtro comparados con <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la tercera<br />
exposición.<br />
C Rn (Bq·m -3 )<br />
40000<br />
30000<br />
20000<br />
10000<br />
0<br />
Makrofol - A<br />
Makrofol - B<br />
Makrofol - C<br />
Makrofol - D<br />
LR115 - A<br />
LR115 - B<br />
LR115 - C<br />
LR115 - D<br />
CR39 - A<br />
CR39 - B<br />
CR39 - C<br />
Detector - Filtro<br />
SLT - A<br />
SLT - B<br />
SLT - C<br />
SLT - D<br />
CR39 - D<br />
SLT - A<br />
SLT - B<br />
SLT - C<br />
SLT - D<br />
HLT-220Rn - A<br />
HLT-220Rn - B<br />
HLT-220Rn - C<br />
HLT-220Rn - D<br />
Fig. 4 Valores medios <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> radón en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tector<br />
integrador y d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> filtro comparados con <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la cuarta<br />
exposición.<br />
Los resultados <strong>de</strong> algunos <strong>de</strong>tectores integradores muestran que los filtros presentan diferentes<br />
coeficientes <strong>de</strong> difusión. La diferencia más significativa se observa en los <strong>el</strong>ectrets HLT con filtro<br />
<strong>de</strong> torón (Fig. 1, 2 y 4), los cuales presentan resultados más bajos utilizando los filtros Treseses<br />
(C) y Zidar (D). Los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> LR115 parecen mostrar un comportamiento similar, pero éste<br />
queda enmascarado por la gran dispersión <strong>de</strong> los resultados. En principio <strong>el</strong> filtro <strong>de</strong> Tyveck (B)<br />
no requeriría un factor <strong>de</strong> corrección, sin embargo, los otros dos filtros en estudio podrían<br />
79
necesitar la aplicación <strong>de</strong> correcciones, en particular en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> medida fuese<br />
corto. Con exposiciones adicionales con alta humedad podremos analizar si existe una variación<br />
más significativa <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores integradores.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los monitores <strong>de</strong> medida en continuo, tanto <strong>el</strong> AlphaGUARD como <strong>el</strong> ATMOS<br />
12DPX muestran una correcta respuesta en todas las exposiciones. Sin embargo, los monitores<br />
RAD7 presentan ciertas discrepancias en los resultados. Concretamente uno <strong>de</strong> los tres monitores<br />
RAD7 (número <strong>de</strong> referencia 2545) podría tener un mal funcionamineto <strong>de</strong> la sonda <strong>de</strong> humedad<br />
ya que presenta un comportamiento diferente a los <strong>de</strong>más <strong>de</strong>tectores durante las primeras horas <strong>de</strong><br />
la segunda exposición (Fig. 5).<br />
C Rn (kBq·m -3 )<br />
22<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
4-10-10 14:00<br />
4-10-10 18:00<br />
4-10-10 22:00<br />
5-10-10 2:00<br />
5-10-10 6:00<br />
5-10-10 10:00<br />
5-10-10 14:00<br />
5-10-10 18:00<br />
5-10-10 22:00<br />
6-10-10 2:00<br />
6-10-10 6:00<br />
Tiempo<br />
6-10-10 10:00<br />
6-10-10 14:00<br />
6-10-10 18:00<br />
6-10-10 22:00<br />
7-10-10 2:00<br />
Fig. 5 Resultados <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> tipo continuo <strong>de</strong> la segunda exposición.<br />
AlphaGUARD<br />
ATMOS<br />
RAD7 1760<br />
RAD7 1762<br />
RAD7 2545<br />
7-10-10 6:00<br />
En la tercera y cuarta exposiciones (Fig. 6) se observa que <strong>el</strong> monitor AlphaGUARD alcanzan <strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> radón (20 kBq·m -3 ) en menos <strong>de</strong> dos horas, por lo tanto,<br />
<strong>el</strong> filtro para la humedad que proporciona la casa Genitron Instruments GmbH no retarda la<br />
<strong>de</strong>tección d<strong>el</strong> radón. En cambio, la sonda Clipperton tarda mucho más tiempo en llegar al valor <strong>de</strong><br />
referencia y las medidas presentan una gran variabilidad. Este retraso pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>bido al filtro <strong>de</strong><br />
polietileno negro, <strong>de</strong> (44 ± 1) �m <strong>de</strong> espesor, usado para evitar la llegada <strong>de</strong> luz sobre <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
<strong>de</strong> esta sonda, que ha sido diseñada para medidas <strong>de</strong> radón en <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o en completa oscuridad.<br />
C Rn (kBq·m -3 )<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
14-12-10 13:10<br />
14-12-10 17:10<br />
AlphaGUARD<br />
Clipperton<br />
14-12-10 21:10<br />
15-12-10 1:10<br />
15-12-10 5:10<br />
15-12-10 9:10<br />
15-12-10 13:10<br />
15-12-10 17:10<br />
Tiempo<br />
15-12-10 21:10<br />
16-12-10 1:10<br />
16-12-10 5:10<br />
16-12-10 9:10<br />
16-12-10 13:10<br />
C Rn (kBq·m -3 )<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
21-2-11 11:40<br />
21-2-11 15:40<br />
AlphaGUARD<br />
Fig. 6 Resultados <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> tipo continuo <strong>de</strong> la tercera y cuarta exposición<br />
(izquierda y <strong>de</strong>recha, respectivamente).<br />
ATMOS<br />
Clipperton<br />
21-2-11 19:40<br />
21-2-11 23:40<br />
22-2-11 3:40<br />
22-2-11 7:40<br />
22-2-11 11:40<br />
22-2-11 15:40<br />
Tiempo<br />
22-2-11 19:40<br />
22-2-11 23:40<br />
23-2-11 3:40<br />
23-2-11 7:40<br />
23-2-11 11:40<br />
80
3. Conclusiones.<br />
Las primeras exposiciones realizadas en la cámara <strong>de</strong> radón d<strong>el</strong> INTE parecen indicar distintos<br />
comportamientos <strong>de</strong> los filtros <strong>de</strong> humedad para los <strong>de</strong>tectores integradores que podría dar lugar a<br />
modificaciones en los factores <strong>de</strong> calibración en algunos casos. Concretamente, los filtros <strong>de</strong><br />
Tyvek parecen no necesitar un factor <strong>de</strong> corrección porque <strong>de</strong>jan pasar libremente <strong>el</strong> radón, a<br />
diferencia <strong>de</strong> los otros dos.<br />
Los monitores AlphaGUARD y ATMOS 12DPX muestran una respuesta correcta a la humedad.<br />
Cabe <strong>de</strong>stacar la diferencia significativa en la respuesta <strong>de</strong> los monitores RAD 7 en r<strong>el</strong>ación al<br />
valor <strong>de</strong> referencia.<br />
Las próximas exposiciones se efectuarán con valores <strong>de</strong> temperatura y humedad más <strong>el</strong>evadas y<br />
los resultados finales que se obtengan permitirán <strong>el</strong>egir <strong>el</strong> filtro <strong>de</strong> humedad óptimo para las<br />
medidas <strong>de</strong> radón <strong>de</strong> lugares <strong>de</strong> trabajo don<strong>de</strong> las condiciones ambientales sean extremas.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Real Decreto 1439/2010. Modificación d<strong>el</strong> Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes.<br />
BOE 2010; 279: 96395-96398.<br />
[2] Real Decreto 783/2001. Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes. BOE 2001; 178:<br />
27284–27303.<br />
[3] Consejo <strong>de</strong> la Unión Europea (CEU). Directiva 96/29/EURATOM: Normas básicas r<strong>el</strong>ativas a la protección<br />
sanitaria <strong>de</strong> los trabajadores y <strong>de</strong> la población contra los riesgos que resultan <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes. Diario<br />
Oficial 1996; L 159: 0001 – 0114.<br />
[4] Font, Ll., Baixeras, C., Jönsson, G., Devantier, R., Monnin, M.M., Albarracín, D., Ghose, R., Freyer, K.,<br />
Trentler, H.C., Seid<strong>el</strong>, J.L., Garcia, R. Continuous measurments of soil radon un<strong>de</strong>r regular fi<strong>el</strong>d conditions. Il Nuovo<br />
Cimento C 1999; 22(0304): 589-595.<br />
[5] Font, Ll., Baixeras, C., Moreno, V. Indoor radon lev<strong>el</strong>s in un<strong>de</strong>rground working places of Catalonia, Spain.<br />
Radiation Measurements 2008; 43: 467–470.<br />
[6] Font, Ll., Baixeras, C., Moreno, V., Bach, J. Soil radon lev<strong>el</strong>s across the Amer fault. Radiation Measurements<br />
2008; 43: 319–323.<br />
[7] Moreno, V., Bach, J., Baixeras, C., Font, Ll. Characterization of blowholes as radon and thoron sources in the<br />
volcanic region of La Garrotxa, Spain. Radiation Measurements 2009; 44: 929–933.<br />
[8] Moreno, V., Baixeras, C., Font, Ll, Bach, J. Indoor radon lev<strong>el</strong>s and their dynamics in r<strong>el</strong>ation with the<br />
geological characteristics of La Garrotxa, Spain. Radiation Measurements 2008; 43: 1532–1540.<br />
[9] Grossi, C., Vargas, A., Camacho, A., López-Coto, I., Bolívar, J.P., Yu Xia, Conen, F. Inter-comparison of<br />
different direct and indirect methods to <strong>de</strong>termine radon flux from soil. Radiation Measurements 2011; 46: 112-118.<br />
[10] Vargas, A., Ortega, X. Influence of environmental changes on integrating radon <strong>de</strong>tectors: results of an<br />
intercomparison exercise. Radiation Protection Dosimetry 2007; 123(4): 529-536.<br />
[11] Vargas, A., Ortega, X. Influence of environmental changes on continuous radon monitors. Results of a spanish<br />
intercomparison exercise. Radiation Protection Dosimetry 2006; 121(3): 303-309.<br />
[12] Röttger, A., Honig, A., Schmidt, V., Buchrö<strong>de</strong>r, H., Rox, A., Butterweck, G., Schuler, Ch., Maringer, F.J.,<br />
Jachs, P., Ed<strong>el</strong>maier, R., Michi<strong>el</strong>sen, N., Howarth, C.B., H. Miles, J.C., Vargas, A., Ortega, X., Burian, I.,<br />
Turtiainen, T., Hagberg, N. Radon activity concentration - a Euromet and BIPM supplementary comparison. Applied<br />
Radiation and Isotopes 2006; 64: 1102–1107.<br />
81
210 Po EN ORGANISMOS MARINOS CONSUMIDOS POR LA<br />
POBLACIÓN SEVILLANA<br />
Inmaculada Diaz-Francés 1 , Juan Mantero 1 , Guillermo Manjón 1 y<br />
1, 2<br />
Rafa<strong>el</strong> García-Tenorio<br />
1<br />
Grupo Física Nuclear Aplicada, Universidad <strong>de</strong> Sevilla<br />
2 Centro Nacional <strong>de</strong> Ac<strong>el</strong>eradores (CNA), Sevilla<br />
RESUMEN<br />
El 210 Po es un radionucleido <strong>de</strong> la serie natural d<strong>el</strong> uranio presente en los distintos<br />
compartimentos naturales y que se caracteriza por presentar una alta radiotóxicidad y tener un<br />
comportamiento bioacumulativo en <strong>de</strong>terminados tejidos en seres vivos. Por lo tanto, contribuiye<br />
a la dosis recibida en organismos d<strong>el</strong> medio marino y, consecuentemente tras su ingesta, a las<br />
dosis por ingestión en la población que los consuma. Este trabajo muestra la dosis asociada a<br />
dicho consumo sobre un amplio espectro <strong>de</strong> especies marinas frecuentemente consumidas en<br />
Sevilla. Las muestras fueron cocinadas en la forma habitual <strong>de</strong> consumo y tras este proceso, se ha<br />
llevado a cabo un proceso <strong>de</strong> digestión mediante microondas con una posterior medida d<strong>el</strong> 210 Po<br />
por espectrometría alfa. Los valores <strong>de</strong> 210 Po encontrados varían hasta en tres ór<strong>de</strong>nes <strong>de</strong><br />
magnitud (<strong>de</strong>s<strong>de</strong> 0,09±0,01 Bq/kg peso húmedo en sepia preparada a la plancha hasta 140±4<br />
Bqkg -1 en boquerones en vinagre) generando estos últimos una dosis <strong>de</strong> 340 �Sv/año estimada<br />
sobre la base <strong>de</strong> un consumo típico <strong>de</strong> esta especie. Los resultados obtenidos ponen <strong>de</strong> manifiesto<br />
las altas concentraciones <strong>de</strong> 210 Po en algunas especies marinas consumidas con asiduidad por la<br />
población sevillana que son, por otra parte, en la mayoría <strong>de</strong> los casos uno o varios ór<strong>de</strong>nes <strong>de</strong><br />
magnitud superiores a las <strong>de</strong>terminadas para otros radionucleidos pertenecientes a su misma serie<br />
radiactiva natural como los isótopos <strong>de</strong> Uranio ( 234 U y 238 U). Ello, unido a su alta radiotoxicidad,<br />
convierte al 210 Po en <strong>el</strong> radionucleido natural que contribuye en mayor proporción a la dosis por<br />
ingestión recibida por la población sevillana <strong>de</strong>bida al consumo <strong>de</strong> estos productos.<br />
Palabras claves: Polonio, organismos marinos, bioacumulación, dosis por ingestión.<br />
ABSTRACT<br />
210 Po is a natural radionucli<strong>de</strong> b<strong>el</strong>onging to the uranium series that can be found in different<br />
conpartments in the environment. It is characterized for presenting a high radiotoxicity and a<br />
bioaccumulative behavior in some biological tissues. This is why it contributes strongly to the<br />
dose received by marine organisms, and consequently after consumption, to the ingestion dose in<br />
the population that consume them. This work shows the doses ssociated with this consumption on<br />
a wi<strong>de</strong> range of marine species frequently consumed in Seville. The samples were cooked in the<br />
usual way they are ingested. After this process, a microwave digestion was carried out followed by<br />
a final measurement of 210 Po via alpha spectrometry. The values found for 210 Po range up to three<br />
or<strong>de</strong>rs of magnitu<strong>de</strong> (from 0.09 ± 0.01 Bqkg -1 wet weight in prepared grilled cuttlefish to 140 ± 4<br />
Bqkg -1 in anchovies in vinegar) generating the last one a dose of 340 �Sv/year, estimated on the<br />
basis of a typical consumption of this species. With these results, it is proved the high<br />
concentrations of 210 Po in marine species regularly consumed by the population of Seville.<br />
Compared to other radionucli<strong>de</strong>s b<strong>el</strong>onging to the same natural radioactive series, uranium<br />
isotopes ( 234 U and 238 U) has, in most cases, one or several or<strong>de</strong>rs of magnitu<strong>de</strong> lower<br />
concentrations than polonium isotopes. This fact together with the high radiotoxicity of polonium,<br />
makes the 210 Po as the natural radionucli<strong>de</strong> that contributes the most to the ingestion dose received<br />
by the population of Seville due to consumption of these products.<br />
Key Words: polonium, marine biota, bioaccumulation, ingestion doses.<br />
82
1. Introducción.<br />
El 210 Po es un radionucleido natural perteneciente a la serie d<strong>el</strong> Uranio, que se encuentra <strong>de</strong> forma<br />
ubicua en cantida<strong>de</strong>s trazas en los diversos compartimentos ambientales (aguas, su<strong>el</strong>os,<br />
atmósfera) y que a través <strong>de</strong> su ruta a lo largo <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na trófica pue<strong>de</strong> terminar incorporado en<br />
<strong>el</strong> cuerpo humano vía ingestión <strong>de</strong> aguas o alimentos. En <strong>el</strong> medio marino, este radionucleido es<br />
inicialmente absorbido d<strong>el</strong> agua y concentrado por <strong>el</strong> fito y zooplancton que, por estar en la base<br />
<strong>de</strong> la pirámi<strong>de</strong> <strong>de</strong> alimentación marina, será quienes inicien una ca<strong>de</strong>na hasta llegar a los<br />
productos marinos consumidos por la población. Este radionucleido (T1/2 = 22.3 años) [1] es<br />
altamente radiotóxico, presentando <strong>de</strong> hecho entre todos los radionucleidos naturales, <strong>el</strong> mayor<br />
valor para <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> dosis por ingestión para adultos, 1.2 10 -6 Sv/Bq (dosis efectiva<br />
comprometida por unidad <strong>de</strong> incorporación por ingestión) [2].<br />
La alta radiotoxicidad d<strong>el</strong> 210 Po se <strong>de</strong>riva por una parte d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> emisiones que este radioisótopo<br />
emite (partículas alfa) y por otra parte <strong>de</strong> su metabolismo una vez incorporado al cuerpo humano.<br />
De acuerdo con <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> la ICRP [2], para adultos <strong>el</strong> 10% d<strong>el</strong> 210 Po inhalado y <strong>el</strong> 50% d<strong>el</strong><br />
210 Po ingerido pasa al sistema circulatorio, mientras que <strong>el</strong> remanente no absorbido permanece en<br />
<strong>el</strong> sistema gastro-intestinal durante 24-36 horas (las partículas inhaladas no absorbidas son<br />
gradualmente transportadas hasta <strong>el</strong> esófago siguiendo posteriormente la misma ruta que <strong>el</strong><br />
material ingerido). El 210 Po absorbido tien<strong>de</strong> a acumularse en <strong>el</strong> hígado (30%), en los riñones<br />
(10%), en <strong>el</strong> bazo (7%) y en la médula ósea (10%), estimándose que tras su incorporación <strong>de</strong>cae<br />
en <strong>el</strong> cuerpo humano en su conjunto según una ley <strong>de</strong> <strong>de</strong>caimiento monoexponencial<br />
caracterizada por una periodo <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración efectivo <strong>de</strong> 37 días. Un tercio d<strong>el</strong> 210 Po<br />
<strong>el</strong>iminado, es excretado con la orina, mientras que <strong>el</strong> remanente lo hace con las heces [3].<br />
El 210 Po, se encuentra por otra parte presente en r<strong>el</strong>ativamente altas concentraciones en la biota<br />
marina, <strong>de</strong>bido a su comportamiento bioacumulativo al fijarse fuertemente a ciertos tejidos<br />
internos <strong>de</strong> esta población. Como consecuencia, <strong>el</strong> 210 Po contribuye en una proporción muy<br />
importante a las dosis recibidas por los organismos marinos y a las dosis por ingestión <strong>de</strong> la<br />
población que los consume. En este sentido, la población española (y la andaluza en particular)<br />
tiene como un componente importante <strong>de</strong> su dieta a los productos <strong>de</strong> origen marino. Se pue<strong>de</strong>n<br />
esperar pues valores superiores <strong>de</strong> la dosis por ingestión en la población española en comparación<br />
con otras poblaciones europeas don<strong>de</strong> la cultura <strong>de</strong> introducir pescado en su dieta no está tan<br />
presente, <strong>de</strong>bido a la ingestión <strong>de</strong> 210 Po asociado a esta componente <strong>de</strong> la alimentación.<br />
Por este último motivo, hemos realizado <strong>el</strong> estudio aquí <strong>de</strong>tallado para estimar la contribución d<strong>el</strong><br />
210 Po a la dosis por ingestión recibida por la población sevillana <strong>de</strong>bido al consumo <strong>de</strong> pescados,<br />
moluscos y crustáceos.<br />
2. Material y Métodos.<br />
Las concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 210 Po han sido <strong>de</strong>terminadas, mediante la aplicación <strong>de</strong> la<br />
técnica <strong>de</strong> espectrometría alfa, en las partes comestibles <strong>de</strong> un amplio y variado conjunto <strong>de</strong><br />
muestras que hemos clasificado en tres grupos: A) pescados, B) moluscos y crustáceos, y C)<br />
conservas. Siempre <strong>de</strong> origen marino y adquiridos en comercios sevillanos.<br />
2.1 Descripción <strong>de</strong> las muestras.<br />
El grupo <strong>de</strong> los pescados está compuesto por: caballa común (Scomber scombrus), acedías o<br />
lenguado <strong>de</strong> seis ojos (Dicologoglossa hexophthalma), sardinas d<strong>el</strong> atlántico (Pilchardus<br />
pilchardus), boquerones (<strong>de</strong> la familia <strong>de</strong> los engráulidos), dorada europea (Sparus auratus),<br />
merluza (merluccius merlucciius), <strong>de</strong> la cual se han analizado por separado sus huevas y por<br />
último atún común, o rojo (Thunnus thunnus). En cuanto a los moluscos y crustáceos, se han<br />
analizado: mejillones (Mytilus edulis), cañailla (murex brandaris), bígaro o caracol <strong>de</strong> mar<br />
83
(Littorina littorea), coquinas (Donax trunculus), Almeja chirla natural (venerupis <strong>de</strong>cusata o venus<br />
gallina), gamba blanca (parapenaeus longirostris), langostinos (panaenus kerathurus) y choco o<br />
sepia (sepia officinalis). Las muestras r<strong>el</strong>ativas a conservas se han reducido a muestras <strong>de</strong><br />
berberechos enlatados (cerasto<strong>de</strong>rma edulis) y anchoas (que no <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> ser más que boquerón en<br />
conserva).<br />
2.2 Metodología seguida.<br />
Cada muestra representativa <strong>de</strong> las distintas especies en estudio ha sido cocinada, secada, triturada<br />
y homogeneizada, para someter posteriormente a alícuotas representativas <strong>de</strong> cada muestra a un<br />
proceso <strong>de</strong> digestión mediante horno microondas.<br />
En la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> U y Po por espectrometría alfa en matrices orgánicas es necesario un paso<br />
previo <strong>de</strong> digestión. El sistema digestor usado para <strong>el</strong>lo ha sido un horno microondas mod<strong>el</strong>o<br />
Multiwave 3000 <strong>de</strong> Anton Paar, equipado con un rotor <strong>de</strong> 8 vasos XF100. Estos vasos pue<strong>de</strong>n<br />
trabajar a una presión controlada <strong>de</strong> 60 bar y soportar temperaturas <strong>de</strong> hasta 260ºC (controlados<br />
in<strong>de</strong>pendientemente para cada vaso). Al trabajar en vasos con presión controlada, ningún gas o<br />
<strong>el</strong>emento volátil escapa durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> digestión, por lo que se evita la pérdida <strong>de</strong> 210 Po.<br />
Los vasos están realizados en teflón y van embutidos en una camisa <strong>de</strong> cerámica que aporta<br />
rigi<strong>de</strong>z al conjunto. El proceso <strong>de</strong> digestión ha sido distinto según las muestras fuesen <strong>de</strong> pescado<br />
o moluscos, siguiendo <strong>el</strong> protocolo indicado por <strong>el</strong> fabricante d<strong>el</strong> microondas. El proceso <strong>de</strong> toma<br />
<strong>de</strong> muestra y digestión utilizados en este trabajo se <strong>de</strong>scriben en la Tabla 1.<br />
Tabla No.1 Etapas en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> digestión con microondas.<br />
1.Cantidad <strong>de</strong><br />
muestra<br />
MOLUSCOS Y CRUSTÁCEOS PESCADOS<br />
500 µg por cada vaso d<strong>el</strong> rotor<br />
2.Trazado Trazadores usados 209 Po y 232 U<br />
3. Reactivos<br />
4. Programa<br />
<strong>de</strong> microondas<br />
5. Tras<br />
digestión<br />
8mL <strong>de</strong> HNO3<br />
2mL <strong>de</strong> H2SO4<br />
300-400 µg por cada vaso d<strong>el</strong><br />
rotor<br />
6mL <strong>de</strong> HNO3<br />
1mL <strong>de</strong> H2O2<br />
1mL <strong>de</strong> HCl<br />
Potencia <strong>de</strong> 800W durante 20 minutos con rampa inicial <strong>de</strong> 10 minutos<br />
Se trasvasan las muestras a un vaso <strong>de</strong> cristal y se evapora hasta llegar<br />
a los 10 mL. Entonces se completa hasta llegar a los 50 mL con agua<br />
<strong>de</strong>stilada.<br />
La solución resultante d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> digestión sigue un proceso <strong>de</strong> separación U/Po mediante<br />
extracción solvente con TBP [4] y cada fracción fue adaptada para proce<strong>de</strong>r bien a la<br />
auto<strong>de</strong>posición s<strong>el</strong>ectiva d<strong>el</strong> Polonio sobre planchetas <strong>de</strong> cobre [5], o bien a la <strong>el</strong>ectro<strong>de</strong>posición<br />
sobre planchetas <strong>de</strong> acero para los isótopos <strong>de</strong> uranio [6]. Tras sendos procesos, ambos tipos <strong>de</strong><br />
medidas se llevan a cabo en un sistema espectrométrico mod<strong>el</strong>o AlphaAnalyst (Canberra)<br />
compuesto por ocho cámaras in<strong>de</strong>pendientes, equipada cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las con un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio<br />
84
<strong>de</strong> implantación iónica tipo PIPS (mod<strong>el</strong>o A450-18AM). El software usado en <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los<br />
espectros fue <strong>el</strong> Genie 2000.<br />
2.3 Validación d<strong>el</strong> método<br />
Como test previo para trabajar con este tipo <strong>de</strong> muestras orgánicas, se ha procedido con la medida<br />
por duplicado <strong>de</strong> dos materiales <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la IAEA cuya matriz es similar a la <strong>de</strong> las<br />
muestras que componen este trabajo. De un lado, la muestra IAEA-414 se trata <strong>de</strong> muestras <strong>de</strong><br />
peces proce<strong>de</strong>ntes d<strong>el</strong> océano atlántico. Esta muestra se trató con <strong>el</strong> procedimiento aplicado a<br />
peces en <strong>el</strong> microondas. Por otro lado, la muestra IAEA-437 está formada por mejillones d<strong>el</strong><br />
mediterráneo. Ambas muestras están certificadas en 210 Pb y en equilibrio secular con <strong>el</strong> 210 Po<br />
<strong>de</strong>bido al tiempo transcurrido <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que se generaron dichas muestras (años 1997 y 2003<br />
respectivamente). Como parámetro <strong>de</strong> validación en los resultados obtenidos sobre dos alícuotas<br />
repetidas <strong>de</strong> cada muestra <strong>de</strong> referencia se ha calculado <strong>el</strong> Z-score según muestra la ecuación (1).<br />
Valormedido<br />
�Valorreferencia<br />
Z � score �<br />
(1)<br />
0.<br />
10·<br />
Value<br />
referencia<br />
Siguiendo los criterios <strong>de</strong> la IAEA [7] en los diferentes ejercicios <strong>de</strong> intercomparación, si |Zscore��2<br />
<strong>el</strong> valor medido será satisfactorio, cuestionable si 2�|Z-score��3 e insatisfactorio si �Zscore�≥3.<br />
En este sentido, y observando los valores obtenidos en este ejercicio <strong>de</strong> validación<br />
según se muestra en la Tabla 2, po<strong>de</strong>mos consi<strong>de</strong>rar como satisfactorios los resultados <strong>de</strong> la<br />
metodología empleada sobre este tipo <strong>de</strong> matrices.<br />
Tabla No.2 Resultados d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> validación en <strong>el</strong> método radioquímico empleado con<br />
matrices orgánicas marinas.<br />
Muestra Matriz<br />
Valor <strong>de</strong><br />
referencia<br />
(Bqkg -1 )<br />
Valor<br />
medido<br />
(Bqkg -1 )<br />
Zscore<br />
IAEA_414 Pescado 2,22±0,67 2,59±0,32 1,67<br />
Iaea_437 mejillones 4,6±0,9 4,1±0,4 -1,07<br />
2.4 Estimación <strong>de</strong> dosis<br />
Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis efectiva comprometida anual <strong>de</strong>bida a la ingestión <strong>de</strong> un <strong>de</strong>terminado<br />
radio<strong>el</strong>emento presente en las muestras que compren<strong>de</strong>n este estudio, se aplicará la ecuación 2.<br />
DE C<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
� A·<br />
F · C<br />
(2)<br />
DE es la dosis efectiva comprometida anual vía ingestión anual para <strong>el</strong> radionucleido evaluado<br />
(Sv/año). A es la concentración <strong>de</strong> actividad d<strong>el</strong> radionucleido evaluado en la muestra analizada (<br />
Bq/Kg en peso húmedo). Fc es la dosis efectiva comprometida por unidad <strong>de</strong> actividad incorporada<br />
por ingestión para <strong>el</strong> radionucleido evaluado (Sv/Bq). El valor <strong>de</strong> Fc es <strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong><br />
radionucleido consi<strong>de</strong>rado y <strong>de</strong> la edad <strong>de</strong> la población estudiada [2]. Nosotros <strong>de</strong>terminaremos en<br />
este trabajo dosis efectivas comprometidas anuales por ingestión para adultos. C es la cantidad<br />
muestra ingerida por persona en un año, expresada en Kg peso húmedo/año. Este valor se ha<br />
obtenido <strong>de</strong> [8] y aparece reflejado en la Tabla 4 don<strong>de</strong> se ha diferenciado <strong>el</strong> consumo <strong>de</strong> estos<br />
productos marinos en Andalucía, d<strong>el</strong> realizado en España, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> comparar posibles<br />
85
diferencias. Indicar que para tres tipos <strong>de</strong> muestras, no se encontraron estos datos <strong>de</strong> consumo, así<br />
que se ha hecho una estimación conservativa <strong>de</strong> consumo <strong>de</strong> 1 kg al año por persona.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Los resultados obtenidos, ponen <strong>de</strong> manifiesto las altas concentraciones <strong>de</strong> 210 Po en algunas<br />
especies marinas consumidas con asiduidad por la población sevillana, especialmente en algunos<br />
moluscos, tal y como queda reflejado en la Tabla 3. Es <strong>de</strong> <strong>de</strong>stacar que en una proporción muy<br />
<strong>el</strong>evada, las medidas <strong>de</strong> 210 Po se han realizado sobre muestras que habían experimentado<br />
previamente <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> cocinado más característico <strong>de</strong> aplicar en nuestra zona geográfica<br />
(cocción <strong>de</strong> moluscos y crustáceos, parrillada <strong>de</strong> pescados blancos, etc), pues <strong>el</strong> objetivo es realizar<br />
una evaluación dosimétrica lo más realista posible al tener en cuenta la posible pérdida <strong>de</strong> 210 Po en<br />
<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> preparación para su consumo.<br />
Estas concentraciones son, por otra parte, en la mayoría <strong>de</strong> los casos uno o varios ór<strong>de</strong>nes <strong>de</strong><br />
magnitud superiores a las <strong>de</strong>terminadas para otros radionucleidos pertenecientes a su misma serie<br />
radiactiva natural como los isótopos <strong>de</strong> Uranio (ver Tabla 4) lo que unido a su alta radiotoxicidad,<br />
convierte al 210 Po en <strong>el</strong> radionucleido natural que contribuye en mayor proporción a la dosis por<br />
ingestión recibida por la población sevillana <strong>de</strong>bida al consumo <strong>de</strong> estos productos. Los datos<br />
indican la existencia <strong>de</strong> un <strong>el</strong>evado fraccionamiento radiactivo en la serie d<strong>el</strong> uranio, y lo erróneo<br />
que pue<strong>de</strong> ser la simplificación d<strong>el</strong> estudio si se asumiera la existencia <strong>de</strong> equilibrio secular entre<br />
los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> dicha serie.<br />
El fraccionamiento radiactivo entre los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> la serie d<strong>el</strong> Uranio en las especies marinas<br />
analizadas se observa incluso entre <strong>el</strong> 210 Po y su progenitor <strong>el</strong> 210 Pb, tal y como reflejan los<br />
resultados compilados en la Tabla 5. En un conjunto reducido, pero representativo <strong>de</strong> muestras se<br />
ha <strong>de</strong>terminado la concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 210 Pb mediante la aplicación <strong>de</strong> la técnica <strong>de</strong><br />
espectrometría gamma <strong>de</strong> alta resolución con un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio <strong>de</strong> baja energía (LEGe),<br />
obteniéndose concentraciones <strong>de</strong> este radionucleido al menos un or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> magnitud inferior a las<br />
concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 210 Po.<br />
Se observa en <strong>de</strong>finitiva un comportamiento ya <strong>de</strong>scrito en la bibliografía [9,13] don<strong>de</strong> hay un<br />
patrón común <strong>de</strong> que 210 Po> 210 Pb en organismos marinos. Si como se indica en [16] <strong>el</strong> cociente <strong>de</strong><br />
ambos radionucleidos oscila entre 0,5-1 para las aguas <strong>de</strong> los distintos océanos y mares d<strong>el</strong><br />
planeta, <strong>el</strong>lo nos pone <strong>de</strong> manifiesto <strong>el</strong> mayor carácter bioacumulativo d<strong>el</strong> Po frente al Pb.<br />
Las estimaciones <strong>de</strong> las dosis efectivas comprometidas anuales <strong>de</strong>bidas al 210 Po y asociadas a la<br />
ingestión <strong>de</strong> las especies marinas analizadas se muestran en la Figura 1. Se observa en dicha figura<br />
como por la ingestión media anual <strong>de</strong> algunas <strong>de</strong> las especies indicadas, los valores <strong>de</strong> las dosis<br />
pue<strong>de</strong>n superar <strong>el</strong> centenar <strong>de</strong> microsieverts por año. Y se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>ducir adicionalmente como la<br />
población teniendo una dieta rica y variada en productos marinos pue<strong>de</strong> recibir una dosis por<br />
ingestión <strong>de</strong>bida exclusivamente al 210 Po superior al milisievert por año, al sumar las<br />
contribuciones <strong>de</strong>bidas a diversas especies.<br />
Este último valor es muy cercano al usado genericamente como valor medio mundial <strong>de</strong> la dosis<br />
recibida por la población por todas las fuentes naturales <strong>de</strong> radiación (2.5 mSv/año) lo que pone <strong>de</strong><br />
manifiesto la importancia <strong>de</strong> la vía mostrada en este trabajo en la dosis total recibida por la<br />
población sevillana y española <strong>de</strong>bido a fuentes naturales. Y adicionlmente indica que <strong>el</strong><br />
mencionado valor medio global citado <strong>de</strong> 2.5 mSv/año subestima <strong>el</strong> valor que habría que asociar a<br />
la población <strong>de</strong> nuestro país.<br />
86
Tabla No.3 Concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 210 Po en Bqkg -1 peso húmedo en las distintas muestras<br />
analizadas y comparativa con valores bibliográficos.<br />
PESCADOS<br />
210 Po<br />
*En peso seco y con <strong>el</strong> crustáceo incluyendo <strong>el</strong> hepatopáncreas<br />
Valores encontrados<br />
en bibliografía Referencia<br />
merluza 2,39±0,17 6,4±0,3 [9]<br />
huevas <strong>de</strong> merluza 11,01±0,44 52±2 [9]<br />
sardinas 39,93±1,31 66±2 [9]<br />
boquerones 140,06±4,16 203 y 158 [10]<br />
atún 3,42±0,13 3,0±0,1 [9]<br />
caballa 16,93±0,02 3,5±0,2 y 19±1 [9]<br />
dorada 0,15±0,04 3,1±0,6 [11]<br />
acedias 27,55±1,04 -<br />
MOLUSCOS Y<br />
MARISCOS<br />
Almejas 43,50±1,10 152±19 [9]<br />
mejillones 84,47±2,25 80 hasta 220 [12]<br />
Chocos 0,09±0,02 0,08 [13]<br />
Gamba 21,04±0,52 17 hasta 810 [14]<br />
langostinos 0,39±0,03 107±8* [14]<br />
coquinas 64,44±2,04 -<br />
cañaillas 15,77±0,46 -<br />
Bígaros 5,07±0,17 13,1 hasta 399<br />
CONSERVAS<br />
Berberechos 26,69±0,62 5,8±0,3 [9]<br />
Anchoas 1,35±0,07 -<br />
A efectos comparativos, en la Figura 2 se muestran las dosis efectivas comprometidas anuales <strong>de</strong>bidas<br />
al 234 U por la ingestión <strong>de</strong> las especies marinas analizadas. Los valores obtenidos son, <strong>de</strong> forma<br />
general, unos tres ór<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> magnitud inferiores a los obtenidos para <strong>el</strong> 210 Po, <strong>de</strong>bido al efecto<br />
combinado <strong>de</strong> las claramente menores concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> U en r<strong>el</strong>ación con <strong>el</strong> 210 Po, y su<br />
menor radiotoxixidad (reflejado en un valor claramente inferior <strong>de</strong> Fc, ecuación 2, para los isótopos <strong>de</strong><br />
U).<br />
[15]<br />
87
Tabla No.4 Concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> isótopos <strong>de</strong> uranio en Bqkg -1 peso húmedo en las distintas<br />
muestras analizadas. (*) Consumo percápita anual (en kg) según [8] <strong>de</strong> las distintas especies. NM<br />
significa no medido<br />
PESCADOS<br />
234 U<br />
238 U ANDALUCÍA* ESPAÑA*<br />
Merluza
Fig. 1 Dosis asociadas al 210 Po según ingesta <strong>de</strong> productos marinos en Andalucía y España.<br />
Fig. 2 Dosis asociadas al 234 U según ingesta <strong>de</strong> productos marinos en Andalucía y España.<br />
89
Tabla No.5 Concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 210 Pb y 210 Po en Bqkg -1 peso seco y cociente 210 Po/ 210 Pb<br />
en algunas muestras <strong>de</strong> este trabajo.<br />
Muestra<br />
210<br />
Pb<br />
210<br />
Po<br />
Po/Pb este<br />
trabajo<br />
Po/Pb en<br />
bibiografía<br />
referencia<br />
Caballa < 6 42 >8 20 [9]<br />
Boquerones 12±3 524 44 -<br />
Sardinas 12 66 [9]<br />
Mejillones 13±2 303 23 51 [9]<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Firestone, R.B. “Table of Isotopes” Eight Edition. John Wiley and Sons. 1996<br />
[2] ICRP, 1992. Age-<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt Doses to Members of the Public from Intake of Radionucli<strong>de</strong>s Part 2<br />
Ingestion Dose Coefficients. ICRP Publication 67. Ann. ICRP 22 (3-4).<br />
[3] Hormann W. y Fischer H.W. Internal <strong>de</strong>contamination of persons after ingestion or inhalation of 210 Po and<br />
210<br />
Pb. Proceedings International topical Conference on Po and radioactive Pb isotopes (in press). Editores.<br />
García-Tenorio R. y Manjón R. 2011.<br />
[4] Martínez-Aguirre, A.: Radioactividad natural en diversos compartimientos naturales <strong>de</strong> Andalucía. PhD<br />
thesis, Seville University,1991.<br />
[5] Díaz-Francés Inmaculada. Ingestión <strong>de</strong> 210 Po a través <strong>de</strong> aguas y alimentos. Revista Radioprotección.<br />
Nº65 Vol XVII Radiactividad Ambiental. 2010<br />
[6] Hallstadius, L.: A method for Electro<strong>de</strong>position of actini<strong>de</strong>s. Nucl. Instrum. Meth. 223, 226 (1984).<br />
[7] IAEA 2008. Worldwi<strong>de</strong> proficiency test: <strong>de</strong>termination of naturally occurring radionucli<strong>de</strong>s in<br />
phosphogypsum and water. IAEA-CU-2008-03.<br />
[8] "La alimentación en España". Ministerio <strong>de</strong> Medio Ambiente y Medio Rural Urbano. Edición 2006<br />
[9] Carvalho, F.P. Polonium 210 Po and 210 Lead in marine organisms and their transfer in marine food chains.<br />
Journal of Environmental Radioactivity, 2011 (in press).<br />
[10] Cherry, R.D., Heyraud, M., Rindfuss, R. Polonium-210 in t<strong>el</strong>eost fish and in marine mammals:<br />
interfamily differences and a posible association between Polonium-210 and red muscle content. Journal of<br />
environmental radioactivity 1994; 24:273-291<br />
[11] Connan, O., Germain, P., Solier, L., Gouret, G. Variations of 210 Po and 210 Pb in various marine<br />
organisms from Western English Chann<strong>el</strong>: contribution of 210 Po to the radiation dose. Journal of<br />
Environmental Radioactivity 2007; 97:168-188<br />
[12] Dahlgaard, H. Polonium-210 in muss<strong>el</strong>s and fish from the Baltic North Sea Estuary. Journal of<br />
Environmental Radioactivity 1996; 32: 91-96.<br />
[13] Heyraud, M., Cherry, R.D.. Polonium-210 and lead-210 in marine food chains. Marine Biology 1979;<br />
52: 227-236.<br />
[14] Cherry, R.D., Heyraud, M.,. Polonium-210 content of marine shrimp: variation with biological and<br />
environmental factors. Marine Biology 1981; 65:165-175<br />
[15] McDonald, P., G. T. Cook, and M. S. Baxter. Natural and artificial radioactivity in coastal regions of<br />
UK. Radionucli<strong>de</strong>s in the Study of Marine Processes (Eds P. J. Kershaw and D. S. Woodhead). Elsevier<br />
Applied Science, London and New York, 1991 pp. 286–298.<br />
[16]Fowler, S.W. 210 Po in the marine environment with emphasis on its behaviour within the biosphere.<br />
Journal of Environmental Radioactivity 2011. (in press).<br />
90
Sesión A02.1<br />
Metrología y dosimetría física. Desarrollos<br />
científicos y aplicaciones prácticas.<br />
Presi<strong>de</strong>: Teresa Eudaldo<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Migu<strong>el</strong> Pombar<br />
91
VERIFICACIÓN DE LA ESTABILIDAD DEL CONJUNTO<br />
CÁMARA DE POZO-ELECTRÓMETRO POR COMPARACIÓN<br />
CON MEDIDAS CON UNA CÁMARA CILÍNDRICA<br />
M. Rincón 1 , M.A. García 1 , S. Gómez-Tejedor 1 , J.M. Penedo 1<br />
1 Fundación Jiménez Díaz, Servicio <strong>de</strong> Radioterapia, Avda Reyes Católicos, 2 Madrid<br />
Introducción<br />
Hoy en día se ha generalizado <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización tipo pozo asociadas a un <strong>el</strong>ectrómetro y<br />
con un inserto apropiado (CPEI) para la caracterización <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong> Ir-192 en braquiterapia <strong>de</strong> alta<br />
tasa <strong>de</strong> dosis (HDR)<br />
Según <strong>el</strong> RD 1566/1998 por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en radioterapia, los especialistas<br />
en radiofísica hospitalaria están obligados a verificar los certificados <strong>de</strong> calibración [1] emitidos por <strong>el</strong><br />
fabricante <strong>de</strong> las fuentes adquiridas en un Servicio <strong>de</strong> Radioterapia, así como al establecimiento y<br />
ejecución <strong>de</strong> los programas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad asociados [2]<br />
Un programa <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad en braquiterapia <strong>de</strong>be contemplar la verificación d<strong>el</strong> correcto<br />
funcionamiento <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> medida[3] El control d<strong>el</strong> conjunto cámara <strong>de</strong> pozo-<strong>el</strong>ectrómetro<br />
utilizado para la medida <strong>de</strong> la TKRA[4], <strong>de</strong>bería completarse con calibraciones periódicas realizadas en<br />
campañas <strong>de</strong> calibración. La ausencia <strong>de</strong> Laboratorios Nacionales especializados en Metrología para la<br />
energía d<strong>el</strong> Ir-192, hace que no existan estas campañas. En este trabajo proponemos un procedimiento <strong>de</strong><br />
verificación <strong>de</strong> la estabilidad d<strong>el</strong> conjunto CPEI mediante la comparación <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong> una cámara<br />
cilíndrica con las medidas <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> pozo. Este procedimiento suple en parte la ausencia <strong>de</strong><br />
laboratorios <strong>de</strong> calibración, ya que po<strong>de</strong>mos garantizar <strong>el</strong> correcto funcionamiento y la ausencia <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>rivas por envejecimiento <strong>de</strong> la CPEI.<br />
Material y método<br />
Para llevar a cabo <strong>el</strong> procedimiento d<strong>el</strong> que es objeto este trabajo se usaron los siguientes equipos:<br />
Equipo microS<strong>el</strong>ectron Digital mHDR-GENIE V3 (high dose rate) para braquiterapia <strong>de</strong> alta tasa <strong>de</strong> dosis<br />
con fuentes <strong>de</strong> Ir-192 <strong>de</strong> la marca Nucletron (Fig.1)<br />
Cámara <strong>de</strong> pozo PTW Tipo 077.054 abierta al aire <strong>de</strong> 200cc <strong>de</strong> volumen con inserto <strong>de</strong> metacrilato<br />
apropiado (Fig.2)<br />
Cámara <strong>de</strong> ionización cilíndrica <strong>de</strong> 0.6cc <strong>de</strong> volumen <strong>de</strong> la marca PTW, mod<strong>el</strong>o 30006 (Fig.3)<br />
Fig. 1<br />
Fig. 2<br />
Electrómetro <strong>de</strong> la marca PTW, mod<strong>el</strong>o UNIDOS (Fig.4)<br />
Tubo <strong>de</strong> transferencia ginecológico nº 3 <strong>de</strong> longitud 1500mm (Fig.5)<br />
Catéter flexible endobronquial <strong>de</strong> longitud 995mm (Fig.6)<br />
Fig. 3<br />
92
Alojamiento <strong>de</strong> agua sólida para cámara <strong>de</strong> ionización cilíndrica con cruceta dibujada para alineamiento<br />
(Fig.7)<br />
Termómetro y barómetro<br />
Fig. 4<br />
Fig. 5 Fig. 6<br />
Para <strong>el</strong> primer grupo <strong>de</strong> medidas se conecta la cámara <strong>de</strong> pozo al <strong>el</strong>ectrómetro Unidos-E con un cable<br />
prolongador. Se introduce en la cámara <strong>de</strong> pozo <strong>el</strong> inserto cilíndrico <strong>de</strong> metacrilato para asegurar la<br />
posición <strong>de</strong> la fuente y se conecta con <strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> transferencia ginecológico al in<strong>de</strong>xador. Se programa la<br />
consola <strong>de</strong> tratamiento para enviar la fuente a la posición 1335 mm (posición que correspon<strong>de</strong> al punto<br />
máximo <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta <strong>de</strong> la cámara pozo) durante 180s (Fig. 8) Durante la irradiación se toman<br />
3 valores <strong>de</strong> la intensidad en nA y se calcula la media que se corrige por presión y temperatura.<br />
Fig. 8. Adquisición <strong>de</strong> lecturas con cámara pozo<br />
Fig. 7<br />
Para <strong>el</strong> segundo grupo <strong>de</strong> medidas se coloca la cámara cilíndrica <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una lámina <strong>de</strong> 2cm <strong>de</strong> agua<br />
sólida en la que existe un alojamiento para tal fin y en la que aparece una cruceta dibujada en la<br />
superficie. De esta forma la posición efectiva <strong>de</strong> la cámara cilíndrica coinci<strong>de</strong> con <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la cruceta.<br />
En un catéter <strong>de</strong> plástico <strong>de</strong> los utilizados para tratamientos endobronquiales se introduce un localizador<br />
con marcas radiopacas y se alinea con la cruceta <strong>de</strong> manera que la primera marca radiopaca coincida con<br />
<strong>el</strong> centro. Se programa la unidad <strong>de</strong> control para enviar la fuente a la posición 1 que es exactamente la<br />
posición efectiva <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> la cámara cilíndrica con un tiempo <strong>de</strong> permanencia <strong>de</strong> 180s (Fig. 9) Se<br />
obtienen 3 medidas en nA, <strong>de</strong> las que se calcula la media y se corrigen por presión y temperatura.<br />
93
Las condiciones <strong>de</strong> medida d<strong>el</strong> <strong>el</strong>ectrómetro son las siguientes: en ambos casos, se ajusta al voltaje <strong>de</strong><br />
polarización a +300 V, y se mi<strong>de</strong> en modo intensidad <strong>de</strong> corriente(nA) Respecto al rango <strong>de</strong> medida en <strong>el</strong><br />
primer grupo se mi<strong>de</strong> en la escala HIGH y en <strong>el</strong> segundo en la escala MED.<br />
El proceso anterior se repitió en diferentes fechas, coincidiendo algunas <strong>de</strong> <strong>el</strong>las con cambios <strong>de</strong> fuente.<br />
Tabla No.1 Lecturas en nA <strong>de</strong> distintas fuente <strong>de</strong> alta tasa <strong>de</strong> Ir-192 obtenidas con la CPEI y lecturas en<br />
nA obtenidas con una cámara <strong>de</strong> ionización cilíndrica. Cada tabla correspon<strong>de</strong> a una fecha <strong>de</strong> medida<br />
diferente.<br />
Fecha:<br />
29/11/2010<br />
Fecha:<br />
09/12/2010<br />
Fecha:<br />
13/12/2010<br />
Fig. 9. Adquisición <strong>de</strong> lecturas con cámara cilíndrica<br />
IDfuente: D36C5166<br />
TKRA(mGym 2 h -1 )= 20.33<br />
Lecturas (nA) Presión(mm) Temperatura<br />
(ºC)<br />
94<br />
Lmedia(P,T)<br />
Cámara pozo 19.2, 19.21, 19.21 923 21.7 21.204<br />
Cámara cilíndrica 0.6946, 0.6948, 0.6950 923 22 0.768<br />
IDfuente: D36C5166<br />
TKRA(mGym 2 h -1 )= 18.41<br />
Lecturas (nA) Presión(mm) Temperatura<br />
(ºC)<br />
Lmedia(P,T)<br />
Cámara pozo 17.78 17.77, 17.79 944 21.8 19.197<br />
Cámara cilíndrica 0.6438, 0.6442, 0.6442 944 21.8 0.695<br />
IDfuente: D36C5166<br />
TKRA(mGym 2 h -1 )= 17.63<br />
Lecturas (nA) Presión(mm) Temperatura<br />
(ºC)<br />
Lmedia(P,T)<br />
Cámara pozo 16.89, 16.87, 16.88 935 21.7 18.39<br />
Cámara cilíndrica 0.6171, 0.6173, 0.6172 935 21.7 0.6726
Fecha:<br />
03/01/2011<br />
Fecha:<br />
01/03/2011<br />
Fecha:<br />
14/03/2011<br />
IDfuente: D36C6264<br />
TKRA(mGym 2 h -1 )= 40.13<br />
Lecturas (nA) Presión(mm) Temperatura<br />
(ºC)<br />
95<br />
Lmedia(P,T)<br />
Cámara pozo 38.73 38.71 38.72 941 21.2 41.85<br />
Cámara cilíndrica 1.388, 1.389, 1.387 941 21.5 1.502<br />
IDfuente: D36C6264<br />
TKRA(mGym 2 h -1 )= 23.99<br />
Lecturas (nA) Presión(mm) Temperatura<br />
(ºC)<br />
Lmedia(P,T)<br />
Cámara pozo 22.71, 22.70, 22.71 942 27.2 25.016<br />
Cámara cilíndrica 0.8365, 0.8366, 0.8368 942.5 24.4 0.912<br />
IDfuente: D36C6264<br />
TKRA(mGym 2 h -1 )= 20.87<br />
Lecturas (nA) Presión(mm) Temperatura<br />
(ºC)<br />
Lmedia(P,T)<br />
Cámara pozo 19.71, 19.71, 19.71 922 21.5 21.76<br />
Cámara cilíndrica 0.7082, 0.7080, 0.7082 922 21.7 0.782<br />
Se representan las distintas lecturas obtenidas con la cámara pozo frente a las lecturas con la cámara<br />
cilíndrica, tomadas en fechas diferentes (Fig.10) Se hace un ajuste por mínimos cuadrados a una recta<br />
obteniéndose un coeficiente <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación lineal R 2 = 0.9997.<br />
Consi<strong>de</strong>rando los cocientes entre ambas medidas como una muestra se tiene que:<br />
(Lcp/ Lcc) = 27.62 ± 0.21,<br />
<strong>de</strong> manera que la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> dicha muestra es <strong>de</strong> un 0.8 %<br />
Lcámara cilíndrica<br />
1,6000<br />
1,4000<br />
1,2000<br />
1,0000<br />
0,8000<br />
0,6000<br />
0,4000<br />
0,2000<br />
0,0000<br />
R 2 = 0,9997<br />
0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000<br />
Lcámara pozo<br />
Fig. 10. Gráfico que representan las lecturas obtenidas con la cámara pozo y con la cámara cilíndrica
Por otro lado, se representan en otro gráfico los diferentes cocientes entre las lecturas con la cámara pozo<br />
y la cámara cilíndrica frente a las TKRA experimentales obtenidas en cada una <strong>de</strong> las fechas <strong>de</strong> medida.<br />
Lcp/Lcc<br />
30,0<br />
25,0<br />
20,0<br />
15,0<br />
10,0<br />
15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00<br />
TKRA(mGym 2 h -1 )<br />
Fig.11. Gráfico que representa <strong>el</strong> cociente entre las lecturas obtenidas con la cámara pozo y la cámara<br />
cilíndrica frente a los diferentes TKRA medidos <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> Ir-192<br />
Resultados<br />
El valor d<strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación lineal R 2 tan próximo a 1 nos asegura que existe una r<strong>el</strong>ación lineal<br />
perfecta entre las lecturas obtenidas con la CPEI y las lecturas con la cámara cilíndrica.<br />
Dicha r<strong>el</strong>ación se mantiene a lo largo d<strong>el</strong> tiempo con una <strong>de</strong>sviación estándar menor al 1%.<br />
Como estas medidas se han tomado en diferentes fechas, es <strong>de</strong>cir, no siempre se han usado las mismas<br />
fuentes <strong>de</strong> alta tasa <strong>de</strong> Ir-192 ni con la misma actividad, se pue<strong>de</strong> concluir que este comportamiento es<br />
totalmente in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la i<strong>de</strong>ntificación y <strong>de</strong> la actividad <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> HDR utilizada. Este hecho<br />
se ve plasmado en la figura 11.<br />
Conclusiones<br />
El procedimiento anteriormente <strong>de</strong>scrito pue<strong>de</strong> ser incluido como una prueba más en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad<br />
d<strong>el</strong> conjunto cámara <strong>de</strong> pozo-<strong>el</strong>ectrómetro. Es un método sencillo y eficaz para <strong>de</strong>tectar posibles fallos o<br />
anomalías en nuestro equipo <strong>de</strong> medida, <strong>de</strong> manera que si se mantiene constante la r<strong>el</strong>ación entre las<br />
medidas obtenidas con la CPEI y las medidas obtenidas con la cámara cilíndrica, se pue<strong>de</strong> asegurar la<br />
estabilidad y <strong>el</strong> correcto funcionamiento d<strong>el</strong> mismo.<br />
A<strong>de</strong>más este método es totalmente in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la i<strong>de</strong>ntidad <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> alta tasa y <strong>de</strong> su<br />
actividad.<br />
Bibliografía<br />
[1] Goetsch S.J., Attix F.H., Pearson D.W., Thomadsen B.R. Calibration of 192 Ir high dose rate afterloading systems.<br />
Med Phys 1991; 18: 462-467<br />
[2] Brosed, A., Pérez Calatayud, J., Vivanco, J. Necesida<strong>de</strong>s metrológicas en braquiterapia. Soluciones a corto, medio<br />
y largo plazo. Revista <strong>de</strong> Física Médica 2000; 1(1): 107-111<br />
96
[3] Pérez Calatayud, J. et al. Calibración, Matrices <strong>de</strong> Dosis y Control <strong>de</strong> Calidad en Braquiterapia: Informe d<strong>el</strong><br />
Grupo <strong>de</strong> Trabajo <strong>de</strong> Braquiterapia <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong>. Revista <strong>de</strong> Física Médica 2000; 1(0): 1-49<br />
[4] International Commision on Radiological Units and Measurements Report 58. Dose and Volume Specification for<br />
Reporting Interstitial Therapy. Washington DC 1997<br />
97
VALIDACIÓN DEL CONJUNTO OCTAVIUS 2D ARRAY<br />
MEDIANTE PELÍCULAS RADIOCRÓMICAS<br />
U. Iriondo 1 , A. Forner 1 , A. Otal 1 , M.L. Martín 1 , S. Lozares 1 , F. Mañeru 1 , S. P<strong>el</strong>lejero 1 ,<br />
S. Miqu<strong>el</strong>ez 1 , P. Soto 1 , A.Rubio 1<br />
1 Complejo Hospitalario <strong>de</strong> Navarra. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P.R. Irunlarrea 3, 31008<br />
Pamplona<br />
RESUMEN<br />
La IMRT utiliza fluencias no uniformes, consiguiendo unas conformaciones más complejas que con la<br />
radioterapia convencional. En nuestro centro hemos venido realizando verificaciones <strong>de</strong> cada<br />
planificación previas al tratamiento. Estas medidas suponían un gran coste tanto en tiempo <strong>de</strong><br />
máquina como en tiempo <strong>de</strong> radiofísico, ya que incluían medidas <strong>de</strong> plan completo y medidas campo<br />
a campo con diferentes maniquíes. Se ha validado <strong>el</strong> conjunto Octavius-2D array (PTW) para la<br />
verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT en p<strong>el</strong>vis y cabeza y cu<strong>el</strong>lo. Para <strong>el</strong>lo se han tomado <strong>de</strong><br />
referencia las medidas realizadas con <strong>el</strong> maniquí Octavius utilizando medidas <strong>de</strong> cámara <strong>de</strong> ionización<br />
y p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas. Lo resultados obtenidos nos posibilitan emplear este maniquí en la<br />
verificación <strong>de</strong> estos tratamientos <strong>de</strong> IMRT, simplificando <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> medida y con un gran ahorro<br />
<strong>de</strong> tiempo.<br />
Palabras claves: Octavius, 2D array, radiocrómicas, EBT2.<br />
ABSTRACT<br />
IMRT uses non-uniform influences, getting some conformations more complex than conventional<br />
radiotherapy. In our center we have carried out verifications of each pre-treatment planning. These<br />
measures represented a great cost both in time machine and time of physicist, and which inclu<strong>de</strong>d<br />
measures for whole plan and fi<strong>el</strong>d to fi<strong>el</strong>d measurements with different phantoms. Was validated all<br />
Octavius-2D array (PTW) for verification of IMRT treatment in head and neck and p<strong>el</strong>vis. References<br />
are taken from measurements ma<strong>de</strong> with the Octavius phantom using ionization chamber and<br />
radiochromic films. The results obtained enable us to use this mod<strong>el</strong> in the verification of these<br />
treatments of IMRT, simplifying the measurement process and a huge time saver.<br />
Key Words: Octavius, 2D array, radiochromic films, EBT2.<br />
1. Introducción:<br />
El tratamiento <strong>de</strong> radioterapia con intensidad modulada (IMRT) utiliza fluencias no uniformes,<br />
consiguiendo unas conformaciones más complejas que con la radioterapia convencional. Los<br />
ac<strong>el</strong>eradores lineales <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones (ALE) consiguen esta modulación mediante <strong>el</strong> colimador<br />
multiláminas (MLC). Esta técnica es muy exigente tanto para los sistemas <strong>de</strong> planificación (SP),<br />
como para los ALEs a la hora <strong>de</strong> ejecutar <strong>el</strong> tratamiento calculado. Según indican diferentes autores<br />
es necesaria una correcta puesta en marcha como un a<strong>de</strong>cuado programa <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad,<br />
Ezz<strong>el</strong>l et al. [1] y Alber et al. [2].<br />
En nuestro centro realizamos pruebas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad específicas d<strong>el</strong> equipamiento utilizado en<br />
IMRT, completándolo con una verificación previa d<strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> cada paciente. En la verificación<br />
<strong>de</strong> cada tratamiento hemos venido realizando medidas d<strong>el</strong> plan completo con cámara <strong>de</strong> ionización en<br />
varios puntos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un maniquí I´mRT (IBA) y verificaciones campo a campo con la matriz <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tectores 2D array seven29 <strong>de</strong> PTW, con un ángulo <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> 0º y a 5 cm <strong>de</strong> profundidad.<br />
También, campo a campo realizamos dosimetría portal con los mismos ángulos <strong>de</strong> brazo que <strong>el</strong> plan<br />
real. Este protocolo <strong>de</strong> verificación lo hemos aplicado durante un año tras la puesta en marcha <strong>de</strong> la<br />
técnica, obteniendo unos resultados satisfactorios. Nuestra intención es seguir realizando<br />
98
verificaciones previas a cada tratamiento pero reducir <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong>dicado a las mismas. Para <strong>el</strong>lo se ha<br />
adquirido <strong>el</strong> maniquí Octavius que posibilita la irradiación d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector 2D array <strong>de</strong>s<strong>de</strong> cualquier<br />
angulación, pudiendo realizar la comprobación <strong>de</strong> un plano coronal d<strong>el</strong> plan completo con los mismos<br />
ángulos <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia que en <strong>el</strong> plan real d<strong>el</strong> paciente.<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es comprobar <strong>el</strong> conjunto 2D-array-Octavius para la verificación <strong>de</strong> planes<br />
completos <strong>de</strong> IMRT. Se han tomado como referencia medidas realizadas con cámara <strong>de</strong> ionización y<br />
p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas, ya que éstas tienen una respuesta prácticamente isotrópica, una mayor<br />
resolución y las hemos empleado en la puesta en marcha <strong>de</strong> la técnica.<br />
2. Material y métodos:<br />
Descripción d<strong>el</strong> conjunto Octavius-2D array seven 29<br />
El 2D array seven29 consiste en una matriz <strong>de</strong> 27x27 (729) cámaras <strong>de</strong> ionización abiertas al aire. Las<br />
cámaras son cúbicas <strong>de</strong> 0.5x0.5x0.5 cm 3 , y la distancia entre los centros es <strong>de</strong> 1 cm.<br />
El Octavius es un maniquí <strong>de</strong> poliestireno (<strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad 1.04 g/cm 3 ) <strong>de</strong> forma octogonal, con 32 cm <strong>de</strong><br />
diámetro y 32 cm <strong>de</strong> largo. Al maniquí se le pue<strong>de</strong>n colocar dos partes inferiores distintas. Una <strong>de</strong><br />
<strong>el</strong>las inhomogénea, es la que se utiliza para medir con <strong>el</strong> 2D array, ya que contiene una cavidad <strong>de</strong><br />
aire, que intenta compensar la diferente respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector para inci<strong>de</strong>ncias posteriores. La<br />
segunda, la homogénea, es la que se utiliza para hacer <strong>el</strong> estudio tomográfico (que se exporta al SP) y<br />
en nuestro caso, la que vamos a utilizar para irradiar las p<strong>el</strong>ículas y medir con cámara <strong>de</strong> ionización.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>el</strong> maniquí tiene una cavidad central <strong>de</strong> 30x30x2.2 cm 3 , don<strong>de</strong> se inserta <strong>el</strong> 2D array y<br />
permite <strong>de</strong>splazar 5 mm en cada una <strong>de</strong> las direcciones consiguiendo una resolución <strong>de</strong> 5 mm.<br />
Medidas<br />
Se han realizado las medidas en un Varian Trilogy LINAC (Varian Inc. Palo Alto USA). Se han<br />
medido planes <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> dos localizaciones distintas, p<strong>el</strong>vis y cabeza y cu<strong>el</strong>lo, con 5 campos<br />
cada plan y con los siguientes ángulos <strong>de</strong> brazo: 255, 315, 45, 105, 180 y 216, 288, 0, 72, 144<br />
respectivamente (Fig. 1). Estos haces quedan fuera d<strong>el</strong> rango <strong>de</strong> ángulos <strong>de</strong> 85º-100º y 265º-280º<br />
don<strong>de</strong> <strong>el</strong> conjunto 2D array-Octavius presenta una peor respuesta como indican Van Esch et al. [3].<br />
Medidas p<strong>el</strong>ícula-Octavius<br />
Fig. 1: El maniquí Octavius con los 5 haces en <strong>el</strong><br />
caso <strong>de</strong> p<strong>el</strong>vis.<br />
Se han utilizado p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas (Gafchromic EBT2) d<strong>el</strong> lote A09171002 <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> maniquí<br />
Octavius con la parte inferior homogénea (véase la figura 2) y se ha r<strong>el</strong>lenado <strong>el</strong> hueco don<strong>de</strong> se aloja<br />
<strong>el</strong> 2D array con placas <strong>de</strong> poliestireno (RW3 <strong>de</strong> PTW). La p<strong>el</strong>ícula se ha colocado en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong><br />
maniquí, que a su vez coinci<strong>de</strong> con <strong>el</strong> punto efectivo d<strong>el</strong> 2D array.<br />
99
Fig. 2: Octavius r<strong>el</strong>lenado con agua sólida y<br />
p<strong>el</strong>ícula. La parte inferior, <strong>el</strong> que se utiliza para<br />
hacer <strong>el</strong> CT.<br />
La p<strong>el</strong>ícula se ha digitalizado mediante un escáner Epson 10000 XL, con una resolución <strong>de</strong> 72 ppp<br />
(0.35 mm). La calibración se ha hecho siguiendo <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> Devic et al [4] y Kairn et al. [5],<br />
don<strong>de</strong> se ha escaneado 5 veces cada p<strong>el</strong>ícula (antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> irradiar), se ha extraído <strong>el</strong> canal rojo<br />
a 16 bits y se ha suavizado mediante un filtro <strong>de</strong> Wiener <strong>de</strong> 7x7 píx<strong>el</strong>es. Para minimizar los artefactos<br />
que se crean al escanear, como los anillos <strong>de</strong> Newton, se ha utilizado un marco 17.3 X 22.4 cm 2 , <strong>de</strong> un<br />
espesor <strong>de</strong> 1.5 mm, para que la p<strong>el</strong>ícula no esté en contacto con la superficie d<strong>el</strong> escáner [5]. A<strong>de</strong>más<br />
se ha colocado <strong>el</strong> marco en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> escáner y siempre en la misma posición, para escanear en la<br />
zona más uniforme (Fig. 4).<br />
Medidas 2D array-Octavius<br />
Fig. 4: El escáner con <strong>el</strong> marco y la p<strong>el</strong>ícula.<br />
Fig. 3: Octavius con <strong>el</strong> 2D array y con la parte<br />
inferior inhomogénea.<br />
Se han repetido las medidas con <strong>el</strong> conjunto 2D array-Octavius realizando cuatro medidas por cada<br />
paciente para conseguir una resolución <strong>de</strong> 5 mm mediante la opción “merge” d<strong>el</strong> software Verisoft 4.0<br />
(PTW). Esta vez se ha irradiado con la parte inferior inhomogénea (Fig. 3). Se pue<strong>de</strong> observar la<br />
imagen tomográfica d<strong>el</strong> Octavius, con la parte inferior con <strong>el</strong> hueco <strong>de</strong> aire (Fig. 5).<br />
100
Medidas con cámara <strong>de</strong> ionización<br />
Se han medido los planes <strong>de</strong> tratamiento con cámara <strong>de</strong> ionización tipo semiflex <strong>de</strong> 0.125 cm 3 (PTW<br />
Freiburg) en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> maniquí Octavius con la parte inferior homogénea y se han comparado con<br />
las medidas <strong>de</strong> la cámara central d<strong>el</strong> 2D array.<br />
Evaluación gamma<br />
Los planos coronales medidos con p<strong>el</strong>ícula y 2D array se han comparado entre sí y también con <strong>el</strong><br />
plano <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> Eclipse 8.6.15 (Varian), calculado con <strong>el</strong> algoritmo AAA, mediante <strong>el</strong> criterio<br />
gamma (Low et al [6]). En <strong>el</strong> criterio gamma se ha utilizado <strong>el</strong> 3 % <strong>de</strong> la dosis máxima en <strong>el</strong> plano y 3<br />
mm para la DTA. Los planos se han analizado utilizando <strong>el</strong> software Verisoft 4.0 (PTW) y se ha<br />
<strong>el</strong>egido una región <strong>de</strong> interés que contiene la zona <strong>de</strong> dosis más altas d<strong>el</strong> plano.<br />
3. Resultados<br />
Fig. 5: La imagen CT d<strong>el</strong> Octavius.<br />
Se han medido 8 pacientes, 4 <strong>de</strong> próstata (p<strong>el</strong>vis) y 4 <strong>de</strong> cabeza y cu<strong>el</strong>lo, con cámara <strong>de</strong> ionización,<br />
con 2D array y con p<strong>el</strong>ícula radiocrómica.<br />
Las diferencias entre las medidas <strong>de</strong> cámara <strong>de</strong> ionización en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> maniquí Octavius y la<br />
lectura <strong>de</strong> la cámara central d<strong>el</strong> 2D array han sido inferiores al 1.5% en todos los casos.<br />
El criterio gamma que hemos utilizado es 3 mm para DTA y 3% <strong>de</strong> la dosis máxima. Los resultados<br />
que se muestran en las Tablas 1a) y 1b) son <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> puntos que pasan <strong>el</strong> criterio gamma<br />
comparando <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> Eclipse con p<strong>el</strong>ícula, Eclipse con 2D array y p<strong>el</strong>ícula con 2D array:<br />
Paciente<br />
Eclipse /<br />
P<strong>el</strong>icula<br />
Próstata<br />
Eclipse / 2D<br />
array<br />
P<strong>el</strong>ícula /<br />
2D array<br />
1 98.6 % 99 % 96.6 %<br />
2 98.2 % 97.9 % 96.4 %<br />
3 97.4 % 98.1 % 97.6 %<br />
4 96.7 % 97 % 95.3%<br />
Tabla 1a)<br />
101
Paciente<br />
Eclipse /<br />
P<strong>el</strong>icula<br />
Cabeza y cu<strong>el</strong>lo<br />
Eclipse / 2D<br />
array<br />
P<strong>el</strong>ícula /<br />
2D array<br />
5 96.6 % 98 % 96.2 %<br />
6 95.2 % 96.2 % 95.4 %<br />
7 96.4 % 97.9 % 96.9 %<br />
8 97.1 % 98.7 % 97.5 %<br />
Tabla 1b)<br />
En las Figuras 6a), 6b) y 6c), se ven las distribuciones <strong>de</strong> los puntos que superan <strong>el</strong> criterio gamma para <strong>el</strong><br />
paciente 8.<br />
En las Figuras 7a) y 7b) se muestran los perfiles para <strong>el</strong> paciente 8 <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula y d<strong>el</strong> 2D array.<br />
Fig. 6a): Eclipse-P<strong>el</strong>ícula Fig. 6b): Eclispe-2D array<br />
Fig. 7a): Perfiles en <strong>el</strong> eje y d<strong>el</strong> 2D array<br />
(azul) y p<strong>el</strong>ícula (rojo).<br />
Fig. 6c): P<strong>el</strong>ícula-2D array<br />
Fig. 7b): Perfiles en <strong>el</strong> eje x d<strong>el</strong> 2D array<br />
(azul) y p<strong>el</strong>ícula (rojo).<br />
102
Tanto la p<strong>el</strong>ícula como <strong>el</strong> Octavius superan <strong>el</strong> umbral (95%) <strong>de</strong> aceptabilidad <strong>de</strong> nuestro centro para todos<br />
los pacientes.<br />
4. Conclusiones<br />
El maniquí Octavius trata <strong>de</strong> compensar la diferente respuesta frente al ángulo <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia que presenta<br />
<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector 2D-array. Antes <strong>de</strong> su utilización en la práctica clínica lo hemos comparado tomando como<br />
referencia las medidas realizadas en <strong>el</strong> mismo maniquí con cámara <strong>de</strong> ionización y p<strong>el</strong>ículas<br />
radiocrómicas [7], [8]. Se ha realizado esta validación para planes <strong>de</strong> IMRT en las localizaciones <strong>de</strong><br />
p<strong>el</strong>vis y cabeza y cu<strong>el</strong>lo. Los resultados nos posibilitan emplear este maniquí en la verificación <strong>de</strong> estos<br />
tratamientos <strong>de</strong> IMRT, simplificando <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> medida ya que prescindimos <strong>de</strong> medir dosis en puntos<br />
con cámara <strong>de</strong> ionización y <strong>de</strong> las verificaciones campo a campo. El ahorro <strong>de</strong> tiempo es significativo y<br />
a<strong>de</strong>más <strong>el</strong> proceso es menos laborioso<br />
REFERENCIAS<br />
[1]Gary A. Ezz<strong>el</strong>l, Jay W. Burmeister, Nesrin Dogan, Thomas J. LoSasso, James G. Mechalakos, Dimitris Mihailidis,<br />
Andrea Molineu, Jatin<strong>de</strong>r R. Palta, Chester R. Ramsey, Bill J. Salter, Jie Shi, Ping Xia, Ning J. Yue, Ying Xiao.<br />
IMRT commissioning: Multiple institution planning and dosimetry comparisons, a report from AAPM Task Group<br />
119. Medical Physics 2009; 36: 5359-5373.<br />
[2] M. Alber et al. Guid<strong>el</strong>ines for the Verification of IMRT. ESTRO Booklet No. 9 B<strong>el</strong>gium, 2008.<br />
[3] Ann Van Esch, Christian Clemont, Magali Devillers, Mauro Iori, Dominique P. Huyskens. On-line quality<br />
assuran<strong>de</strong> of rotational radiotherapy treatment d<strong>el</strong>ivery by means of a 2D ion chamber array and the Octavius<br />
phantom. Medical Physics 2007; 34:3825-3837.<br />
[4] Slobodan Devic, Jan Seuntjens, Edwin Sham, Ervin B. Podgorsak, C. Ross Schmidtlein, Assen S. Kirov, and<br />
Christopher G. Soares. Precise radiochromic film dosimetry using a flat-bed document scanner. Medical Physics<br />
2005; 32: 2245-2253.<br />
[5] T. Kairn, T. Aland and J. Kenny. Local heterogeneities in early batches of EBT2 film: a suggested solution.<br />
Physics in Medicine and Biology 2010; 55: L37-L42.<br />
[6] Dani<strong>el</strong> A. Low, William B. Harms, Sasa Mutic, and James A. Purdy. A technique for the quantitative evaluation<br />
of dose distributions. Medical Physics 1998; 25: 656-661.<br />
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Kaplan, Eric Vanrooy. Dosimetric verification of intensity modulated radiation<br />
therapy of 172 patients treated for various disease sites: comparison of ebt film dosimetry, ion chamber<br />
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dosimetry using a standard flatbed scanner without the use of a scanner non-uniformity correction. Journal of<br />
Applied Clinical Medical Physics 2010; 11:101-115.<br />
103
CONTROL DE CALIDAD DE LA TÉCNICA DE ARCOTERAPIA<br />
DE INTENSIDAD MODULADA (VMAT) CON DOSIMETRÍA<br />
PORTAL ELECTRÓNICA.<br />
Serna Berná A., Mata Colodro F.<br />
Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica.<br />
Hospital General Universitario Santa Lucía. Cartagena.<br />
Correo <strong>el</strong>ectrónico <strong>de</strong> contacto: alfredo.serna@carm.es<br />
Palabras clave: VMAT, RapidArc, dosimetría portal, control <strong>de</strong> calidad<br />
Introducción<br />
La arcoterapia con intensidad modulada (VMAT o IMAT) es un conjunto formado por optimización <strong>de</strong><br />
dosis mediante planificación inversa y administración <strong>de</strong> tratamiento radioterápico en un único giro <strong>de</strong><br />
360º. Aunque la técnica IMAT fue propuesta inicialmente en 1995 1 no tuvo lugar una implementación a<br />
gran escala hasta que Varian adoptara <strong>el</strong> algoritmo VMAT propuesto por Otto 2 y le diera <strong>el</strong> nombre<br />
comercial en 2007 <strong>de</strong> RapidArc. Suponiendo que <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador pue<strong>de</strong> variar la tasa tanto como sea<br />
necesario Otto 2 <strong>de</strong>sarrolló un algoritmo IMAT en un solo arco que <strong>de</strong>nominó VMAT (arco terapia<br />
modulada volumétrica). A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> permitir variar la tasa <strong>de</strong> dosis y la v<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> gantry, <strong>el</strong> algoritmo<br />
VMAT usa un muestreo <strong>de</strong> ángulos <strong>de</strong> gantry progresivo para optimizar un gran número <strong>de</strong> aperturas<br />
usando optimización directa <strong>de</strong> apertura. Para maximizar la eficacia <strong>de</strong> RapidArc, tanto <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
planificación como <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador incorporan las siguientes posibilida<strong>de</strong>s: tasa <strong>de</strong> dosis variable, v<strong>el</strong>ocidad<br />
<strong>de</strong> giro variable <strong>de</strong> gantry y modulación dinámica bidireccional d<strong>el</strong> movimiento <strong>de</strong> láminas (DMLC). La<br />
precisión <strong>de</strong> un tratamiento RapidArc <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> pues fundamentalmente <strong>de</strong> tres aspectos : i) la posición d<strong>el</strong><br />
movimiento dinámico d<strong>el</strong> MLC, ii) <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis durante la rotación <strong>de</strong> gantry, y iii) <strong>el</strong><br />
control <strong>de</strong> la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> giro d<strong>el</strong> gantry.<br />
La puesta en funcionamiento <strong>de</strong> la técnica RapidArc, como <strong>de</strong> cualquier técnica <strong>de</strong> IMRT, <strong>de</strong>be incluir un<br />
programa exhaustivo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad tanto d<strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> MLC como <strong>de</strong> las nuevas<br />
posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> modulación (tasa <strong>de</strong> dosis y v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> gantry). Estas pruebas no sustituyen la<br />
verificación pretratamiento <strong>de</strong> las planificaciones <strong>de</strong> IMRT sino que <strong>de</strong>ben ser añadidas al programa <strong>de</strong><br />
control periódico d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador.<br />
Debido a lo novedoso <strong>de</strong> la técnica <strong>de</strong> VMAT no existen todavía protocolos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad bien<br />
establecidos. El primer intento para sistematizar un programa <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad lo realiza Ling 3 que<br />
diseñó un conjunto <strong>de</strong> pruebas específicas que, realizadas <strong>de</strong> modo secuencial, permitiera asegurar la<br />
fiabilidad y seguridad <strong>de</strong> la técnica RapidArc. El estudio lo realizó empleando p<strong>el</strong>ículas radiográficas<br />
XV.<br />
Por otro lado, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> imagen portal <strong>el</strong>ectrónica (EPID), que dispone <strong>de</strong> una alta resolución<br />
espacial, ha <strong>de</strong>mostrado su utilidad en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> MLC y verificaciones <strong>de</strong> IMRT,<br />
facilitando la realización las pruebas y su análisis frente al uso <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ículas radiográficas 4 . La posibilidad<br />
actual <strong>de</strong> adquirir una imagen integrada d<strong>el</strong> arco completo permite disponer <strong>de</strong> un mapa <strong>de</strong> fluencia que<br />
pue<strong>de</strong> compararse fácilmente con la predicción <strong>de</strong> fluencia en <strong>el</strong> plano d<strong>el</strong> EPID proveniente d<strong>el</strong><br />
planificador.<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es, tomando como referencia <strong>el</strong> protocolo propuesto por Ling, la <strong>de</strong>scripción<br />
d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad y los resultados obtenidos en los dos ac<strong>el</strong>eradores equipados con la<br />
técnica RapidArc usando <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> dosimetría portal <strong>el</strong>ectrónica.<br />
104
Material y método<br />
Se dispone <strong>de</strong> dos ac<strong>el</strong>eradores Varian Clinac iX, dosimétricamente equivalentes, provistos <strong>de</strong> colimador<br />
multiláminas (MLC) <strong>de</strong> 120 láminas. En los 20 cm centrales <strong>el</strong> ancho <strong>de</strong> lámina en <strong>el</strong> isocentro es <strong>de</strong> 5<br />
mm y <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> láminas, hasta tamaño 40 cm, tiene un ancho <strong>de</strong> 10 mm. La v<strong>el</strong>ocidad máxima <strong>de</strong> las<br />
láminas es <strong>de</strong> 2.5 cm/s, la transmisión, <strong>de</strong>terminada experimentalmente, <strong>de</strong> las láminas es <strong>de</strong> 1.6% y <strong>el</strong><br />
gap dosimétrico <strong>de</strong> 1.8 mm.<br />
El EPID es un <strong>de</strong>tector plano semiconductor <strong>de</strong> aSi con un tamaño <strong>de</strong> pix<strong>el</strong> <strong>de</strong> 0.78 mm, y ha sido<br />
calibrado en unida<strong>de</strong>s absolutas según procedimiento recomendado por Varian 5 . Todas las imágenes se<br />
realizan colocando la parte activa d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector a distancia fuente superficie <strong>de</strong> 100 cm y, en técnica<br />
VMAT, adquiriere continuamente la fluencia d<strong>el</strong> haz mientras realiza <strong>el</strong> arco completo. Todas las pruebas<br />
se realizan en modo clínico, son guardadas en Aria y posteriormente analizadas con <strong>el</strong> programa Portal<br />
Dosimetry (v10.0). El brazo que soporta <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen es d<strong>el</strong> tipo Exact R-Arm, cuya estabilidad<br />
durante una rotación <strong>de</strong> gantry en dirección longitudinal es <strong>de</strong> 1.5 mm y en dirección transversal <strong>de</strong> 0.5<br />
mm 6 .<br />
La secuencia <strong>de</strong> MLC <strong>de</strong> los campos empleados para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad se obtienen gratuitamente <strong>de</strong> la<br />
página web http://my.varian.com , y se han programado en nuestro sistema <strong>de</strong> registro y verificación, Aria<br />
v10.0. La energía para todos los haces RapidArc es <strong>de</strong> 6 MV, con una tasa máxima <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> 600<br />
UM/min. La v<strong>el</strong>ocidad máxima <strong>de</strong> giro <strong>de</strong> gantry es <strong>de</strong> 4.8º/s, y la v<strong>el</strong>ocidad máxima <strong>de</strong> láminas es <strong>de</strong><br />
0.5 cm/º <strong>de</strong> rotación <strong>de</strong> gantry. Un tratamiento con un solo arco se podría pues administrar en menos <strong>de</strong><br />
80 segundos.<br />
El programa <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad (PCC) <strong>de</strong> los ac<strong>el</strong>eradores, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> las pruebas convencionales, se<br />
ha completado con 6 pruebas más para controlar los aspectos específicos d<strong>el</strong> sistema RapidArc así como<br />
la estabilidad d<strong>el</strong> EPID. Inicialmente, tenemos establecido que los 6 test, que a continuación se <strong>de</strong>tallan,<br />
se realicen con periodicidad semanal. El test 1 garantiza la estabilidad <strong>de</strong> la calibración d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
dosimetría portal <strong>el</strong>ectrónica. Los test 2 y 3 son también aplicables en los programas <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong><br />
calidad con técnica dinámica, por lo que se han incluido como test previos. Los test 4,5 y 6 son los<br />
específicos <strong>de</strong> la técnica RapidArc, posición d<strong>el</strong> MLC dinámico, variación <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis y v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong><br />
gantry.<br />
Test 1. Estabilidad <strong>de</strong> la calibración d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
El EPID está calibrado en unida<strong>de</strong>s absolutas para po<strong>de</strong>r ser empleado a<strong>de</strong>más como <strong>de</strong>tector para<br />
realizar las verificaciones <strong>de</strong> los campos <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> IMRT/VMAT. Debido a que es un sistema <strong>de</strong><br />
semiconductores es necesario controlar la variación <strong>de</strong> la sensibilidad con <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong>bido a la<br />
acumulación <strong>de</strong> dosis. Para <strong>el</strong>lo, se adquiere una imagen <strong>de</strong> campo 10x10 cm 2 , gantry 0º, 100 MU y tasa<br />
<strong>de</strong> 300 MU/min. Se anota <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> dosis en un área central <strong>de</strong> 2x2 mm 2 . Tolerancia 1%.<br />
Test 2. Dosimetría MLC dinámico<br />
El objetivo <strong>de</strong> este test es comprobar <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> la gravedad en la posición <strong>de</strong> las láminas y en <strong>el</strong> sistema<br />
<strong>de</strong> dosimetría d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. Se genera campo homogéneo 4x10 cm 2 mediante una rejilla dinámica <strong>de</strong> 0.5<br />
cm y se adquieren imágenes para 4 ángulos fijos <strong>de</strong> gantry 180º,90º,0º y 270º. Se mi<strong>de</strong> la dosis promedio<br />
en un área central 5x5 mm 2 . Tolerancia 2%.<br />
Test 3. Picket Fence estático<br />
Puesto que RapidArc es una extensión <strong>de</strong> IMRT dinámica es necesario en primer lugar realizar los test<br />
que se emplean normalmente para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> MLC dinámico, como picket fence, a distintos<br />
ángulos <strong>de</strong> gantry (0º, 90º,180º y 270º) con <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> posible efecto <strong>de</strong> la gravedad en <strong>el</strong><br />
105
movimiento <strong>de</strong> láminas. El análisis se realiza visualmente y con ayuda <strong>de</strong> la herramienta <strong>de</strong> perfil d<strong>el</strong><br />
programa Portal Dosimetry. La tolerancia es <strong>de</strong> 5 mm.<br />
Test 4. Picket Fence RapidArc.<br />
De modo equivalente al caso estático se genera un patrón picket fence durante la rotación d<strong>el</strong> gantry para<br />
verificar <strong>el</strong> correcto posicionamiento d<strong>el</strong> MLC. El patrón consiste en 10 bandas <strong>de</strong> 1 mm <strong>de</strong> ancho<br />
durante una rotación <strong>de</strong> 352º con un giro <strong>de</strong> colimador <strong>de</strong> 90º y tamaño <strong>de</strong> campo 20 cm x 39.4 cm (ver<br />
Fig 1a). El análisis <strong>de</strong> realiza <strong>de</strong> modo similar al Test 3.<br />
Test 5. Variación <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis y v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> gantry durante RapidArc<br />
Para verificar <strong>el</strong> control preciso <strong>de</strong> la variación <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis y v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> gantry se genera un arco<br />
<strong>de</strong> 296.2º que produce 7 bandas <strong>de</strong> igual dosis <strong>de</strong> 1.8 cm <strong>de</strong> ancho con segmentos estáticos <strong>de</strong> MLC (Fig<br />
2). Cada una <strong>de</strong> las bandas se irradia con 30 UM usando diferentes combinaciones <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis,<br />
v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> gantry e intervalo <strong>de</strong> recorrido <strong>de</strong> gantry. Las bandas se crean adyacentes para generar un<br />
campo <strong>de</strong> 12.6 cm <strong>de</strong> ancho. La v<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> gantry se mantiene constante a la v<strong>el</strong>ocidad máxima <strong>de</strong><br />
4.8º/s durante las primeras 6 bandas y la combinación <strong>de</strong> arcos <strong>de</strong> gantry y tasa es la siguiente:<br />
1. 105 MU/min para 82.5º<br />
2. 210 UM/min para 41.2º<br />
3. 314 UM/min para 27.5º<br />
4. 417 UM/min para 20.7º<br />
5. 524 UM/min para 16.5º<br />
6. 600 UM/min para 14.6º<br />
7. 600 UM/min para 13.2º (v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> gantry 4.4º/s, si se hubiera mantenido la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> gantry a<br />
4.8º/s la tasa sería <strong>de</strong> 655 UM/min, lo que supondría una violación <strong>de</strong> los límites <strong>de</strong> funcionamiento).<br />
A continuación se adquiere un campo abierto <strong>de</strong> 12.6 cm <strong>de</strong> ancho, en la posición <strong>de</strong> parada d<strong>el</strong> arco<br />
anterior, para corregir la influencia en la simetría y flatness. Se anota <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> dosis en un área<br />
<strong>de</strong> 5x10 pix<strong>el</strong>es centrado en cada una <strong>de</strong> las bandas y en <strong>el</strong> campo abierto, y se obtiene <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> dosis<br />
normalizado como cociente entre la dosis en campo RapidArc y la dosis media en campo abierto. Se<br />
calcula <strong>el</strong> valor medio normalizado como la media <strong>de</strong> las dosis normalizadas calculadas anteriormente.<br />
La <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> cada segmento se realiza comparando <strong>el</strong> valor normalizado <strong>de</strong> cada banda con respecto<br />
d<strong>el</strong> valor medio normalizado (Fig 2). Tolerancia inicial 2% respecto d<strong>el</strong> valor medio normalizado.<br />
Test 6. V<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> MLC durante RapidArc.<br />
La precisión en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la v<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> MLC durante la rotación d<strong>el</strong> gantry se verifica creando 4<br />
bandas <strong>de</strong> igual dosis <strong>de</strong> 3 cm <strong>de</strong> ancho, con diferentes combinaciones <strong>de</strong> v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> láminas y tasa <strong>de</strong><br />
dosis, durante un arco <strong>de</strong> 138º, con un giro <strong>de</strong> colimador <strong>de</strong> 90º y tamaño <strong>de</strong> campo 12 cm x 39.4 cm,<br />
según la siguiente combinación:<br />
1. 480 UM/min, 4.8º/s y 1.6 cm/s<br />
2. 600 UM/min, 4.0º/s y 2.0 cm/s<br />
3. 240 UM/min, 4.8º/s y 0.8 cm/s<br />
4. 120 UM/min, 4.8º/s y 0.4 cm/s<br />
A continuación, se adquiere imagen <strong>de</strong> un campo abierto (Fig 3) y <strong>el</strong> análisis se realiza <strong>de</strong> igual forma que<br />
en <strong>el</strong> Test 5. Tolerancia inicial 2% respecto d<strong>el</strong> valor medio normalizado.<br />
Resultados y discusión<br />
Tras la realización <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong> aceptación <strong>de</strong> los ac<strong>el</strong>eradores durante 2 meses se han repetido 15<br />
veces <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> 6 pruebas d<strong>el</strong> PCC <strong>de</strong> RapidArc. Se han analizado un total <strong>de</strong> 210 imágenes d<strong>el</strong><br />
EPID. El objetivo inicial <strong>de</strong> este estudio era <strong>el</strong> <strong>de</strong> conocer las posibilida<strong>de</strong>s y estabilidad <strong>de</strong> los<br />
tratamientos RapidArc, lo que nos permite establecer los valores <strong>de</strong> tolerancia que aplicaremos y la<br />
106
aplicabilidad <strong>de</strong> las pruebas en nuestro programa <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad. El or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> las pruebas, tal<br />
como se han <strong>de</strong>scrito anteriormente, es r<strong>el</strong>evante, <strong>de</strong> modo que solo es válido <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> una prueba<br />
si se ha superado la anterior.<br />
Test 1. Estabilidad <strong>de</strong> la calibración d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
El EPID se ha mantenido estable durante <strong>el</strong> periodo analizado, aunque con ligera ten<strong>de</strong>ncia a pérdida <strong>de</strong><br />
sensibilidad, con una <strong>de</strong>sviación media <strong>de</strong> 0.7 % respecto <strong>de</strong> la calibración inicial, con una <strong>de</strong>sviación<br />
máxima <strong>de</strong> 1 %. Aunque no sería necesario realizar esta prueba para garantizar la calidad <strong>de</strong> los campos<br />
RapidArc, la verificación periódica d<strong>el</strong> EPID permite utilizarlo como <strong>de</strong>tector calibrado en unida<strong>de</strong>s<br />
absolutas en las verificaciones pretratamiento <strong>de</strong> los tratamientos IMRT/VMAT. Esta posibilidad, que<br />
estamos actualmente estudiando, permitiría disminuir consi<strong>de</strong>rablemente <strong>el</strong> tiempo empleado en verificar<br />
la planificación <strong>de</strong> los tratamientos con RapidArc por la facilidad <strong>de</strong> realizar las imágenes e integración<br />
en <strong>el</strong> entorno ARIA.<br />
Test 2. Dosimetría MLC dinámico<br />
Este test es una prueba que se realiza normalmente en IMRT con campos estáticos para garantizar que la<br />
gravedad no influye significativamente en <strong>el</strong> movimiento <strong>de</strong> las láminas. Puesto que VMAT es una<br />
extensión <strong>de</strong> la IMRT dinámica este test es por tanto necesario. Sin embargo, <strong>de</strong>bido a que los campos <strong>de</strong><br />
tratamiento RapidArc llevan un giro <strong>de</strong> colimadores entre 30 y 45 grados, este efecto se minimiza. La<br />
variación <strong>de</strong> dosis media con <strong>el</strong> giro <strong>de</strong> gantry es <strong>de</strong> 0.3 % respecto <strong>de</strong> la dosis a 0 º, con una variación<br />
máxima <strong>de</strong> 2.3 %. Aunque la tolerancia que supusimos inicialmente fue <strong>de</strong> 1%, hemos modificado este<br />
valor hasta <strong>el</strong> 2%, más acor<strong>de</strong> con la tolerancia establecida por Varian d<strong>el</strong> 1.5% <strong>de</strong> estabilidad <strong>de</strong> dosis<br />
con <strong>el</strong> giro <strong>de</strong> gantry. En cualquier caso, con este test y <strong>el</strong> análisis realizado solamente tenemos en<br />
consi<strong>de</strong>ración una zona <strong>de</strong> campo barrido por las dos láminas centrales. Debido al pequeño tamaño <strong>de</strong> la<br />
rendija <strong>de</strong> 0.5 mm un error en <strong>el</strong> ancho <strong>de</strong> la rendija <strong>de</strong> 0.2 mm daría una variación <strong>de</strong> dosis d<strong>el</strong> 5% 7 con<br />
lo cual la tolerancia establecida es suficiente para po<strong>de</strong>r <strong>de</strong>tectar errores pequeños d<strong>el</strong> gap entre las<br />
láminas centrales. La precisión d<strong>el</strong> resto <strong>de</strong> láminas se verifica en los siguientes test 3 y 4, aunque<br />
estamos valorando las utilida<strong>de</strong>s que tiene <strong>el</strong> programa Portal Dosimetry para evaluar <strong>de</strong> forma<br />
semiautomática <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> láminas.<br />
Test 3 y 4. Picket Fence estático y RapidArc<br />
Debido a que <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> estos patrones es actualmente visual, se generó un patrón Picket Fence<br />
introduciendo sendos errores en dos pares <strong>de</strong> láminas para <strong>de</strong>terminar la sensibilidad d<strong>el</strong> procedimiento: i)<br />
error <strong>de</strong> 0,5 mm en <strong>el</strong> ancho y ii) error <strong>de</strong> 0.5 mm en <strong>el</strong> posicionamiento. En la Fig 1a) y 1b) se presenta<br />
<strong>el</strong> test 4 y <strong>el</strong> test 4 con los errores ad hoc respectivamente, don<strong>de</strong> visualmente es posible <strong>de</strong>tectar los<br />
pares <strong>de</strong> láminas que tienen error (indicados con flecha). Durante <strong>el</strong> periodo analizado no se han<br />
observado errores mayores <strong>de</strong> 0.5 mm en ningún par <strong>de</strong> láminas, ni en modo estático en las 4<br />
angulaciones <strong>de</strong> gantry (0º .90º ,180º y 270º) ni en modo RapidArc, inferior a la tolerancia <strong>de</strong> 1 mm<br />
establecido en <strong>el</strong> Report 142 <strong>de</strong> la AAPM 8 .<br />
Test 5. Variación <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis y v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> gantry durante RapidArc<br />
La tolerancia estblecida d<strong>el</strong> 2% no es suficiente para tener en cuenta las variaciones observadas en los<br />
perfiles generados por RapidArc frente a campo abierto. La <strong>de</strong>sviación respecto <strong>de</strong> la media varía entre 0<br />
y 3%, con dos medidas <strong>de</strong> 4 y 7%.<br />
Test 6. V<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> MLC durante RapidArc.<br />
Los resultados <strong>de</strong> este test han excedido la tolerancia establecida d<strong>el</strong> 2% en la mitad <strong>de</strong> las medidas<br />
realizadas. La <strong>de</strong>sviación respecto <strong>de</strong> la media varía entre 0.1% y 4%, con un valor <strong>de</strong> 7% observado en<br />
un día.<br />
107
Los test 1 al 4 cumplen las expectativas <strong>de</strong> tolerancia establecido. Sin embargo los test 5 y 6 exce<strong>de</strong>n las<br />
tolerancias y en algunos casos excediendo <strong>el</strong> doble d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> tolerancia. Resultados similares han<br />
obtenido otros autores 6 . Al mismo tiempo que se realizaban las medidas en <strong>el</strong> presente estudio, se han<br />
realizado verificaciones <strong>de</strong> campos RapidArc con sistemas <strong>de</strong> dosimetría alternativos e incluso con <strong>el</strong><br />
EPID, obteniendo resultados aceptables. Por <strong>el</strong>lo aunque los resultados no sean d<strong>el</strong> todo satisfactorios, y<br />
mientras no dispongamos <strong>de</strong> test más específicos, incrementamos <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> tolerancia a tenor <strong>de</strong> los<br />
resultados obtenidos.<br />
La periodicidad inicial <strong>de</strong> todas las pruebas la hemos establecido en semanal por la facilidad que nos<br />
ofrece <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> dosimetría portal. Todas las imágenes se adquieren en aproximadamente 15 minutos<br />
y <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> análisis son aproximadamente unos 10 minutos, por lo que <strong>el</strong> tiempo total es<br />
aproximadamente <strong>de</strong> 25-30 minutos.<br />
Como resultado no esperado, y durante la calibración d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> dosimetría portal, se observó una<br />
asimetría ficticia en la dirección GT, ocasionada por <strong>el</strong> backscatter producido por <strong>el</strong> brazo que soporta <strong>el</strong><br />
pan<strong>el</strong>. El impacto <strong>de</strong> este efecto en las pruebas se <strong>el</strong>imina al normalizar las medidas respecto al campo<br />
abierto tomado con <strong>el</strong> EPID. Cuando se emplea <strong>el</strong> EPID para verificaciones <strong>de</strong> IMRT pretratamiento sí<br />
es previsible que pueda afectar los resultados comparativos. Sin embargo <strong>de</strong> los resultados pr<strong>el</strong>iminares<br />
<strong>de</strong> un estudio que tenemos en marcha po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>cir que <strong>el</strong> efecto no es tan significativo para invalidar <strong>el</strong><br />
uso <strong>de</strong> este dispositivo para verificaciones <strong>de</strong> tratamientos IMRT/VMAT.<br />
Por último, es necesario <strong>de</strong>cir que este programa <strong>de</strong> verificaciones no está pensado para sustituir a la<br />
verificación individualizada <strong>de</strong> cada paciente previo al tratamiento VMAT, sino que <strong>de</strong>be formar parte d<strong>el</strong><br />
programa general <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los ac<strong>el</strong>eradores que dispongan <strong>de</strong> esta técnica.<br />
Fig 1. Test 4. a) Picket Fence RapidArc y b) mismo test con error intencionado <strong>de</strong> 0.5 mm en <strong>el</strong> gap y <strong>de</strong><br />
0.5 mm en la posición <strong>de</strong> dos pares <strong>de</strong> láminas (indicados con flechas).<br />
108
Fig 2. Test 5. Variación <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis y v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> gantry durante RapidArc. En la gráfica <strong>de</strong> la<br />
izquierda aparece superpuesto un perfil transversal d<strong>el</strong> campo RapidArc y <strong>el</strong> correspondiente campo<br />
abierto.<br />
Fig 3. Test 6. V<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> MLC durante RapidArc. En la gráfica <strong>de</strong> la izquierda aparece superpuesto un<br />
perfil transversal d<strong>el</strong> campo RapidArc y <strong>el</strong> correspondiente campo abierto.<br />
Conclusiones<br />
El programa <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad implantado garantiza la fiabilidad <strong>de</strong> la técnica RapidArc, aunque es<br />
necesario ajustar los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> tolerancia. El uso <strong>de</strong> dosimetría portal permite llevarlo a cabo <strong>de</strong> un modo<br />
eficiente.<br />
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2009:36:4197-212<br />
110
Sesión A02.2<br />
Metrología y dosimetría física. Desarrollos<br />
científicos y aplicaciones prácticas.<br />
Presi<strong>de</strong>: Antonio Brosed<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Mercé Ginjaume<br />
111
VERIFICACIÓN EXPERIMENTAL DE UN NUEVO<br />
ESPECTROMETRO DE NEUTRONES PARA DOSÍMETRÍA<br />
AMBIENTAL Y DE ÁREA<br />
J.M. Gómez-Ros 1,2,� , A. Romero 1 , R. Bedogni 2 , A. Esposito 2 , M. Moraleda 1 ,<br />
J.I. Lagares 1 , F. Sansaloni 1 , P.Arce 1 , J. Llop 3<br />
1 CIEMAT, Av. Complutense 22, 28040 Madrid, España.<br />
2 INFN-LNF, U.F. Fisica Sanitaria, via E. Fermi n. 40, 00044 Frascati, Italia.<br />
3 CIC biomaGUNE, Dep. Radioquímica, Po. Miramón 182, 20009 San Sebastián,<br />
España.<br />
RESUMEN<br />
Esta comunicación presenta los primeros resultados experimentales obtenidos con un nuevo<br />
dispositivo para dosimetría y espectrometría <strong>de</strong> neutrones, <strong>de</strong>sarrollado conjuntamente por la<br />
Unidad <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones d<strong>el</strong> CIEMAT (España) y la Unità di Fisica Sanitaria d<strong>el</strong><br />
INFN-LNF (Italia). El instrumento consiste en una única esfera mo<strong>de</strong>radora <strong>de</strong> polietileno con<br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> neutrones térmicos (pares <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> termoluminiscencia o láminas <strong>de</strong><br />
activación) situados en diferentes posiciones. La configuración d<strong>el</strong> dispositivo y la distribución <strong>de</strong><br />
los <strong>de</strong>tectores se han diseñado para obtener una respuesta prácticamente isótropa en un rango<br />
energético hasta 20 MeV.<br />
Palabras claves: dosimetría <strong>de</strong> neutrones, espectrometría <strong>de</strong> neutrones.<br />
ABSTRACT<br />
This communication summarizes the first experimental results obtained with a new <strong>de</strong>vice for<br />
neutron dosimetry and spectrometry, jointly <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped by the Unit of Radiation Dosimetry<br />
(CIEMAT, Spain) and the Unit of Medical Physics (INFN-LNF, Italy). The instrument consists in<br />
a single mo<strong>de</strong>rating sphere of polyethylene with <strong>de</strong>tectors of thermal neutrons (pairs of<br />
thermoluminescent <strong>de</strong>tectors or activation foils) located in different positions. The configuration of<br />
the <strong>de</strong>vice and the distribution of the <strong>de</strong>tectors have been <strong>de</strong>signed to obtain a nearly isotropic<br />
response for energies up to 20 MeV.<br />
Key Words: neutron dosimetry, neutron spectrometry.<br />
1. Introducción.<br />
El amplio rango <strong>de</strong> energías encontrados habitualmente en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación en torno a<br />
instalaciones productoras <strong>de</strong> neutrones hace necesario <strong>el</strong> conocimiento d<strong>el</strong> espectro neutrónico<br />
para <strong>de</strong>terminar con precisión las condiciones <strong>de</strong> protección radiológica en <strong>el</strong> lugar <strong>de</strong> trabajo<br />
consi<strong>de</strong>rado [1]. La situación es incluso más compleja ya que la mayoría <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores y<br />
dosímetros <strong>de</strong> neutrones no tienen una respuesta i<strong>de</strong>al y requieren una <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la<br />
distribución en energía <strong>de</strong> la fluencia (espectro <strong>de</strong> fluencia) que permita establecer factores <strong>de</strong><br />
� victoria.moreno@uab.cat.<br />
112
corrección específicos para aplicarlos a las lecturas d<strong>el</strong> dosímetro [2,3]. Una vez que se conoce la<br />
distribución <strong>de</strong> fluencia, se pue<strong>de</strong> utilizar esta información para calcular cualquier magnitud<br />
dosimétrica r<strong>el</strong>acionada, utilizando los coeficientes <strong>de</strong> conversión correspondientes [1,2].<br />
Entre los diferentes instrumentos utilizados para espectrometría <strong>de</strong> neutrones, <strong>el</strong> <strong>de</strong>nominado<br />
espectrómetro <strong>de</strong> esferas <strong>de</strong> Bonner, consistente en un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> neutrones térmicos situado en <strong>el</strong><br />
centro <strong>de</strong> diferentes esferas mo<strong>de</strong>radoras <strong>de</strong> tamaño creciente, es uno <strong>de</strong> los más utilizados [1,3].<br />
Análogamente, se han propuesto otros dispositivos basados en múltiples <strong>de</strong>tectores dispuestos<br />
a<strong>de</strong>cuadamente en diferentes posiciones <strong>de</strong> una sola esfera mo<strong>de</strong>radora [4-6]. En ambos caso, <strong>el</strong><br />
espectro neutrónico se <strong>de</strong>termina utilizando la matriz respuesta para realizar la <strong>de</strong>convolución<br />
(“unfolding”) d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> datos medidos experimentalmente [7].<br />
En esta comunicación se <strong>de</strong>scribe <strong>el</strong> diseño y los resultados experimentales <strong>de</strong> un espectrómetro <strong>de</strong><br />
neutrones, <strong>de</strong>sarrollado conjuntamente por la Unidad <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> radiaciones d<strong>el</strong> CIEMAT<br />
(España) y la Unità di Fisica Sanitaria d<strong>el</strong> INFN-LNF (Italia), consistente en una esfera<br />
mo<strong>de</strong>radora <strong>de</strong> polietileno con <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> neutrones térmicos (pares <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong><br />
termoluminiscencia o láminas <strong>de</strong> activación) situados en diferentes posiciones [8]. El diseño d<strong>el</strong><br />
dispositivo y su matriz respuesta se han calculado mediante simulación con <strong>el</strong> código <strong>de</strong> Monte<br />
Carlo MCNPX [9]. La <strong>de</strong>convolución <strong>de</strong> las medidas experimentales se realiza mediante <strong>el</strong> código<br />
FRUIT [10].<br />
2. Diseño d<strong>el</strong> instrumento y cálculo <strong>de</strong> la matriz respuesta.<br />
El diseño d<strong>el</strong> espectrómetro se ha realizado <strong>de</strong> acuerdo con las conclusiones <strong>de</strong> un estudio previo<br />
<strong>de</strong> simulación [8]. Tal como se muestra en la Figura 1, <strong>el</strong> dispositivo consiste en dos semiesferas<br />
<strong>de</strong> polietileno, (CH2)n, <strong>de</strong> 30 cm <strong>de</strong> diámetro y <strong>de</strong>nsidad 0,927 g/cm 3 , que permiten situar pares <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> termoluminiscencia o láminas <strong>de</strong> activación en 29 posiciones situadas a diferentes<br />
distancias radiales (d = 0, 3, 6, 9, 10.5, 12, 13, 14 cm) según dos ejes perpendiculares en <strong>el</strong> plano<br />
medio <strong>de</strong> la esfera completa. Ambas semiesferas tienen un agujero cilíndrico vertical <strong>de</strong> 3 cm <strong>de</strong><br />
diámetro don<strong>de</strong> se insertan 16 piezas adicionales que permiten colocar <strong>de</strong>tectores en 14 posiciones<br />
situadas a las mismas distancias radiales, según un tercer eje perpendicular al plano medio <strong>de</strong> la<br />
esfera. El conjunto pue<strong>de</strong> montarse con facilidad y contiene 43 <strong>de</strong>tectores, dispuestos<br />
simétricamente a 8 distancias d<strong>el</strong> centro, según tres ejes perpendiculares.<br />
2.1. Espectrómetro basado en <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> termoluminiscencia (TLDs)<br />
Esta versión d<strong>el</strong> espectrómetro [11] utiliza pares <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores cilíndricos MCP-6 / MCP-7<br />
(LiF:Mg,Cu,P) <strong>de</strong> diámetro 4,5 mm, grosor 0,9 mm y <strong>de</strong>nsidad 2,5 g/cm 3 , fabricados por TLD<br />
Poland [12]. La composición <strong>el</strong>emental (en fracciones másicas) es 22,88% 6 Li, 1,26% 7 Li y<br />
75,86% F para MCP-6 y 0,01% 6 Li, 16,91% 7 Li, 73,08% F para MCP-7.<br />
113
a) b)<br />
Fig. 1 a) Diseño esquemático d<strong>el</strong> espectrómetro, mostrando la disposición <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores<br />
<strong>de</strong> neutrones térmicos según tres ejes perpendiculares; b) Espectrómetro real <strong>de</strong>smontado.<br />
Se ha calculado la matriz respuesta mediante <strong>el</strong> código <strong>de</strong> Monte Carlo MCNPX (P<strong>el</strong>owitz, 2008)<br />
para 56 energías logarítmicamente equidistantes entre 10 -9 y 10 2 MeV, utilizando las secciones<br />
eficaces <strong>de</strong> la librería ENDF/B-VII [13] y las tablas S(�,�) [14] para la simulación <strong>de</strong> los<br />
neutrones térmicos en <strong>el</strong> polietileno. La respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores TL se ha calculado utilizando<br />
un estimador <strong>de</strong> fluencia (tally F4) para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> número <strong>de</strong> reacciones 6 Li(n,�) 3 H producidas<br />
en <strong>el</strong> volumen d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, normalizado por unidad <strong>de</strong> fluencia, es <strong>de</strong>cir:<br />
( n,<br />
�)<br />
� � dE � E V �at<br />
�(<br />
n,<br />
�)<br />
N (1)<br />
don<strong>de</strong> N(n,�) es <strong>el</strong> número <strong>de</strong> reacciones (n,�) en <strong>el</strong> volumen consi<strong>de</strong>rado, �(n,�) es la sección eficaz<br />
microscópica, V es <strong>el</strong> volumen, �E es <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> fluencia y ��at es la <strong>de</strong>nsidad atómica <strong>de</strong><br />
átomos <strong>de</strong> 6 Li, �at = 5.7411�10 -2 (barn�cm) -1 para MCP-6.<br />
Para obtener una respuesta casi isótropa, se ha promediado la respuesta para los 6 <strong>de</strong>tectores<br />
situados a igual distancia radial, es <strong>de</strong>cir [8]:<br />
M i � � dE Ri<br />
E)<br />
�<br />
( (2)<br />
don<strong>de</strong> Mi y Ri(E) son respectivamente, la lectura TL y la función respuesta, promediados sobre los<br />
seis <strong>de</strong>tectores situados a una distancia i-ésima d<strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la esfera, di, resultando:<br />
M<br />
i<br />
1<br />
�<br />
6<br />
6<br />
�<br />
n�1<br />
� �<br />
M ( r )<br />
, rn � di<br />
n<br />
E<br />
(3)<br />
114
1<br />
Ri<br />
( E)<br />
�<br />
6<br />
6<br />
�<br />
n�1<br />
� �<br />
R(<br />
E,<br />
r ) , rn � di<br />
n<br />
La figura 2a muestra la matriz respuesta Ri(E), para una irradiación isótropa. El promediado sobre<br />
6 posiciones para cada distancia radial proporciona una respuesta prácticamente isótropa para<br />
neutrones con energía por encima <strong>de</strong> 1 keV (que contribuyen sobre todo a la lectura <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>tectores más profundos d � 12 cm). No obstante, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la matriz respuesta isótropa <strong>de</strong>bería<br />
ser valido en la mayor parte <strong>de</strong> los casos puesto que la parte térmica d<strong>el</strong> espectro neutrónico su<strong>el</strong>e<br />
ser isótropa <strong>de</strong>bido a la dispersión en las pare<strong>de</strong>s y <strong>el</strong> medio circundante.<br />
2.2. Espectrómetro basado en láminas <strong>de</strong> activación<br />
Como alternativa al uso <strong>de</strong> pares <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores TL <strong>de</strong> 6 Li / 7 Li, es posible utilizar láminas <strong>de</strong><br />
activación, insensibles a fotones y que por tanto no necesitan restar la contribución fotónica<br />
[15,16]. En este caso, se han utilizado láminas <strong>de</strong> disprosio (Dy) <strong>de</strong> alta pureza (superior al<br />
99,9%), <strong>de</strong> 1,2 cm <strong>de</strong> diámetro, 0,01 cm <strong>de</strong> espesor y 8,55 g/cm 3 <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad [17].<br />
De forma análoga a lo hecho para los <strong>de</strong>tectores TL, se ha calculado la matriz respuesta para las<br />
láminas <strong>de</strong> Dy mediante <strong>el</strong> código <strong>de</strong> Monte Carlo MCNPX [9] utilizando las secciones eficaces<br />
<strong>de</strong> la librería ENDF/B-VII [13] y las tablas S(�,�) [14] para la simulación <strong>de</strong> los neutrones<br />
térmicos en <strong>el</strong> polietileno. La respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores TL se ha calculado utilizando un<br />
estimador <strong>de</strong> fluencia (tally F4) para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> número <strong>de</strong> reacciones 164 Dy(n,�) 165 Dy<br />
producidas en <strong>el</strong> volumen d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, normalizado por unidad <strong>de</strong> fluencia [17]. El resultado se<br />
muestra en la Figura 2b.<br />
(4)<br />
115
Fig. 2 Matriz respuesta d<strong>el</strong> espectrómetro a) con pares <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores TL MCP-6 /<br />
MCP7; b) con láminas <strong>de</strong> activación <strong>de</strong> disprosio.<br />
3. Resultados experimentales.<br />
3.1. Calibración <strong>de</strong> la matriz respuesta para <strong>de</strong>tectores TL (MCP6 / MCP7).<br />
Se ha realizado una validación parcial <strong>de</strong> la matriz respuesta utilizando la fuente <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong><br />
241 Am-Be disponible en <strong>el</strong> laboratorio d<strong>el</strong> INFN – LNF. Se ha irradiado la esfera a 1 m <strong>de</strong><br />
distancia <strong>de</strong> la fuente (1 Ci), con una fluencia <strong>de</strong> 4.22�10 5 cm -2 (�1%). Se ha restado la<br />
componente <strong>de</strong> baja energía proveniente <strong>de</strong> la dispersión neutrónica utilizando la técnica d<strong>el</strong> cono<br />
<strong>de</strong> sombra [18].<br />
Se han realizado dos series <strong>de</strong> medidas, una utilizando un lector RISØ TL-DA-12 (INFN) y otra<br />
con un lector Harshaw 5500 (CIEMAT) para disponer <strong>de</strong> ambas calibraciones. En ambos casos, se<br />
ha medido la sensibilidad fotónica <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores MCP-6 y MCP-7, S y S respectivamente,<br />
irradiando ambos grupos con la fuente <strong>de</strong> 60 Co d<strong>el</strong> INFN-LNF para un valor <strong>de</strong> kerma en aire <strong>de</strong><br />
500 mGy. Suponiendo que la sensibilidad <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores MCP-7 a neutrones térmicos es<br />
�<br />
6<br />
�<br />
7<br />
116
<strong>de</strong>spreciable [12], la contribución neutrónica a la señal medida con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector MCP-7 se calcula<br />
mediante la formula:<br />
don<strong>de</strong><br />
� �<br />
6 7 S<br />
� S<br />
�<br />
n n��<br />
S6 � S6<br />
�<br />
n��<br />
� � 6 7 �<br />
� � �<br />
S7<br />
S7<br />
f 6<br />
(5)<br />
�<br />
�<br />
n��<br />
n��<br />
S6 es la lectura total d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector MCP-6, S7 la lectura total d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector MCP-7,<br />
S la sensibilidad fotónica r<strong>el</strong>ativa (señal TL por unidad <strong>de</strong> kerma en aire) y f6, f7 los<br />
factores <strong>de</strong> sensibilidad individual <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores MCP-6 y MCP-7:<br />
El valor experimental promediado,<br />
aplicando la ecuación (3) a los valores<br />
�<br />
i<br />
f<br />
� S<br />
fi � (6)<br />
S<br />
(exp)<br />
M i , correspondiente a la distancia radial di se obtiene<br />
n<br />
S6 . La respuesta simulada se obtiene mediante la<br />
convolución d<strong>el</strong> espectro ISO <strong>de</strong> referencia para una fuente <strong>de</strong> 241 Am-Be [19] y la matriz respuesta<br />
calculada, es <strong>de</strong>cir:<br />
M<br />
( calculada)<br />
i<br />
�<br />
N<br />
�<br />
j�1<br />
R<br />
ij<br />
� (7)<br />
( Am�<br />
Be)<br />
j<br />
La figura 3 muestra <strong>el</strong> cociente entre la respuesta medida con <strong>el</strong> lector RISØ TL-DA-12 y la<br />
respuesta calculada para las distancias radiales d = 3, 6, 9, 10.5, 12 y 13 cm. Como pue<strong>de</strong> verse, se<br />
obtiene una r<strong>el</strong>ación constante <strong>de</strong> (3.8�0.1)�10 6 , confirmando la isotropía <strong>de</strong> la respuesta para <strong>el</strong><br />
rango energético correspondiente al espectro <strong>de</strong> 241 Am-Be, con una <strong>de</strong>sviación típica d<strong>el</strong> 3,2%.<br />
Para probar la capacidad espectrométrica d<strong>el</strong> dispositivo, se ha utilizado <strong>el</strong> código FRUIT [10]<br />
para la <strong>de</strong>convolución <strong>de</strong> los datos experimentales. FRUIT es un código paramétrico que mod<strong>el</strong>iza<br />
<strong>el</strong> espectro neutrónico como una superposición lineal <strong>de</strong> hasta cuatro componentes, <strong>de</strong>scritas por<br />
un máximo <strong>de</strong> siete parámetros numéricos. En este caso, se ha utilizado un mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> fisión con<br />
energías <strong>de</strong> corte superior e inferior <strong>de</strong> 0,7 eV y 11 MeV respectivamente. La figura 4 muestra <strong>el</strong><br />
resultado obtenido, comparándolo con <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> referencia ISO [19].<br />
117
Fig. 3 Cociente entre la respuesta medida y la respuesta simulada (fuente 241 Am-Be).<br />
Fig. 4 Deconvolución (FRUIT) d<strong>el</strong> espectro medido para la fuente <strong>de</strong> 241 Am-Be.<br />
118
3.2. Calibración <strong>de</strong> la matriz respuesta para láminas <strong>de</strong> activación <strong>de</strong> Dy.<br />
Se ha calibrado la matriz respuesta para láminas <strong>de</strong> Dy utilizando <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> neutrones <strong>de</strong> 14 MeV<br />
d<strong>el</strong> FNG (Frascati Neutron Generator) <strong>de</strong> ENEA [17,20]. Dicho haz tiene una reproducibilidad<br />
d<strong>el</strong> 1% en términos <strong>de</strong> la fluencia <strong>de</strong> medida con un cent<strong>el</strong>leador NE213. Los valores <strong>de</strong> referencia<br />
se han <strong>de</strong>terminado utilizando un espectrómetro <strong>de</strong> esferas <strong>de</strong> Bonner equipado con un<br />
cent<strong>el</strong>leador <strong>de</strong> 4 mm × 4 mm <strong>de</strong> 6 Li(Eu) [21].<br />
Tras una exposición <strong>de</strong> unos 15 minutos, se ha medido la actividad <strong>de</strong> las láminas <strong>de</strong> disprosio,<br />
corrigiendo los valores obtenidos para tener en cuenta la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia temporal <strong>de</strong> la actividad<br />
acumulada y <strong>el</strong> tiempo transcurrido durante la exposición y <strong>el</strong> contaje <strong>de</strong> las láminas [17]. El factor<br />
<strong>de</strong> calibración Fi, se ha obtenido a partir <strong>de</strong> las lecturas <strong>de</strong> 11 láminas <strong>de</strong> activación situadas en<br />
diferentes posiciones indicadas en la Tabla 1, utilizando la ecuación:<br />
F<br />
i<br />
�<br />
� �<br />
ref<br />
�<br />
�<br />
C<br />
i<br />
dE � M ( E)<br />
��(<br />
E)<br />
don<strong>de</strong> Ci es la tasa <strong>de</strong> contaje <strong>de</strong> saturación, Mi(E) la matriz respuesta,; �(E) <strong>el</strong> espectro neutrónico<br />
<strong>de</strong> referencia por unidad <strong>de</strong> fluencia y ref<br />
1 .<br />
i<br />
� � la tasa <strong>de</strong> fluencia <strong>de</strong> referencia (1,83±0,03)×10 5 cm -2 s -<br />
La mejor estimación d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> calibración es (0,141±0,003), correspondiente a la media y la<br />
<strong>de</strong>sviación típica <strong>de</strong> los valores Fi indicados en la Tabla 1. El valor calculado para la <strong>de</strong>sviación<br />
típica, un 3%, es comparable con la incertidumbre <strong>de</strong> otros sistemas espectrométricos, tales como<br />
<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> esferas <strong>de</strong> Bonner.<br />
Tabla 1 Tabla <strong>de</strong> calibración para <strong>el</strong> espectrómetro basado en láminas <strong>de</strong> Dy. La incertidumbre <strong>de</strong><br />
los valores Fi es inferior al 2%.<br />
Eje Radio Fi<br />
Eje X<br />
(según la dirección d<strong>el</strong> haz)<br />
Eje Y<br />
(horizontal, perpendicular a<br />
la dirección d<strong>el</strong> haz)<br />
Eje Z<br />
(vertical, perpendicular a la<br />
dirección d<strong>el</strong> haz)<br />
-10.5 cm 0.146<br />
-6 cm 0.143<br />
-3 cm 0.142<br />
centro 0.149<br />
+3 cm 0.143<br />
±3 cm promediado 0.136<br />
±6 cm promediado 0.135<br />
±9 cm promediado 0.140<br />
+3 cm 0.142<br />
+6 cm 0.138<br />
+ 9 cm 0.140<br />
(8)<br />
119
3.3. Medidas pr<strong>el</strong>iminares en un ciclotrón.<br />
Tanto los resultados iniciales basados en la exposición simulada d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en condiciones<br />
realistas [8] como las medidas pr<strong>el</strong>iminares <strong>de</strong> calibración y verificación <strong>de</strong>scritas en las secciones<br />
3.1 y 3.2 muestran la capacidad espectrométrica d<strong>el</strong> dispositivo <strong>de</strong>sarrollado. No obstante, se<br />
requiere una serie <strong>de</strong> medidas sistemáticas <strong>de</strong> calibración y verificación para validar la matriz<br />
respuesta en un rango <strong>de</strong> energías amplio y comprobar las prestaciones d<strong>el</strong> instrumento, midiendo<br />
en campos realistas. Dichas medidas están previstas para <strong>el</strong> próximo año pero se ha realizado una<br />
primera prueba en torno al ciclotrón situado en las instalaciones d<strong>el</strong> CIC biomaGUNE (San<br />
Sebastián) y utilizado para la producción <strong>de</strong> radiofármacos (Figura 4). Los resultados pr<strong>el</strong>iminares<br />
para la fluencia total, �, y su distribución en energía presentan un buen acuerdo con los valores<br />
calculados mediante simulación con GEANT4, tal como pue<strong>de</strong> verse en la Tabla 2 y la Figura 5.<br />
Fig. 4 Situación <strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> medida en torno al ciclotrón CIC biomaGUNE.<br />
Tabla 2 Comparación entre los valores <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> fluencia y equivalente <strong>de</strong> dosis ambiental,<br />
<strong>de</strong>terminados experimentalmente y los calculados con GEANT4.<br />
punto<br />
� (cm -2 s -1 )<br />
experimental GEANT4<br />
(a) 4,7×10 5 5,1×10 5<br />
(b) 2,1×10 5 2,3×10 5<br />
120
4. Conclusiones.<br />
Fig. 5 Espectro medido en dos puntos situados alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> ciclotrón CIC<br />
biomaGUNE (línea roja), comparados con los espectros simulados (línea negra).<br />
Se ha <strong>de</strong>sarrollado un prototipo <strong>de</strong> espectrómetro <strong>de</strong> neutrones para aplicaciones <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong><br />
área, basado en una única esfera mo<strong>de</strong>radora <strong>de</strong> polietileno con <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> neutrones térmicos<br />
(pares <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores TL o láminas <strong>de</strong> activación) situados en diferentes posiciones según tres ejes<br />
perpendiculares. El uso <strong>de</strong> seis posiciones simétricamente dispuestas para promediar la respuesta<br />
correspondiente a cada distancia radial proporciona una respuesta prácticamente isótropa excepto<br />
quizá en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> neutrones térmicos. Los resultados iniciales <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong> la matriz<br />
respuesta y medidas experimentales indican la viabilidad d<strong>el</strong> dispositivo como instrumento para<br />
dosimetría <strong>de</strong> área.<br />
Agra<strong>de</strong>cimientos.<br />
Este trabajo se ha <strong>de</strong>sarrollado en <strong>el</strong> marco <strong>de</strong> las acciones <strong>de</strong> colaboración INFN08-18, ACI2009-<br />
0992 y AIC10-D-000570 entre la Unidad <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> radiaciones d<strong>el</strong> CIEMAT (España) y la<br />
Unità di Fisica Sanitaria d<strong>el</strong> INFN-LNF (Italia). A<strong>de</strong>más, la Unidad <strong>de</strong> Dosimetría d<strong>el</strong> CIEMAT<br />
participa en <strong>el</strong> proyecto NESCOFI: Neutron Spectrometry in Complex Fi<strong>el</strong>ds, financiado por la<br />
Comisión 5 d<strong>el</strong> INFN (ref. CIEMAT 2011/068).<br />
121
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122
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45, 1522-1525 (2010).<br />
123
LABORATORIO SECUNDARIO DE CALIBRACIÓN PARA<br />
DOSIMETRÍA EN NIVELES DE TERAPIA EN LA UNIVERSIDAD<br />
DE SANTIAGO<br />
F. Gómez 1,� , D. González-Castaño 1 , A. Pazos 1<br />
1 Universidad <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a, Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica, Red <strong>de</strong><br />
Infraestructuras Asociadas a la Investigación y <strong>el</strong> Desarrollo Tecnológico<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se presenta <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a. Se trata <strong>de</strong> una instalación singular en España que presta, entre otros servicios<br />
r<strong>el</strong>acionados con la irradiación gamma, <strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización en<br />
dosis absorbida en agua en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia. La calidad metrológica <strong>de</strong> dicha calibración se verá<br />
avalada por la acreditación d<strong>el</strong> laboratorio (en <strong>el</strong> laboratorio se está realizando la implantación <strong>de</strong><br />
la norma ISO 17025) por parte <strong>de</strong> ENAC, así como por la trazabilidad directa, ya obtenida, d<strong>el</strong><br />
Laboratorio al PTB (Laboratorio <strong>de</strong> estándares primarios alemán). El estándar dosimétrico d<strong>el</strong><br />
Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica es ionométrico y la incertidumbre r<strong>el</strong>ativa final asociada a la obtención<br />
<strong>de</strong> un coeficiente <strong>de</strong> calibración para una cámara <strong>de</strong> ionización es aproximadamente 0.3% con un<br />
factor <strong>de</strong> cobertura k=1.<br />
Palabras claves: Dosimetría absoluta, calibración, cámara <strong>de</strong> ionización<br />
ABSTRACT<br />
This work presents Radiation Physics Laboratory of University of Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a. This is<br />
a unique facility in Spain which offers, between other gamma irradiation r<strong>el</strong>ated services,<br />
calibration of ionization chambers in terms of absorbed dose to water at radiotherapy lev<strong>el</strong>s.<br />
Metrological quality of such calibration will be based on the accreditation of the laboratory (ISO-<br />
IEC 17025 is being implanted on the laboratory) by the Spanish Accreditation Agency (ENAC)<br />
and also on the direct traceability to PTB (German Primary Standards Laboratory). The dosimetric<br />
standard of Radiation Physics Laboratory is ionometric and the overall r<strong>el</strong>ative uncertainty<br />
associated to the <strong>de</strong>termination of a calibration coefficient for an ionization chamber is in the or<strong>de</strong>r<br />
of 0.3% with a coverage factor of k=1.<br />
Key Words: Absolute dosimetry, calibration, ionization chamber<br />
1. Introducción.<br />
A los beneficios inherentes y básicos que proporciona la existencia <strong>de</strong> una ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> trazabilidad<br />
en cualquier aplicación radioterápica, hay que añadir la obligación legal para los Centros<br />
Hospitalarios como la que señala <strong>el</strong> R.D. 1566/1998, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong><br />
calidad en radioterapia. Este Real Decreto atribuye a los especialistas en radiofísica hospitalaria en<br />
su artículo 10 la responsabilidad <strong>de</strong> la aceptación y <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> estado <strong>de</strong> referencia inicial<br />
<strong>de</strong> los equipos generadores <strong>de</strong> radiaciones con fines terapéuticos, así como d<strong>el</strong> establecimiento y<br />
ejecución <strong>de</strong> los programas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad asociados y <strong>de</strong> los aspectos técnicos y físicos <strong>de</strong><br />
la dosimetría <strong>de</strong> la radiación. Diferentes organismos internacionales como ICRU ó IAEA<br />
mantienen recomendaciones sobre la exactitud <strong>de</strong> la dosis suministrada a los pacientes que, en<br />
� jm.gomezros@ciemat.es<br />
124
general, <strong>de</strong>bería situarse al menos en <strong>el</strong> 5% consi<strong>de</strong>rando toda la ca<strong>de</strong>na radioterápica. Con <strong>el</strong><br />
objetivo <strong>de</strong> alcanzar este propósito resulta necesario establecer programas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad y<br />
calibración dosimétricos <strong>de</strong> carácter periódico. El protocolo TRS-398 <strong>de</strong> la IAEA [1] recomienda<br />
la calibración en dosis en agua <strong>de</strong>bido a que ésta es una magnitud <strong>de</strong> interés más próxima al uso<br />
clínico y a<strong>de</strong>más permite una incertidumbre r<strong>el</strong>ativa reducida en la calibración entorno al 1%.<br />
2. El laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a.<br />
Con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollar un laboratorio secundario <strong>de</strong> calibración, la Universidad <strong>de</strong> Santiago<br />
<strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a (USC) y <strong>el</strong> Grupo <strong>de</strong> Investigación en Radiofísica (GIR) han construido un edificio<br />
<strong>de</strong>dicado a activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> I+D que alberga una unidad <strong>de</strong> radioterapia <strong>de</strong> cobalto 60 Theratron<br />
780. El edificio –El Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> la USC- consiste en un área <strong>de</strong> servicios<br />
comunes, un laboratorio y un bunker <strong>de</strong> 68 m 2 en <strong>el</strong> que se ubica la unidad. La finalización <strong>de</strong> las<br />
obras <strong>de</strong> construcción d<strong>el</strong> edificio, <strong>de</strong> una superficie útil total <strong>de</strong> unos 250 m 2 , ocurrió a finales d<strong>el</strong><br />
año 2008.<br />
La unidad fue cedida por <strong>el</strong> Servicio Gallego <strong>de</strong> Salud a la Universidad <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a<br />
en <strong>el</strong> año 2003. Esta unidad contiene una fuente radiactiva <strong>de</strong> cobalto 60 que fue cedida por la<br />
fundación Centro Oncológico <strong>de</strong> Galicia a la USC y se cargó en la unidad en Mayo d<strong>el</strong> año 2009.<br />
El Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear dio la autorización <strong>de</strong> inicio <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s en esta Instalación<br />
Radiactiva en Junio d<strong>el</strong> año 2009.<br />
El Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> la USC está planteado como una plataforma tecnológica <strong>de</strong> la<br />
Red <strong>de</strong> Infraestructuras Asociadas a la Investigación y <strong>el</strong> Desarrollo Tecnológico (RIAIDT)<br />
coordinada por <strong>el</strong> GIR. Esta plataforma presta servicios r<strong>el</strong>acionados con <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> fotones<br />
<strong>de</strong> cobalto 60 generados por la unidad disponible en <strong>el</strong> laboratorio. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
docencia e investigación llevadas a cabo por <strong>el</strong> GIR en <strong>el</strong> laboratorio (<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores y<br />
técnicas para campos especiales <strong>de</strong> radioterapia entre otras) los servicios prestados a usuarios<br />
internos y externos a la USC son:<br />
i) Servicio <strong>de</strong> irradiación gamma <strong>de</strong> muestras, mayoritariamente, irradiación gamma a alta/baja<br />
tasa <strong>de</strong> componentes <strong>el</strong>ectrónicos para la industria aeroespacial<br />
ii) Servicio <strong>de</strong> radioterapia animal (en colaboración con la Fundación Hospital Veterinario Rof<br />
Codina)<br />
iii) Calibración <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización en dosis en agua en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia.<br />
En este trabajo, se presenta la capacidad d<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica para la prestación <strong>de</strong> este<br />
servicio.<br />
3. Calibración <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización en dosis en agua en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia<br />
El laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> la USC se haya en fase <strong>de</strong> acreditación para convertirse en<br />
laboratorio acreditado <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización en dosis absorbida en agua en<br />
niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia. En este momento se trabaja en la implantación <strong>de</strong> la norma UNE-EN ISO/IEC<br />
17025:2005 [2] en <strong>el</strong> laboratorio y se prevé que la acreditación por parte <strong>de</strong> ENAC d<strong>el</strong> laboratorio<br />
como laboratorio <strong>de</strong> acreditado <strong>de</strong> calibración se obtenga antes <strong>de</strong> finales d<strong>el</strong> año 2011.<br />
125
La calibración <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> ionización en dosis absorbida en agua Consiste en la<br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> un coeficiente <strong>de</strong> calibración expresado como <strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> la dosis en agua<br />
sobre la lectura <strong>de</strong> carga <strong>el</strong>éctrica arrojada por <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> medida (Gy/C en <strong>el</strong> SI) en<br />
condiciones <strong>de</strong> referencia. El procedimiento se haya <strong>de</strong>scrito en protocolos <strong>de</strong> dosimetría<br />
internacionales como <strong>el</strong> TRS-469 <strong>de</strong> la Agencia Internacional <strong>de</strong> Energía Atómica (IAEA) [3]. La<br />
calibración se realiza en un haz <strong>de</strong> cobalto 60 con un tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> 10 x 10 cm 2 <strong>de</strong>finidos a<br />
100 cm <strong>de</strong> la fuente, situando la cámara <strong>de</strong> ionización a calibrar a 5 cm <strong>de</strong> profundidad en un<br />
tanque <strong>de</strong> agua, cuya superficie se sitúa a 100 cm <strong>de</strong> la fuente. En <strong>el</strong> laboratorio existe la<br />
instrumentación a<strong>de</strong>cuada para <strong>de</strong>terminar, en <strong>el</strong> mismo punto en <strong>el</strong> cual se sitúa la cámara <strong>de</strong><br />
ionización a calibrar, la dosis absorbida en agua que <strong>de</strong>posita <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación. De este modo, <strong>el</strong><br />
coeficiente <strong>de</strong> calibración para la cámara <strong>de</strong> ionización d<strong>el</strong> usuario,<br />
Don<strong>de</strong><br />
W ,Q<br />
0<br />
N<br />
D<br />
D es la dosis absorbida en agua y<br />
user<br />
N D,<br />
w,<br />
Q0<br />
, se obtiene como:<br />
user w,<br />
Q0<br />
D,<br />
w,<br />
Q � 0 user<br />
(1)<br />
M Q0<br />
M 0<br />
user<br />
Q<br />
es la carga <strong>el</strong>éctrica integrada en la cámara<br />
<strong>de</strong> ionización a calibrar, ambas magnitu<strong>de</strong>s medidas en <strong>el</strong> mismo punto situado en condiciones <strong>de</strong><br />
referencia y bajo las mismas condiciones <strong>de</strong> irradiación (mismo tiempo <strong>de</strong> irradiación).<br />
La medida <strong>de</strong> dosis absorbida en agua se realiza con una cámara <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> referencia<br />
conectada a un <strong>el</strong>ectrómetro <strong>de</strong> referencia, que componen <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> referencia para <strong>el</strong> cual se<br />
dispone <strong>de</strong> un coeficiente <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong>terminado en un laboratorio <strong>de</strong> estándares primarios<br />
que llamaremos<br />
como:<br />
Don<strong>de</strong><br />
std<br />
N D,<br />
w,<br />
Q0<br />
. Así la dosis absorbida en agua en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> calibración se obtendrá<br />
std std<br />
Dw, Q M Q � N<br />
0<br />
0 D,<br />
, w,<br />
Q0<br />
� (2)<br />
std<br />
M Q es la carga <strong>el</strong>éctrica integrada en la cámara <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> referencia a partir <strong>de</strong> la<br />
0<br />
cual se <strong>de</strong>riva la dosis absorbida en agua en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> calibración según la ecuación (2).<br />
De este modo, la ecuación (1) se convierte en:<br />
M<br />
std<br />
user<br />
Q0<br />
std<br />
N D,<br />
w,<br />
Q � N<br />
0 user D,<br />
w,<br />
Q0<br />
M Q0<br />
� (3)<br />
Las medida <strong>de</strong> carga <strong>el</strong>éctrica involucradas en la ecuación (3) se corrigen por la variación <strong>de</strong> la<br />
temperatura y presión d<strong>el</strong> aire en <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> la calibración. Dicha corrección tiene la forma:<br />
126
4. Instrumentación<br />
k TP<br />
�273. 15 � T � P0<br />
�273. 15 � T � P<br />
� (4)<br />
0<br />
El conjunto <strong>de</strong> instrumentación que se emplea para <strong>de</strong>terminar la dosis absorbida en<br />
agua, D en la ecuación (1), en <strong>el</strong> punto en <strong>el</strong> cual se sitúa la cámara <strong>de</strong> ionización a calibrar se<br />
W ,Q<br />
0<br />
<strong>de</strong>nomina estándar dosimétrico d<strong>el</strong> laboratorio. En este momento, dicho estándar se compone <strong>de</strong>:<br />
i) Dos cámaras <strong>de</strong> ionización sumergibles PTW 30013 Farmer y dos cámaras <strong>de</strong> ionización no<br />
sumergibles PTW 30012.<br />
ii) Un <strong>el</strong>ectrómetro <strong>de</strong> referencia PTW UNIDOS T10001 (<strong>el</strong> laboratorio cuenta con otros dos<br />
<strong>el</strong>ectrómetros).<br />
Fig. 1 Set up experimental para la calibración <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> ionización en dosis<br />
en agua en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> la USC. En la<br />
imagen se aprecia la unidad Theratron 780 que produce <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación, la cuba<br />
<strong>de</strong> calibración sobre una bancada lineal y la cámara <strong>de</strong> ionización a calibrar<br />
sumergida en la cuba <strong>de</strong> agua.<br />
Para realizar una medida <strong>de</strong> dosis absorbida en agua en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> la USC,<br />
se pue<strong>de</strong> utilizar cualquiera <strong>de</strong> las cuatro combinaciones <strong>de</strong> cámara <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> las indicadas<br />
en i) y <strong>el</strong> <strong>el</strong>ectrómetro ii). Las cuatro combinaciones han sido calibradas en <strong>el</strong> laboratorio primario<br />
127
<strong>de</strong> calibración alemán (PTB, Physikalisch-Technische Bun<strong>de</strong>sanstalt), por tanto <strong>el</strong> estándar <strong>de</strong><br />
dosis absorbida en agua en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia d<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> la USC ya está<br />
trazado a un estándar primario.<br />
En la figura 1 se pue<strong>de</strong> ver <strong>el</strong> set up experimental empleado en la calibración <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong><br />
ionización. La unidad <strong>de</strong> terapia Theratron 780 se configura para realizar una irradiación<br />
horizontal (con <strong>el</strong> eje <strong>de</strong> simetría d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación paral<strong>el</strong>o al su<strong>el</strong>o). Frente al haz, se coloca la<br />
cuba <strong>de</strong> calibración que tiene un rebaje en la pared enfrentada al haz <strong>de</strong> 3 mm <strong>de</strong> espesor. La<br />
cámara <strong>de</strong> ionización se coloca en un inserto que se fija a una bancada <strong>de</strong> soporte.<br />
La instrumentación <strong>de</strong> medida d<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a se ha<br />
escogido para obtener niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> calidad metrológicos. Todos los instrumentos <strong>de</strong> medida que<br />
influyen directa o indirectamente en la calibración <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> ionización en dosis absorbida<br />
en agua para niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia cuentan con un certificado <strong>de</strong> calibración trazable a un laboratorio<br />
acreditado (ver tabla 1).<br />
Tabla No.1 Lista <strong>de</strong> instrumentación empleada en la calibración <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> ionización en<br />
dosis absorbida en agua en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia con certificado <strong>de</strong> calibración trazable a un<br />
laboratorio acreditado disponible en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> la USC.<br />
5. Incertidumbre<br />
Magnitud Instrumento<br />
Temperatura<br />
Presión absoluta<br />
Carga <strong>el</strong>éctrica<br />
Dosis en agua<br />
std std � � N �<br />
Q D w Q M 0 , , 0<br />
T<strong>el</strong>etermómetro<br />
ISOTECH TII-22<br />
con dos sondas<br />
PT100<br />
Barómetro<br />
RPM4A200KS<br />
Electrómetro PTW<br />
UNIDOS<br />
Conjunto <strong>de</strong><br />
referencia cámara<br />
<strong>de</strong> ionización PTW<br />
30013/30012 y<br />
<strong>el</strong>ectrómetro PTW<br />
UNIDOS<br />
Incertidumbre<br />
r<strong>el</strong>ativa asociada<br />
(k=1)<br />
0.06%<br />
0.01%<br />
0.1%<br />
0.3%<br />
La incertidumbre asociada a un coeficiente <strong>de</strong> calibración involucra en base a la ecuación (3) las<br />
incertidumbres <strong>de</strong> dos medidas <strong>de</strong> carga <strong>el</strong>éctrica y la incertidumbre d<strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> calibración<br />
d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> referencia. Adicionalmente, hay que tener en cuenta la incertidumbre asociada a la<br />
corrección por presión y temperatura d<strong>el</strong> aire según la ecuación (4) que intervendría dos veces en<br />
la ecuación (3).<br />
Por último hay que tener en cuenta <strong>el</strong> único factor geométrico que influye por separado en las dos<br />
medidas <strong>de</strong> carga <strong>el</strong>éctrica consi<strong>de</strong>radas en la ecuación (3), a saber, la reproducibilidad <strong>de</strong> la<br />
posición <strong>de</strong> la fuente radiactiva, cuando esta se <strong>de</strong>splaza <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> aparcamiento hasta<br />
128
la posición <strong>de</strong> irradiación. Esta reproducibilidad es mejor que un 0.03%, es <strong>de</strong>cir, comparable a la<br />
propia reproducibilidad <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> carga <strong>el</strong>éctrica (ver tabla 1).<br />
El resto <strong>de</strong> factores geométricos se canc<strong>el</strong>an, ya que durante la calibración <strong>de</strong> una cámara lo único<br />
que se hace es retirar la cámara <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> referencia y sustituirla por la cámara <strong>de</strong><br />
ionización d<strong>el</strong> usuario. Ambas se posicionan empleando un inserto, <strong>de</strong> forma que la<br />
reproducibilidad en posición es exc<strong>el</strong>ente y su incertidumbre asociada <strong>de</strong>spreciable.<br />
Por tanto, teniendo en cuenta los valores <strong>de</strong> incertidumbre <strong>de</strong> la tabla 1 y las ecuaciones (3) y (4) <strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> la incertidumbre asociada al coeficiente <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> ionización en<br />
dosis absorbida en agua en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia resulta un 0.3% con un factor <strong>de</strong> cobertura <strong>de</strong> k=1.<br />
6. Conclusiones<br />
Actualmente la incertidumbre en la calibración <strong>de</strong> una cámara tipo Farmer (PTW 30013 ó PTW<br />
30012) en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica presentan una incertidumbre <strong>de</strong> un 0.3% (k=1). Los<br />
valores obtenidos indican la enorme calidad <strong>de</strong> la instrumentación d<strong>el</strong> laboratorio y su capacidad<br />
<strong>de</strong> servir como laboratorio <strong>de</strong> referencia.<br />
El Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica se convertirá a lo largo d<strong>el</strong> año 2011 en <strong>el</strong> primer laboratorio<br />
secundario español para dosimetría en niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> terapia.<br />
La mayor disponibilidad <strong>de</strong> laboratorios <strong>de</strong> calibración aumenta la calidad <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> dosis<br />
absorbida en agua al ser posible un mayor control <strong>de</strong> los equipos dosimétricos. Al mismo tiempo<br />
la posibilidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>scargar tareas en una red mayor <strong>de</strong> laboratorios <strong>de</strong> calibración permite a los<br />
laboratorios primarios y secundarios mejorar la calidad <strong>de</strong> sus propias medidas e incluso <strong>de</strong><br />
explorar la posibilidad <strong>de</strong> trabajar en protocolos <strong>de</strong> dosimetría para campos más cercanos a la<br />
rutina clínica que los habituales campos estáticos y extensos <strong>de</strong> referencia o <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> los<br />
patrones primarios.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] IAEA TRS-398, Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy: An internacional Co<strong>de</strong> of<br />
Practise for Dosimetry based on Standards of Absorbed Dose to Water. 2000 (Ed 2004)<br />
[2] UNE-EN ISO/IEC 17025:2005, Requisitos generales para la competencia <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong><br />
ensayo y calibración<br />
[3] IAEA TRS-469, Calibration of Reference Dosimeters for External Beam Radiotherapy<br />
129
VALIDACIÓN DE LA TÉCNICA DE ESPECTROMETRÍA ALFA<br />
POR EL LABORATORIO DE BIOELIMINACIÓN PARA LA<br />
MEDIDA DE ACTIVIDAD EN EXCRETAS<br />
C. Hernán<strong>de</strong>z � , I. Sierra, P. Benito, C. López<br />
Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación, Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones<br />
CIEMAT, Avda. Complutense 22, 28040 - Madrid<br />
RESUMEN<br />
La norma ISO/IEC 17025:2005 establece, en <strong>el</strong> apartado 5.4.5 correspondiente a la Validación <strong>de</strong><br />
los Métodos, que “<strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong>be validar los métodos no normalizados, los métodos que<br />
diseña o <strong>de</strong>sarrolla, los métodos normalizados empleados fuera d<strong>el</strong> alcance previsto […] para<br />
confirmar que los métodos son aptos para <strong>el</strong> fin previsto”. El Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong><br />
Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones d<strong>el</strong> CIEMAT, como paso previo a la obtención <strong>de</strong> la<br />
acreditación bajo dicha norma, ha llevado a cabo una serie <strong>de</strong> estudios con los resultados obtenidos<br />
d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> cuantificación <strong>de</strong> emisores alfa mediante Espectrometría Alfa (calibraciones,<br />
medidas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad, medida <strong>de</strong> muestras, participación en ejercicios <strong>de</strong><br />
intercomparación internacionales, etc…) y ha <strong>el</strong>aborado un documento <strong>de</strong> validación, <strong>el</strong> cual se<br />
resume en <strong>el</strong> presente trabajo.<br />
Palabras claves: Dosimetría interna, Medida in-vitro, Espectrometría Alfa, Validación <strong>de</strong> métodos,<br />
Aseguramiento <strong>de</strong> la Calidad.<br />
ABSTRACT<br />
ISO/IEC 17025:2005 gui<strong>de</strong> establishes, in the Method Validation section 5.4.5, that “the<br />
laboratory shall validate non-standard methods, laboratory <strong>de</strong>signed/<strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped methods, standard<br />
methods outsi<strong>de</strong> their inten<strong>de</strong>d scope […] to confirm that the methods are fit for their inten<strong>de</strong>d<br />
use”. The Bio<strong>el</strong>imination Laboratory from the Radiation Dosimetry Service of CIEMAT, as a<br />
previous step prior achieving the ISO 17025 accreditation, has performed some studies based on<br />
the obtained results with the method for the quantification of alpha emitters by Alpha<br />
Spectrometry (calibrations, quality control measurements, sample measurements, participation in<br />
international intercomparison exercises, etc) and has prepared a validation report, which is<br />
resumed in the work we are presenting.<br />
Key Words: Internal dosimetry, In-vitro measurement, Alpha Spectrometry, Method validation, Quality<br />
Assurance.<br />
1. Introducción.<br />
El Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones (SDR) d<strong>el</strong> CIEMAT se<br />
encuentra inmerso en un proceso <strong>de</strong> adaptación <strong>de</strong> su metodología <strong>de</strong> trabajo y <strong>de</strong> aseguramiento <strong>de</strong> la<br />
calidad a los requisitos técnicos y <strong>de</strong> gestión establecidos en la norma ISO/IEC 17025:2005 1 con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong><br />
obtener en breve plazo la acreditación por parte <strong>de</strong> ENAC. Uno <strong>de</strong> los requisitos técnicos <strong>de</strong> dicha norma<br />
es la necesidad <strong>de</strong> realizar la validación <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong> trabajo empleados en <strong>el</strong> laboratorio,<br />
obteniendo evi<strong>de</strong>ncias objetivas <strong>de</strong> que se cumplen los requisitos particulares para <strong>el</strong> uso específico <strong>de</strong> los<br />
mismos.<br />
� faustino.gomez@usc.es<br />
130
En este trabajo se <strong>de</strong>scribe la metodología empleada 2 para validar una <strong>de</strong> las técnicas <strong>de</strong> medida más<br />
ampliamente utilizadas en <strong>el</strong> laboratorio: la Espectrometría Alfa. Dicha técnica se emplea en la<br />
cuantificación <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los isótopos emisores alfa <strong>de</strong> Pu, Am, U, Th y Cm en muestras <strong>de</strong> orina y<br />
heces <strong>de</strong> trabajadores expuestos con riesgo <strong>de</strong> contaminación interna 3-7 .<br />
2. Material y métodos.<br />
El Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación cuenta con dos equipos <strong>de</strong> Espectrometría Alfa (Alpha Analyst,<br />
Canberra) constituidos por 24 cámaras provistas cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> semiconductor <strong>de</strong><br />
barrera <strong>de</strong> superficie <strong>de</strong> silicio.<br />
El plan <strong>de</strong> validación d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> cuantificación <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> emisores alfa mediante Espectrometría<br />
Alfa consi<strong>de</strong>ra los siguientes factores:<br />
1. Empleo <strong>de</strong> patrones <strong>de</strong> referencia certificados tanto en la generación <strong>de</strong> curvas <strong>de</strong> calibrado<br />
como en los procesos <strong>de</strong> separación radioquímicos mediante la adición <strong>de</strong> trazadores.<br />
2. Estudio <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> calibración en eficiencia y en energía para cada una <strong>de</strong> las 24 cámaras<br />
existentes en <strong>el</strong> laboratorio.<br />
3. Estudio <strong>de</strong> resultados <strong>de</strong> los ensayos radioquímicos: evaluación <strong>de</strong> los rendimientos<br />
radioquímicos obtenidos en los tres últimos años, y su r<strong>el</strong>ación directa con <strong>el</strong> AMD (Actividad<br />
Mínima Detectable) aplicable en los programas <strong>de</strong> control y vigilancia.<br />
4. Medida <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad mediante <strong>el</strong> contaje mensual <strong>de</strong> fondos. Empleo <strong>de</strong> cámaras y<br />
<strong>de</strong>tectores con fondos bajos, como criterio para la obtención <strong>de</strong> bajos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> AMD.<br />
5. Validación <strong>de</strong> los ensayos radioquímicos y d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> medida mediante los resultados<br />
obtenidos en la participación en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación internacional.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
3.1. Material <strong>de</strong> referencia certificado.<br />
El laboratorio dispone <strong>de</strong> dos fuentes patrón <strong>de</strong> referencia con actividad certificada por <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong><br />
Metrología <strong>de</strong> Radiaciones Ionizantes (LMRI) d<strong>el</strong> CIEMAT. Se emplean en los procesos <strong>de</strong> calibración<br />
en energías y en eficiencia <strong>de</strong> las 24 cámaras <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección. Las características <strong>de</strong> estas fuentes son:<br />
- MC9612: Fuente triple <strong>de</strong> actividad alfa total <strong>de</strong> 70,30 Bq, conteniendo 233 U, 239 Pu y 241 Am. Se<br />
emplea en la calibración en energías <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> barrera <strong>de</strong> superficie <strong>de</strong> silicio situados<br />
en las 24 cámaras <strong>de</strong> los dos equipos <strong>de</strong> Espectrometría Alfa existentes en <strong>el</strong> laboratorio (EQ-<br />
BIO-001 y EQ-BIO-002).<br />
- MC9613: Fuente <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 241 Am <strong>de</strong> 256 ± 2 Bq empleada para la calibración en<br />
eficiencia <strong>de</strong> los 24 <strong>de</strong>tectores.<br />
Asimismo, <strong>el</strong> Laboratorio dispone <strong>de</strong> patrones certificados, utilizados como trazadores, <strong>de</strong> modo<br />
específico y s<strong>el</strong>ectivo <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> ensayo <strong>de</strong> separación radioquímica aplicado. Concretamente, <strong>el</strong><br />
Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación emplea en sus ensayos los siguientes trazadores: 242 Pu, 243 Am, 229 Th y<br />
232 U.<br />
3.2. Estudio <strong>de</strong> la Calibración en Eficiencia y en Energía d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección.<br />
El laboratorio dispone <strong>de</strong> registros anuales <strong>de</strong> calibración en eficiencia y energía para las 24 cámaras<br />
existentes en los equipos <strong>de</strong> Espectrometría Alfa. Para este estudio se ha realizado una validación<br />
retrospectiva en cada <strong>de</strong>tector con los datos <strong>de</strong> las calibraciones obtenidas durante un período <strong>de</strong> al menos<br />
4 años (o en su <strong>de</strong>fecto, 4 calibraciones).<br />
131
- Calibración en Energía:<br />
La calibración en energía se realiza empleando la fuente triple MC9612. El sistema lleva a cabo un ajuste<br />
lineal d<strong>el</strong> tipo y = mx+L0, r<strong>el</strong>acionando energía y canales.<br />
Se analizó <strong>el</strong> parámetro estadístico “t <strong>de</strong> Stu<strong>de</strong>nt” para realizar un estudio <strong>de</strong> la robustez d<strong>el</strong> método <strong>de</strong><br />
medida, empleándose los valores <strong>de</strong> la or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen y <strong>de</strong> la pendiente <strong>de</strong> las calibraciones en<br />
energía 8 . Para <strong>el</strong>lo, se calcularon para cada cámara y <strong>de</strong>tector los valores medios <strong>de</strong> pendiente (m) y<br />
or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen (L0). A<strong>de</strong>más, se calcularon los valores máximos y mínimos <strong>de</strong> ambos parámetros,<br />
siendo:<br />
mmin: límite inferior <strong>de</strong> la pendiente. Se calcula: m – tSm<br />
mmax: límite superior <strong>de</strong> la pendiente. Se calcula: m + tSm<br />
t: “t” <strong>de</strong> Stu<strong>de</strong>nt para n-2 grados libertad con niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> significación α = 0,05<br />
mmin menor: menor valor <strong>de</strong> todos los mmin<br />
mmax mayor: mayor valor <strong>de</strong> todos los mmax<br />
L0min: límite inferior <strong>de</strong> la or<strong>de</strong>nada. Se calcula: L0 – tSL0<br />
L0max: límite superior <strong>de</strong> la or<strong>de</strong>nada. Se calcula: L0 + tSL0<br />
L0min menor: menor valor <strong>de</strong> todos los L0min<br />
L0max mayor: mayor valor <strong>de</strong> todos los L0max<br />
Sm y SL0: <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> la pendiente y or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen, respectivamente.<br />
Analizando los resultados medios obtenidos para cada <strong>de</strong>tector se observó que no existen diferencias<br />
significativas entre los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> un mismo equipo e incluso entre los dos equipos. Como se muestra<br />
en la tabla siguiente, <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> variación existente entre las pendientes y or<strong>de</strong>nadas en <strong>el</strong> origen<br />
medias en cada equipo no supera <strong>el</strong> 2% en la peor <strong>de</strong> las circunstancias:<br />
Tabla No.1 Valores medios <strong>de</strong> las pendientes y or<strong>de</strong>nadas en <strong>el</strong> origen obtenidos en las<br />
calibraciones en energía en los últimos 4-5 años<br />
E Q U I P O E Q – B I O – 0 0 1 E Q U I P O E Q – B I O – 0 0 2<br />
Cámara m L0 Cámara m L0<br />
1A 0,00286 3,46700 7A 0,00288 3,47625<br />
1B 0,00287 3,47300 7B 0,00287 3,47060<br />
2A 0,00285 3,45320 8A 0,00287 3,46460<br />
2B 0,00285 3,45640 8B 0,00287 3,47225<br />
3A 0,00286 3,46540 9A 0,00286 3,46440<br />
3B 0,00287 3,45420 9B 0,00287 3,46520<br />
4A 0,00287 3,46100 10A 0,00287 3,46800<br />
4B 0,00287 3,48060 10B 0,00286 3,46475<br />
5A 0,00291 3,53320 11A 0,00285 3,44975<br />
5B 0,00288 3,49180 11B 0,00286 3,45175<br />
6A 0,00289 3,48040 12A 0,00286 3,46400<br />
6B 0,00288 3,48640 12B 0,00286 3,27180<br />
Media 0,00287 3,47522 Media 0,00286 3,44861<br />
2σ 3,27E-05 4,46E-02 2σ 1,49E-05 1,12E-01<br />
CV (%) 0,57 0,64 CV (%) 0,26 1,63<br />
Este estudio establece, a<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> criterio <strong>de</strong> aceptación o rechazo <strong>de</strong> futuras calibraciones realizadas en<br />
<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación.<br />
- Calibración en Eficiencia:<br />
El empleo <strong>de</strong> una fuente patrón certificada diferente para realizar la calibración en eficiencias <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>tectores permite no sólo cuantificar dicho parámetro sino a<strong>de</strong>más verificar que la calibración en energía<br />
ha sido realizada correctamente.<br />
132
En cada uno <strong>de</strong> los 24 <strong>de</strong>tectores analizados con anterioridad, se han estudiado las eficiencias obtenidas<br />
durante un período <strong>de</strong> al menos 4 años (o en su <strong>de</strong>fecto, 4 calibraciones) empleando la fuente certificada<br />
MC9613 con 241 Am; se ha calculado <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> energía, canal y eficiencia <strong>de</strong> contaje. Los<br />
resultados para los dos equipos se muestran en las siguientes tablas (Tablas No.2a y 2b).<br />
El análisis <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> los dos equipos pone <strong>de</strong> manifiesto que las diferencias entre las medias <strong>de</strong> los<br />
valores <strong>de</strong> las eficiencias en los <strong>de</strong>tectores no son mayores d<strong>el</strong> 3,6%, por lo que la capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección<br />
no muestra diferencias significativas <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. En <strong>el</strong> equipo EQ-BIO-001, la eficiencia es<br />
ligeramente inferior (26,80 ± 1,89) a la obtenida en <strong>el</strong> equipo EQ-BIO-002 (28,10 ± 0,94). Sin embargo,<br />
podría emplearse un único valor medio <strong>de</strong> eficiencia según <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> medida, aunque en <strong>el</strong> Laboratorio<br />
<strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación se utiliza en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> actividad <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> eficiencia específico <strong>de</strong> la cámara en la<br />
que se ha realizado la lectura.<br />
Tabla No.2a Valores medios <strong>de</strong> energía, canal y eficiencia d<strong>el</strong> pico <strong>de</strong> 241 Am obtenido en las<br />
calibraciones en eficiencia en los últimos 4-5 años en <strong>el</strong> equipo EQ-BIO-001<br />
Detector: Cámara Energía (keV) Canal Eficiencia Incertidumbre (%)<br />
28248 : 1A 5477 703 27,83 0,52<br />
28250 : 1B 5477 699 27,90 0,52<br />
35992 : 2A 5484 711 28,14 0,53<br />
28249 : 2B 5477 709 27,64 0,52<br />
35990 : 3A 5487 706 26,20 0,49<br />
28251 : 3B 5467 701 26,87 0,51<br />
56458 : 4A 5487 707 25,99 0,49<br />
56459 : 4B 5486 698 25,66 0,48<br />
35988 : 5A 5478 670 25,67 0,48<br />
35989 : 5B 5483 692 25,80 0,49<br />
55759 : 6A 5485 693 27,35 0,51<br />
36775 : 6B 5483 693 26,49 0,50<br />
Media 5481 699 26,80<br />
2σ 12 22 1,89<br />
CV (%) 0,11 1,61 3,52<br />
Tabla No.2b Valores medios <strong>de</strong> energía, canal y eficiencia d<strong>el</strong> pico <strong>de</strong> 241 Am obtenido en las<br />
calibraciones en eficiencia en los últimos 4-5 años en <strong>el</strong> equipo EQ-BIO-002<br />
Detector: Cámara Energía (keV) Canal Eficiencia Incertidumbre (%)<br />
43194 : 7A 5485 699 28,27 0,53<br />
43195 : 7B 5485 702 27,76 0,52<br />
46175 : 8A 5485 705 28,27 0,53<br />
55761 : 8B 5484 701 27,86 0,46<br />
56357 : 9A 5488 706 27,30 0,52<br />
56358 : 9B 5489 706 28,78 0,53<br />
56359 : 10A 5487 704 27,90 0,52<br />
56360 : 10B 5485 706 27,47 0,54<br />
59181 : 11A 5484 714 28,31 0,53<br />
59182 : 11B 5485 712 28,02 0,52<br />
59183 : 12A 5486 707 28,78 0,54<br />
59184 : 12B 5483 773 28,47 0,53<br />
Media 5485 711 28,10<br />
2σ 3 40 0,94<br />
CV (%) 0,03 2,82 1,67<br />
133
Análogamente al apartado anterior, este estudio establece <strong>el</strong> criterio <strong>de</strong> aceptación o rechazo <strong>de</strong> futuras<br />
calibraciones realizadas en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación.<br />
3.3. Estudio retrospectivo <strong>de</strong> ensayos radioquímicos y su r<strong>el</strong>ación directa con <strong>el</strong> AMD aplicable en<br />
los programas <strong>de</strong> control y vigilancia.<br />
Se ha llevado a cabo un estudio <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> los ensayos <strong>de</strong> separación radioquímica realizados<br />
para los isótopos <strong>de</strong> Pu y Am, los más frecuentemente analizados, en muestras <strong>de</strong> orina en <strong>el</strong> Laboratorio<br />
<strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación en los tres últimos años. Se ha calculado la media <strong>de</strong> los rendimientos químicos<br />
obtenidos, así como los valores <strong>de</strong> AMD para cada uno <strong>de</strong> los isótopos <strong>de</strong>terminados ( 239+240 Pu, 238 Pu y<br />
241 Am). Los resultados anuales obtenidos y <strong>el</strong> número <strong>de</strong> muestras empleadas en <strong>el</strong> análisis se muestran<br />
en la Tabla No.3.<br />
Tal y como pue<strong>de</strong> observarse, los rendimientos químicos medios para los isótopos <strong>de</strong> Pu no son menores<br />
al 72%, y para <strong>el</strong> Am es mayor d<strong>el</strong> 60%.<br />
Año<br />
Tabla No.3 Resultados promedios obtenidos <strong>de</strong> rendimiento químico y AMD tras <strong>el</strong> estudio<br />
retrospectivo <strong>de</strong> los ensayos radioquímicos realizados en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación<br />
Nº<br />
muestras<br />
Pu<br />
Rto.<br />
(%)<br />
242 Pu<br />
AMD 239+240 Pu<br />
(mBq/muestra)<br />
AMD 238 Pu<br />
(mBq/muestra)<br />
Nº<br />
muestras<br />
Am<br />
Rto.<br />
(%)<br />
243 Am<br />
AMD 241 Am<br />
(mBq/muestra)<br />
2008 156 72 0,08 0,10 160 60 0,12<br />
2009 95 77 0,07 0,11 96 65 0,10<br />
2010 31 76 0,08 0,10 30 63 0,12<br />
3.4. Estudio mensual <strong>de</strong> fondos.<br />
Alcanzar valores <strong>de</strong> AMD bajos (<strong>de</strong> hasta 0,03 mBq/muestra) es inversamente proporcional, según la<br />
siguiente ecuación, a altos rendimientos químicos, tiempos <strong>de</strong> contaje <strong>el</strong>evados y bajos fondos:<br />
AMD<br />
3 � 4,<br />
65 CF1<br />
t.<br />
R.<br />
E<br />
� (1)<br />
don<strong>de</strong> CF1 son las cuentas <strong>de</strong> fondo para <strong>el</strong> pico d<strong>el</strong> isótopo a <strong>de</strong>terminar, t <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> contaje en<br />
segundos, R <strong>el</strong> rendimiento químico d<strong>el</strong> proceso y E la eficiencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
El tiempo <strong>de</strong> contaje establecido en <strong>el</strong> laboratorio es <strong>de</strong> 300000s con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> alcanzar valores <strong>de</strong> AMD<br />
aptos con fines dosimétricos. El rendimiento químico ya fue <strong>de</strong>tallado en <strong>el</strong> punto anterior, así como la<br />
eficiencia <strong>de</strong> contaje d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, que <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> equipo se encuentra entre <strong>el</strong> 26,80% y 28,10%.<br />
El punto sobre <strong>el</strong> que <strong>el</strong> laboratorio trabaja para alcanzar niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> AMD bajos es <strong>el</strong> fondo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección.<br />
Así, mensualmente se realizan medidas <strong>de</strong> planchetas blanco, actualizándose los valores <strong>de</strong> fondo<br />
empleados en los cálculos para cada una <strong>de</strong> las 24 cámaras <strong>de</strong> contaje.<br />
Existen cuatro cámaras en <strong>el</strong> equipo EQ-BIO-001 (cámaras 1A, 1B, 2A y 2B) que están <strong>de</strong>stinadas a la<br />
cuantificación <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> isótopos <strong>de</strong> Uranio y Torio, <strong>de</strong>bido a que la formación <strong>de</strong> los “hijos” pue<strong>de</strong><br />
contaminar <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
Cámaras <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección con fondos <strong>el</strong>evados se emplean también para cuantificar muestras con actividad<br />
(como por ejemplo muestras proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> ejercicios <strong>de</strong> intercomparación). Si los datos <strong>de</strong> fondos altos<br />
134
se mantienen durante mucho tiempo, se realiza una limpieza <strong>de</strong> la cámara y/o <strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> <strong>de</strong>tector por<br />
uno nuevo.<br />
3.5. Participación en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación internacional.<br />
La mayor parte d<strong>el</strong> trabajo <strong>de</strong> un laboratorio <strong>de</strong> bio<strong>el</strong>iminación se centra en <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> radionucleidos<br />
en muestras <strong>de</strong> orina, y ocasionalmente en heces. Es imprescindible verificar que los métodos químicos<br />
<strong>de</strong> separación y las técnicas <strong>de</strong> medida son las correctas.<br />
Aunque existen métodos internos <strong>de</strong> verificación anual (revisión periódica <strong>de</strong> las calibraciones, controles<br />
<strong>de</strong> equipo, control <strong>de</strong> fondo, etc…, analizados en este trabajo) muchos laboratorios <strong>de</strong> bio<strong>el</strong>iminación<br />
participan en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación entre laboratorios a niv<strong>el</strong> mundial. Esta participación es una<br />
<strong>de</strong> las herramientas fundamentales para la evaluación <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> un laboratorio analítico, puesto que<br />
permite la validación <strong>de</strong> los procedimientos específicos <strong>de</strong> análisis empleados, comprobando la exactitud<br />
y <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> confianza <strong>de</strong> los resultados que proporciona <strong>el</strong> laboratorio en sus medidas.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 1998 <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones d<strong>el</strong><br />
CIEMAT participa anualmente en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación internacional. PROCORAD es una<br />
asociación francesa fundada en 1995 por biólogos y farmacéuticos <strong>de</strong> la industria nuclear francesa que<br />
organiza anualmente 7 ejercicios <strong>de</strong> intercomparación en muestras <strong>de</strong> excretas. Por su parte, <strong>el</strong> BfS<br />
(Bun<strong>de</strong>samt für Strahlenschutz), la Oficina Fe<strong>de</strong>ral <strong>de</strong> Protección Radiológica <strong>de</strong> Alemania, también<br />
organiza este tipo <strong>de</strong> ejercicios <strong>de</strong> intercomparación, aunque sin una periodicidad claramente establecida.<br />
En las siguientes tablas (Tablas No.4a, 4b y 4c) se presentan los resultados obtenidos por <strong>el</strong> laboratorio en<br />
ejercicios <strong>de</strong> intercomparación internacionales <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> emisores alfa en los últimos años. Los<br />
resultados muestran, por año y ejercicio presentado, <strong>el</strong> valor enviado por <strong>el</strong> laboratorio (actividad medida)<br />
junto con su incertidumbre, <strong>el</strong> valor suministrado por la organización d<strong>el</strong> ejercicio (valor <strong>de</strong> referencia) y<br />
<strong>el</strong> bias o error r<strong>el</strong>ativo obtenido, en tanto por uno. La actividad y su incertidumbre están expresados en<br />
Bq.muestra -1 , a menos que se indique lo contrario.<br />
El bias r<strong>el</strong>ativo es un parámetro que indica <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> concordancia (criterio <strong>de</strong> exactitud) entre <strong>el</strong> valor<br />
medido y <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia:<br />
Br<br />
A � A<br />
i ai<br />
i � (2)<br />
Aai<br />
don<strong>de</strong> Ai es <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la actividad medida y Aai <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la actividad <strong>de</strong> referencia.<br />
- Ejercicio <strong>de</strong> Actínidos en orina (excepto Uranio):<br />
135
Tabla No.4a Resultados obtenidos por <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación en ejercicios <strong>de</strong><br />
intercomparación: Actínidos en orina (excepto uranio)<br />
Ejercicio Muestra Isótopo Actividad<br />
medida<br />
Incertidumbre<br />
Valor <strong>de</strong><br />
referencia<br />
Incertidumbre Bias<br />
PROCORAD A<br />
239<br />
Pu 2,11E-03 2,53E-04 2,12E-03 1,04E-04 -0,005<br />
2010<br />
241<br />
Am 2,46E-03 3,69E-04 2,16E-03 1,04E-04 0,139<br />
C<br />
230<br />
Th 1,17E-02 1,76E-03 1,12E-02 4,14E-04 0,045<br />
241<br />
Am 2,48E-03 4,21E-04 2,16E-03 1,04E-04 0,148<br />
239<br />
Pu 2,23E-03 2,67E-04 2,12E-03 1,04E-04 0,052<br />
Sol. Pu<br />
239<br />
Pu 3,94E+01 3,15E+00 4,07E+01 1,83E+00 -0,032<br />
PROCORAD A<br />
239<br />
Pu 1,71E-03 1,88E-04 1,71E-03 6,89E-05 0,000<br />
2009<br />
241<br />
Am 2,78E-03 4,17E-04 2,78E-03 0,000<br />
C<br />
230<br />
Th 1,24E-02 1,86E-03 1,11E-02 2,21E-04 0,117<br />
241<br />
Am 2,94E-03 5,00E-04 2,93E-03 0,003<br />
244<br />
Cm 4,37E-03 7,43E-04 4,51E-03 9,02E-05 -0,031<br />
Sol. Pu<br />
239<br />
Pu 6,37E+01 5,10E+00 6,22E+01 3,37E+00 0,024<br />
BfS 2009 A<br />
232<br />
Th 21,02 1,55 22,60 0,70 -0,070<br />
(Resultados<br />
230<br />
Th 3,46 0,79 3,60 0,90 -0,039<br />
en mBq/l)<br />
228<br />
Th 21,30 1,42 22,60 0,70 -0,058<br />
B<br />
232<br />
Th 55,40 3,39 62,10 1,90 -0,108<br />
230<br />
Th 9,06 1,09 9,90 2,50 -0,085<br />
228<br />
Th 56,86 5,54 62,10 1,90 -0,084<br />
C<br />
244<br />
Cm 41,52 7,11 43,90 1,10 -0,054<br />
D<br />
244<br />
Cm 85,35 3,72 93,60 2,40 -0,088<br />
- Ejercicio <strong>de</strong> Uranio en orina:<br />
Tabla No.4b Resultados obtenidos por <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación en ejercicios <strong>de</strong><br />
intercomparación: Uranio en orina<br />
Ejercicio Muestra Isótopo<br />
Actividad<br />
medida<br />
Incertidumbre<br />
Valor <strong>de</strong><br />
referencia<br />
Bias<br />
PROCORAD A<br />
238<br />
U 2,24E-01 1,54E-02 2,36E-01 -0,051<br />
2007<br />
235<br />
U 8,96E-03 9,27E-04 1,10E-02 -0,185<br />
234<br />
U 2,17E-01 1,50E-02 2,28E-01 -0,048<br />
B<br />
238<br />
U 1,10E-02 1,18E-03 1,26E-02 -0,127<br />
235<br />
U 5,40E-04 1,87E-04 6,40E-04 -0,156<br />
234<br />
U 1,06E-02 1,15E-03 1,22E-02 -0,131<br />
PROCORAD A<br />
238<br />
U 1,34E-01 9,34E-03 1,30E-01 0,031<br />
2005<br />
235<br />
U 5,28E-03 6,67E-04 5,66E-03 -0,067<br />
234<br />
U 1,29E-01 9,00E-03 1,25E-01 0,032<br />
B<br />
238<br />
U 1,21E-02 1,29E-03 1,20E-02 0,008<br />
235<br />
U 5,74E-04 2,01E-04 5,50E-04 0,044<br />
234<br />
U 1,20E-02 1,29E-03 1,15E-02 0,043<br />
136
- Ejercicio <strong>de</strong> Actínidos en heces:<br />
Tabla No.4c Resultados obtenidos por <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación en ejercicios <strong>de</strong><br />
intercomparación: Actínidos en heces<br />
Ejercicio Muestra Isótopo<br />
Actividad<br />
medida<br />
Incertidumbre<br />
Valor <strong>de</strong><br />
referencia<br />
Bias<br />
PROCORAD A<br />
239<br />
Pu 2,14E-02 1,98E-03 2,16E-02 -0,009<br />
2006<br />
238<br />
Pu 4,51E-02 3,81E-03 4,34E-02 0,039<br />
238<br />
U 2,27E-02 2,20E-03 2,19E-02 0,037<br />
235<br />
U 9,93E-04 2,83E-04 1,56E-03 -0,363<br />
234<br />
U 2,92E-02 2,72E-03 2,75E-02 0,062<br />
232<br />
Th 2,77E-03 5,87E-04 3,08E-03 -0,101<br />
230<br />
Th 3,86E-03 7,03E-04 5,28E-03 -0,269<br />
228<br />
Th 2,86E-02 3,70E-03 2,42E-02 0,182<br />
B U-238 2,07E-02 2,31E-03 2,20E-02 -0,059<br />
U-235 1,13E-03 5,30E-04 1,35E-03 -0,163<br />
U-234 2,80E-02 2,97E-03 2,78E-02 0,007<br />
Th-232 2,48E-03 4,70E-04 2,02E-03 0,228<br />
Th-230 3,50E-03 5,73E-04 3,68E-03 -0,049<br />
Th-228 2,81E-02 3,41E-03 2,33E-02 0,206<br />
C<br />
239<br />
Pu 2,29E-02 2,14E-03 2,16E-02 0,060<br />
244<br />
Cm 1,33E-02 1,90E-03 1,26E-02 0,056<br />
238<br />
U 2,11E-02 1,99E-03 2,20E-02 -0,041<br />
235<br />
U 8,27E-04 3,50E-04 1,13E-03 -0,268<br />
234<br />
U 2,69E-02 2,45E-03 2,72E-02 -0,011<br />
232<br />
Th 2,48E-03 4,87E-04 3,21E-03 -0,227<br />
230<br />
Th 3,90E-03 6,33E-04 5,72E-03 -0,318<br />
228<br />
Th 2,82E-02 2,66E-03 2,37E-02 0,190<br />
Los criterios <strong>de</strong> validación aplicados a la hora <strong>de</strong> valorar los resultados obtenidos en los ejercicios <strong>de</strong><br />
intercomparación se basan en la norma ANSI N13.30-1996 9 e ISO 28218:2010 10 para medidas indirectas<br />
o in-vitro.<br />
Para ejercicios <strong>de</strong> validación o en controles <strong>de</strong> calidad internos d<strong>el</strong> laboratorio los valores d<strong>el</strong> bias r<strong>el</strong>ativo<br />
<strong>de</strong>ben estar entre -0.25 y + 0.50 cuando la actividad medida es mayor o igual que <strong>el</strong> MTL (Minimum<br />
Testing Lev<strong>el</strong>) d<strong>el</strong> cliente o establecido por la norma ANSI, para cada radionucleido específicamente. El<br />
Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> SDR d<strong>el</strong> CIEMAT alcanza los valores <strong>de</strong> MTL que indica la norma y<br />
ha sido en numerosas ocasiones <strong>el</strong>egido Laboratorio <strong>de</strong> Referencia por sus exc<strong>el</strong>entes resultados, lo que<br />
<strong>de</strong>muestra la vali<strong>de</strong>z d<strong>el</strong> método analítico empleado.<br />
4. Conclusiones.<br />
Todas las evi<strong>de</strong>ncias expuestas y analizadas en este trabajo muestran que <strong>el</strong> método <strong>de</strong> Determinación <strong>de</strong><br />
Actividad <strong>de</strong> Emisores Alfa en orina y heces utilizado en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> CIEMAT<br />
está validado para su empleo en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> aplicación establecido. Dicha validación es fundamental<br />
para cumplir los requisitos técnicos <strong>de</strong> la norma ISO/IEC 17025:2005 con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> obtener la acreditación<br />
ENAC como laboratorio <strong>de</strong> ensayo y calibración <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> marco <strong>de</strong> la acreditación d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong><br />
Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones d<strong>el</strong> CIEMAT.<br />
137
REFERENCIAS<br />
[1] UNE EN ISO/IEC 17025: 2005. Requisitos generales r<strong>el</strong>ativos a la competencia <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> ensayo y<br />
calibración.<br />
[2] Sierra I, Hernán<strong>de</strong>z C. Documento <strong>de</strong> Validación <strong>de</strong> la Determinación <strong>de</strong> Emisores Alfa (Espectrometría Alfa).<br />
PG SDR 010 R2. Dosimetría Personal Interna. Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación. 2010.<br />
[3] Hernán<strong>de</strong>z C, Sierra I. Determinación <strong>de</strong> Actividad isotópica <strong>de</strong> Emisores Alfa por Espectrometría Alfa.<br />
Procedimiento Técnico PT BIO 100. CIEMAT. Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones. 2010.<br />
[4] Hernán<strong>de</strong>z C, Sierra I. Separación Radioquímica <strong>de</strong> isótopos <strong>de</strong> Pu, Am, Cm y Th en orina. Procedimiento<br />
Técnico PT BIO 101. CIEMAT. Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones. 2010.<br />
[5] Sierra I, Hernán<strong>de</strong>z C. Separación Radioquímica <strong>de</strong> isótopos <strong>de</strong> U en orina. Procedimiento Técnico PT BIO 102.<br />
CIEMAT. Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones. 2010.<br />
[6] Sierra I, Hernán<strong>de</strong>z C. Separación Radioquímica <strong>de</strong> isótopos <strong>de</strong> Pu, Am, Cm, U y Th en heces. Procedimiento<br />
Técnico PT BIO 103. CIEMAT. Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones. 2010.<br />
[7] Hernán<strong>de</strong>z C, Sierra I. Tratamiento <strong>de</strong> muestras: Precipitación, Incineración y Electro<strong>de</strong>pósito. Procedimiento<br />
Técnico PT BIO 030. CIEMAT. Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones. 2010.<br />
[8] Miller J.C., Miller J.N. Estadística para Química Analítica. Addison Wesley Iberoamericana. Wilmington,<br />
D<strong>el</strong>aware. 1993.<br />
[9] ANSI N13.30:1996. Performance Criteria for Radiobioassay.<br />
[10] ISO 28218:2010. Radiation protection - Performance criteria for radiobioassay.<br />
138
RESPUESTA DOSIMÉTRICA DE UN CONJUNTO DE<br />
DOSÍMETROS DE ANILLO Y DE MUÑECA A HACES DE<br />
RADIACIÓN DE REFERENCIA Y HACES MIXTOS<br />
M. Ginjaume 1 , A. Carnicer 1 , X. Ortega 1 ,<br />
M.L. Tormo 2 , I. Amor 2 , M. Rodríguez 2<br />
1 Instituto <strong>de</strong> Técnicas Energéticas –Universidad Politécnica <strong>de</strong> Cataluña<br />
(INTE-UPC). Barc<strong>el</strong>ona<br />
2 Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN)<br />
RESUMEN<br />
El control individual <strong>de</strong> la exposición a radiación externa es uno <strong>de</strong> los principales requisitos para<br />
asegurar una a<strong>de</strong>cuada protección radiológica <strong>de</strong> los trabajadores expuestos a radiaciones ionizantes. En<br />
este trabajo se presentan los resultados <strong>de</strong> la respuesta dosimétrica <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> 8 sistemas<br />
dosimétricos <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s (6 <strong>de</strong> tipo anillo y 2 <strong>de</strong> muñeca) a haces <strong>de</strong> radiación fotónica, beta y<br />
mixtos beta-gamma. El análisis <strong>de</strong> los resultados permite concluir que la mayoría <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong><br />
extremida<strong>de</strong>s ensayados son a<strong>de</strong>cuados para la estimación <strong>de</strong> la dosis en muñeca o <strong>de</strong>do, <strong>de</strong> los<br />
trabajadores expuestos, aunque en general se observan dificulta<strong>de</strong>s para la medida <strong>de</strong> haces beta <strong>de</strong><br />
energía media.<br />
Palabras claves: Dosimetría ocupacional, dosimetría termoluminiscente, extremida<strong>de</strong>s<br />
ABSTRACT<br />
Individual monitoring of radiation workers is one of the main requirements to ensure a<strong>de</strong>quate<br />
radiological protection of workers. This paper presents the main results of a comparison study of the<br />
dosimetric response of a set of 8-extremity dosimetry systems (6 ring-type and 2 wrist-type) to photon<br />
beams, beta radiation and mixed beta-gamma fi<strong>el</strong>ds. The analysis of results showed that most tested<br />
systems are suitable for the estimation of the extremity exposure of radiation workers. However it is also<br />
highlighted that some of the dosimetric systems cannot measure accurat<strong>el</strong>y medium-energy beta beams or<br />
mixed gamma-beta fi<strong>el</strong>ds.<br />
Key Words: Occupational dosimetry, thermoluminescence dosimetry, extremity doses.<br />
1. Introducción.<br />
La Directiva Europea 96/29 EURATOM d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> 13 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 1996 [1] establece las normas<br />
básicas r<strong>el</strong>ativas a la protección sanitaria <strong>de</strong> los trabajadores y la población contra los riesgos que resultan<br />
<strong>de</strong> las radiaciones ionizantes. En particular recoge los requisitos básicos legales para la vigilancia<br />
radiológica individual en la Unión Europea. En España, dichos requerimientos están contemplados en <strong>el</strong><br />
Real Decreto <strong>de</strong> Protección Sanitaria contra Radiaciones ionizantes [2]. En este sentido se señala que la<br />
dosimetría individual tanto externa como interna será efectuada por Servicios <strong>de</strong> Dosimetría Personal<br />
expresamente autorizados por <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN). Así mismo se especifica que en<br />
caso <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong> irradiación externa, los trabajadores expuestos <strong>de</strong> categoría A <strong>de</strong>berán utilizar<br />
dosímetros individuales que midan la dosis externa representativa <strong>de</strong> la dosis para la totalidad d<strong>el</strong><br />
organismo durante toda la jornada laboral; en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong> exposición parcial o no homogénea,<br />
<strong>de</strong>berán utilizarse dosímetros a<strong>de</strong>cuados en las partes potencialmente más afectadas.<br />
Recientes investigaciones han puesto <strong>de</strong> manifiesto que en algunas aplicaciones sanitarias <strong>de</strong> las<br />
radiaciones ionizantes, como es <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la radiología intervencionista, cardiología intervencionista y la<br />
139
medicina nuclear, la magnitud limitante <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la protección radiológica <strong>de</strong> los<br />
trabajadores pue<strong>de</strong> ser la dosis equivalente en la pi<strong>el</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>dos y manos. Así mismo se ha señalado que, en<br />
general, se dispone <strong>de</strong> poca información sistemática <strong>de</strong> dichos controles [3]. Por ejemplo, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
España, las intercomparaciones entre servicios <strong>de</strong> dosimetría personal organizados por <strong>el</strong> CSN, hasta <strong>el</strong><br />
momento, solamente han consi<strong>de</strong>rado dosímetros <strong>de</strong> tipo cuerpo entero [4].<br />
En este contexto, <strong>el</strong> Instituto <strong>de</strong> Técnicas Energéticas (INTE) <strong>de</strong> la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Cataluña<br />
(UPC) y <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN) firmaron un acuerdo para llevar a cabo un proyecto <strong>de</strong><br />
investigación sobre “Análisis <strong>de</strong> las técnicas <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s. Propuesta <strong>de</strong> una<br />
metodología <strong>de</strong> calibración y caracterización”. El proyecto contemplaba la verificación <strong>de</strong> un conjunto<br />
<strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s utilizados en los Servicios <strong>de</strong> Dosimetría Personal autorizados por <strong>el</strong><br />
CSN.<br />
2. Material y métodos<br />
Se han s<strong>el</strong>eccionado un conjunto <strong>de</strong> 8 sistemas dosimétricos correspondientes a 6 servicios <strong>de</strong> dosimetría<br />
personal. En la s<strong>el</strong>ección se escogieron sistemas distintos entre <strong>el</strong>los y representativos <strong>de</strong> las técnicas<br />
utilizadas por los servicios <strong>de</strong> dosimetría personal acreditados por <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. El<br />
estudio se ha <strong>de</strong>sarrollado en dos fases. La primera ha incluido la verificación <strong>de</strong> la respuesta energética<br />
<strong>de</strong> los dosímetros en campos <strong>de</strong> radiación fotónica <strong>de</strong> referencia. La segunda fase ha analizado la<br />
respuesta direccional y a campos <strong>de</strong> radiación fotónica, beta y mixtos <strong>de</strong> los sistemas dosimétricos. Los<br />
participantes <strong>de</strong>sconocían las condiciones <strong>de</strong> irradiación <strong>de</strong> los dosímetros. Cada participante <strong>de</strong>bía<br />
preparar un mínimo <strong>de</strong> 21 dosímetros para la primera fase y <strong>de</strong> 30 dosímetros para la segunda fase.<br />
En la Tabla 1 se resumen las características principales <strong>de</strong> los distintos sistemas.<br />
Las irradiaciones se llevaron a cabo en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Calibración y Dosimetría d<strong>el</strong> Instituto <strong>de</strong><br />
Técnicas <strong>de</strong> la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Catalunya, acreditado por la Entidad Nacional <strong>de</strong> Acreditación<br />
(ENAC). Los dosímetros <strong>de</strong> anillo se han situado centrados en <strong>el</strong> maniquí ISO [5,6], constituido por un<br />
cilindro <strong>de</strong> PMMA <strong>de</strong> 10 mm <strong>de</strong> diámetro y 300 mm <strong>de</strong> altura. Se han colocado 3 dosímetros por punto<br />
<strong>de</strong> calibración. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los dosímetros <strong>de</strong> muñeca se han efectuado dos irradiaciones por punto <strong>de</strong><br />
calibración con 1 ó 2 dosímetros en cada una. En este caso, se ha empleado <strong>el</strong> maniquí ISO [5,6], en<br />
forma <strong>de</strong> columna, cilindro <strong>de</strong> 19 mm <strong>de</strong> diámetro y 300 mm <strong>de</strong> altura con pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> PMMA <strong>de</strong> 2.5 mm,<br />
r<strong>el</strong>leno <strong>de</strong> agua.<br />
De acuerdo con las recomendaciones internacionales vigentes para la irradiación <strong>de</strong> dosímetros<br />
personales <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s, la magnitud <strong>de</strong> referencia es la dosis equivalente personal Hp(0,07) [7]. Los<br />
dosímetros se han irradiado con haces <strong>de</strong> radiación fotónica correspondientes a la serie ISO <strong>de</strong> espectro<br />
estrecho [8], haces beta [9] y una combinación <strong>de</strong> ambos. En las Tablas 2 y 3 se resumen las calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
radiación utilizadas en <strong>el</strong> proyecto, respectivamente en la primera y la segunda fase.<br />
140
Anillo<br />
Muñeca<br />
I<strong>de</strong>ntificación Marca Mod<strong>el</strong>o<br />
Detector<br />
(espesor)<br />
Centro 1 HARSHAW EXT-RAD<br />
TLD-700 LiF:Mg,Ti<br />
(0.9mm)<br />
Centro 2 PANASONIC UD-807AT7N<br />
7<br />
Li2 11 B4O7:Cu (15<br />
mg/cm 2 )<br />
Centro 3 RADOS -<br />
Harshaw TLD-100<br />
LiF:Mg,Ti (0.9 mm)<br />
Centro 4 RADOS -<br />
MCP-Ns LiF:Mg,Cu,P<br />
(8.5 mg/cm 2 )<br />
Centro 7 TELEDYNE RB-4 LiF:Mg, Ti (0.4 mm)<br />
Centro 8 RADOS -<br />
GR-200A LiF:Mg,Cu,P<br />
(240 mg/cm 2 )<br />
Centro 5 VINTEN 860/N/52<br />
TLD-100 LiF:Mg,Ti<br />
(0.9 mm)<br />
Centro 6 TELEDYNE PB-2<br />
CaSO4:Dy<br />
(0.4 mm)<br />
Tabla 1. Características principales <strong>de</strong> los sistemas dosimétricos estudiados.<br />
Calidad <strong>de</strong> irradiación<br />
Rango <strong>de</strong> dosis equivalente personal<br />
(mSv)<br />
137 Cs (0º) 2.0 (± 30 %)<br />
N-40 (0º) 1.5 (± 30 %)<br />
N-60 (0º) 2.0 (± 30 %)<br />
N-80 (0º) 1.5 (± 30 %)<br />
N-100 (0º) 0.5 (± 30 %)<br />
N-200 (0º) 2.0 (± 30 %)<br />
Tabla 2. Puntos <strong>de</strong> calibración s<strong>el</strong>eccionados en la primera fase d<strong>el</strong> estudio piloto <strong>de</strong> caracterización. Entre<br />
paréntesis se indica <strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia entre <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> irradiación y <strong>el</strong> plano <strong>de</strong> referencia.<br />
141
Calidad <strong>de</strong> irradiación<br />
Rango <strong>de</strong> dosis equivalente personal<br />
(mSv)<br />
137 Cs (0º) 2.0 (± 30 %)<br />
137 Cs (60º) 2.0 (± 30 %)<br />
N-150 (0º) 2.5 (± 30 %)<br />
137 Cs + 204 Tl (0º) 0.7 + 0.7 (± 30 %)<br />
90 Sr/ 90 Y (0º) 2.5 (± 30 %)<br />
90 Sr/ 90 Y (60º)<br />
2.5 (± 30 %)<br />
204 Tl (0º) 0.7 (± 30 %)<br />
Tabla 3. Puntos <strong>de</strong> calibración s<strong>el</strong>eccionados en la segunda fase d<strong>el</strong> estudio piloto <strong>de</strong> caracterización. Entre<br />
paréntesis se indica <strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia entre <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> irradiación y <strong>el</strong> plano <strong>de</strong> referencia.<br />
Para la evaluación <strong>de</strong> los resultados se han aplicado los criterios recomendados por ICRP [10,11]. El<br />
cociente entre <strong>el</strong> valor medido y <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong>be estar incluido entre los límites <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong><br />
las <strong>de</strong>nominadas “curvas <strong>de</strong> trompeta” [12], estableciéndose como tolerancia que un máximo <strong>de</strong> un 10%<br />
<strong>de</strong> las lecturas para cada grupo <strong>de</strong> dosímetros irradiados a un mismo punto <strong>de</strong> calibración, se encuentre<br />
fuera <strong>de</strong> los límites indicados en las curvas.<br />
a) Límite superior <strong>de</strong> las curvas trompeta<br />
� H<br />
�<br />
�<br />
� H<br />
� H � 0<br />
� 1.<br />
5�<br />
�1�<br />
�<br />
�<br />
� 2H<br />
0 � H v �<br />
b) Límite inferior <strong>de</strong> las curvas trompeta:<br />
m<br />
v<br />
� H<br />
�<br />
�<br />
� H<br />
m<br />
v<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
Ls<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
Li<br />
�<br />
1 � 2H<br />
0<br />
�<br />
�1�<br />
1.<br />
5 � H0<br />
� H v<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
Hmes <strong>el</strong> valor medido <strong>de</strong> la dosis equivalente personal<br />
Hv es <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la dosis equivalente personal<br />
H0 es <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> registro <strong>de</strong> dosis. De acuerdo con <strong>el</strong> valor establecido por <strong>el</strong> CSN [13] para los Servicios<br />
<strong>de</strong> Dosimetría Personal se consi<strong>de</strong>ra en <strong>el</strong> análisis H0=0.1 mSv<br />
Así mismo se ha analizado la repetibilidad en las medidas, s, a partir <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación típica para cada<br />
serie <strong>de</strong> tres lecturas<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
Li, Lectura d<strong>el</strong> dosímetro i<br />
1<br />
�<br />
1 3<br />
2<br />
� ( � ) . 100<br />
i �1<br />
i<br />
2<br />
L , valor medio <strong>de</strong> las lecturas <strong>de</strong> tres dosímetros irradiados en las mismas condiciones.<br />
L L<br />
s<br />
L<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
142
3. Resultados<br />
La mejor respuesta se ha obtenido en <strong>el</strong> centro 3 que respon<strong>de</strong> satisfactoriamente a todos los campos <strong>de</strong><br />
radiación ensayados con una buena repetibilidad (s
este sentido, cuando se trabaje con estos campos <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong>berá s<strong>el</strong>eccionarse un sistema<br />
dosimétrico explícitamente verificado y validado para dichos campos.<br />
A partir d<strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> los resultados d<strong>el</strong> ensayo piloto, y <strong>de</strong> los protocolos y normas <strong>de</strong> calibración<br />
internacionales disponibles, se ha <strong>el</strong>aborado una propuesta <strong>de</strong> “Metodología <strong>de</strong> calibración y<br />
caracterización <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s” [14] cuya utilización garantiza una respuesta<br />
satisfactoria d<strong>el</strong> sistema dosimétrico para los campos <strong>de</strong> radiación más frecuentes en aplicaciones<br />
sanitarias.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Directiva 96/29 <strong>de</strong> EURATOM, 13 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 1996, por la que se establecen las normas básicas r<strong>el</strong>ativas a la<br />
protección sanitaria <strong>de</strong> los trabajadores y <strong>de</strong> la población contra riesgos que resulten <strong>de</strong> las radiaciones<br />
ionizantes.<br />
[2] Real Decreto 783/2001, <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> julio, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento sobre protección sanitaria<br />
contraradiaciones ionizantes («Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado» número 178).<br />
[3] L. Donadille, E. Carinou, M. Ginjaume, J. Jankowski, A. Rimpler, M. Sans Merce and F. Vanhavere. An<br />
overview of the use of extremity dosemeters in some European countries for medical applications. Radiat.<br />
Protec. Dosim. 131, 62-66, 2008<br />
[4] Villanueva I., Amor I., Brosed A., Villanueva R., Ginjaume M, Ortega X., Roig M. “Spanish intercomparison of<br />
approved personal dosimetry services using photon radiation beams”. IRPA 10 proceedings, Madrid, May 2004.<br />
[5] ISO 4037-3 International Organization for Standardization. “X and gamma reference radiation for calibrating<br />
dosemeters and doserate meters and for <strong>de</strong>termining their response as a function of photon energy”. Part 3:<br />
Calibration of area and personal dosemeters and the measurement of their response as a function of energy and<br />
angle of inci<strong>de</strong>nce. Switzerland, 1996.<br />
[6] ISO 6980-3 International Organization for Standardization. “Reference beta-particle radiation”. Part 3:<br />
Calibration of area and personal dosemeters and the measurement of their response as a function of energy and<br />
angle of inci<strong>de</strong>nce. Switzerland, 2006.<br />
[7] ISO 12794 International Organization for Standardization. “Nuclear Energy- Radiation protection – Individual<br />
thermoluminescence dosemeters for extremities and eyes”. Geneva, Switzerland, 2000.<br />
[8] ISO 4037-1. International Organization for Standardization. “X and gamma reference radiation for calibrating<br />
dosemeters and doserate meters and for <strong>de</strong>termining their response as a function of photon energy”. Part 1:<br />
Radiation characteristics and production methods. Switzerland, 1996.<br />
[9] ISO 6980-1. International Organization for Standardization. “Reference beta-particle radiation”. Part 1: Methods<br />
of production. Switzerland, 2006.<br />
[10] International Commission on Radiological Protection. 1990 Recommendations of the International Commission<br />
on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Annals of the ICRP vol 21 nº 1-3. Pergamon Press, Oxford<br />
(1991).<br />
[11] ICRP 75, International Commission on Radiological Protection, General Principles for the Radiation Protection<br />
of Workers, Publication 75, Annals of the ICRP 27, 1-3, Pergamon Press, New York (1997).<br />
[12] Böhm J., Ambrosi P., Mandatory type tests of solid state dosimetry systems as an appropriate aid to quality<br />
assurance in individual monitoring. Radiat. Prot. Dosim. 34, 123-126 (1990).<br />
[13] GUÍA CSN 7.1 (Rev. 1) Requisitos técnicos-administrativos para los servicios <strong>de</strong> dosimetría personal. Consejo<br />
<strong>de</strong> Seguridad Nuclear, Madrid, 2006<br />
[14] M. Ginjaume, A. Carnicer, X. Ortega. “Análisis <strong>de</strong> las técnicas <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s. Propuesta <strong>de</strong> una<br />
metodología <strong>de</strong> calibración y caracterización”. Ref. DRM-CSN-EX01, versión 1. Barc<strong>el</strong>ona, Julio 2008.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Los autores agra<strong>de</strong>cen al Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear la financiación recibida para llevar a cabo <strong>el</strong> proyecto.<br />
144
PUESTA EN MARCHA DE UN SERVICIO DE DOSIMETRÍA DE<br />
ALANINA<br />
A. Gago Arias 1� , F. Gómez Rodríguez 1 , D. González Castaño 1 , E. Peteiro Vilaseco 2 , C.<br />
Lo<strong>de</strong>iro Remesar 2 .<br />
1 Grupo <strong>de</strong> Investigación en Radiofísica, Univ. <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a.<br />
2 Unidad <strong>de</strong> Resonancia Paramagnética Electrónica, Univ. <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a.<br />
RESUMEN<br />
La alanina, uno <strong>de</strong> los aminoácidos que forman las proteínas <strong>de</strong> los seres vivos, goza <strong>de</strong> unas<br />
propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> radiación muy similares a las d<strong>el</strong> agua, lo que la convierte en una<br />
sustancia muy útil para la dosimetría en radioterapia, utilizándose como estándar secundario en<br />
diversas instituciones metrológicas: NPL, NIST, PTB, etc.<br />
La radiación ionizante produce radicales libres en la alanina, en una concentración proporcional a<br />
la dosis absorbida. Los radicales inducidos pue<strong>de</strong>n ser <strong>de</strong>tectados mediante espectroscopía <strong>de</strong><br />
Resonancia Paramagnética Electrónica (RPE), y como la señal mantiene la proporcionalidad con<br />
la concentración <strong>de</strong> radicales, la dosis <strong>de</strong>positada pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>terminada una vez se ha realizado<br />
una calibración señal-dosis.Este trabajo afronta la puesta en marcha <strong>de</strong> un servicio <strong>de</strong> dosimetría<br />
con alanina ligado a la unidad <strong>de</strong> Co60 d<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica y la Unidad <strong>de</strong> Resonancia<br />
Magnética, sección <strong>de</strong> Resonancia Paramagnética Electrónica <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a.<br />
Palabras clave: Dosimetría física, radioterapia, alanina.<br />
ABSTRACT<br />
Alanine, one of the aminoacids conforming animal proteins, presents radiation transport properties<br />
very similar to water, resulting an attractive material for radiotherapy dosimetry. Ionizing radiation<br />
produce free radicals in alanine, in a concentration that is proportional to the accumulated dose in<br />
the interval from 1 to 10 4 Gy. This radiation induced radicals can be <strong>de</strong>tected by means of<br />
<strong>el</strong>ectronic paramagnetic spectroscopy, and as the signal maintains the proportionality with the<br />
radical concentration, dose <strong>de</strong>posited in the sample can be <strong>de</strong>termined after a calibration curve<br />
signal-to-dose is obtained. This work presents the first attempts to establish an alanine dosimetry<br />
service associated to the Co60 facility of the Radiation Physics laboratory of the University of<br />
Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a, currently un<strong>de</strong>rgoing the accreditation process as secondary standard<br />
dosimetry laboratory.<br />
Key Words: Dosimetry, radiotherapy, alanine, <strong>el</strong>ectronic paramagnetic resonance.<br />
1. Introducción.<br />
El efecto <strong>de</strong> la radiación ionizante es cuantificado en radioterapia a partir <strong>de</strong> la dosis<br />
<strong>de</strong>positada en los tejidos. La magnitud <strong>de</strong> referencia establecida en dosimetría es la dosis<br />
absorbida en agua [1], al constituir una buena aproximación a la dosis <strong>de</strong>positada en un <strong>el</strong>evado<br />
número <strong>de</strong> tejidos.<br />
La alanina es uno <strong>de</strong> los aminoácidos que forman las proteínas <strong>de</strong> los seres vivos, su<br />
composición atómica, análoga a la <strong>de</strong> tejido, la convierte en un material atractivo para la<br />
� carolina.hernan<strong>de</strong>z@ciemat.es<br />
145
dosimetría en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia. La radiación ionizante produce radicales en la alanina, en una<br />
concentración lineal con la dosis absorbida en <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> 1 a 10 4 Gy[2].<br />
Los radicales <strong>de</strong> una muestra pue<strong>de</strong>n ser <strong>de</strong>tectados en una RPE a través <strong>de</strong> los cambios <strong>de</strong><br />
orientación <strong>de</strong> los momentos magnéticos <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrones <strong>de</strong>sapareados. La diferencia energética<br />
entre los dos posibles alineamientos d<strong>el</strong> momento magnético d<strong>el</strong> <strong>el</strong>ectrón <strong>de</strong>sapareado con<br />
respecto a un campo magnético externo B es función d<strong>el</strong> magnetón <strong>de</strong> bohr μ, d<strong>el</strong> factor<br />
giromagnético d<strong>el</strong> compuesto g, y d<strong>el</strong> propio campo magnético<br />
hυ=gμB (1)<br />
La RPE hace incidir sobre la muestra a estudiar una haz <strong>de</strong> fotones con frecuencia <strong>de</strong><br />
microondas constante entorno a 9GHz, al tiempo que se varía <strong>el</strong> campo magnético <strong>de</strong> la cavidad<br />
que aloja la muestra. Las transiciones energéticas <strong>de</strong>bidas al cambio <strong>de</strong> alineamiento <strong>de</strong> los<br />
momentos magnéticos <strong>de</strong> la muestra con <strong>el</strong> campo magnético externo se producen cuando se<br />
igualan los dos términos <strong>de</strong> la expresión 1, produciendo una absorción neta <strong>de</strong> energía en <strong>el</strong><br />
material. La señal <strong>de</strong> la EPR es por tanto la energía absorbida por <strong>el</strong> material en función d<strong>el</strong> campo<br />
magnético externo, ante la irradiación <strong>de</strong> microondas <strong>de</strong> frecuencia constante.<br />
Como la intensidad <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> RPE es proporcional a la concentración <strong>de</strong> radicales en la<br />
muestra, existe una r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> proporcionalidad entre la señal y la dosis <strong>de</strong>positada en la alanina.<br />
Se trata <strong>de</strong> un test no <strong>de</strong>structivo que permite <strong>el</strong> análisis múltiple <strong>de</strong> un único dosímetro,<br />
realización <strong>de</strong> estudios acumulativos <strong>de</strong> dosis en tratamientos, etc.<br />
La estabilidad <strong>de</strong> los radicales formados por la radiación ionizante en la alanina es superior a<br />
la <strong>de</strong> la mayor parte <strong>de</strong> los compuestos orgánicos, razón por la que se escoge este material para la<br />
dosimetría con lectura en RPE. La recombinación <strong>de</strong> los radicales en la alanina tras la irradiación<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> fuertemente <strong>de</strong> las condiciones ambientales <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> la muestra,<br />
aumentando con la temperatura y la humedad r<strong>el</strong>ativa. La señal disminuye típicamente alre<strong>de</strong>dor<br />
<strong>de</strong> un 3% tras un periodo <strong>de</strong> seis meses <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la irradiación a la temperatura XX y con 60% <strong>de</strong><br />
humedad r<strong>el</strong>ativa [3].<br />
La señal <strong>de</strong> alanina en RPE es función <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong>positada en la muestra,D, la masa <strong>de</strong> la<br />
muestra, m, la sensibilidad d<strong>el</strong> espectrómetro c, la temperatura <strong>de</strong> irradiación <strong>de</strong> la muestra, T, y <strong>el</strong><br />
tiempo, t, transcurrido <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la irradiación.<br />
1 1<br />
ΔB) = c�<br />
D�<br />
m�<br />
S(Δ(Δ�<br />
� don<strong>de</strong> kt<br />
= f t (t �t<br />
irr ) y kT<br />
= 1�<br />
cT<br />
(T �T<br />
) (2)<br />
k k<br />
D(T, irr<br />
t<br />
T<br />
Don<strong>de</strong> Kt es la corrección por la recombinación <strong>de</strong> radicales en la muestra con <strong>el</strong> tiempo y KT es la<br />
corrección por la temperatura a la que se irradió la muestra.<br />
Las presentaciones <strong>de</strong> la alanina para su uso como dosímetro su<strong>el</strong>en emplear agregados<br />
policristalinos s<strong>el</strong>lados con un polímero: parafina, poliestireno, polietileno, etc. La finalidad d<strong>el</strong><br />
dosímetro condiciona <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> presentaciones en forma <strong>de</strong> pastillas cilíndricas <strong>de</strong> distintos<br />
tamaños; g<strong>el</strong>es y <strong>de</strong>posiciones en finas capas para dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula. Dada la equivalencia a<br />
agua d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, la proporcionalidad entre la concentración <strong>de</strong> radicales y la dosis, la estabilidad<br />
<strong>de</strong> los radicales inducidos por la radiación, la alta sensibilidad a la radiación, la lectura mediante<br />
un proceso no <strong>de</strong>structivo y la facilidad <strong>de</strong> manejo, la dosimetría en alanina constituye un<br />
procedimiento cada vez más atractivo.<br />
Aunque la dosimetría <strong>de</strong> alanina con lectura en RPE nació como un sistema para la medida<br />
<strong>de</strong> valores gran<strong>de</strong>s <strong>de</strong> dosis, único escenario don<strong>de</strong> se podían garantizar niv<strong>el</strong>es bajos <strong>de</strong><br />
incertidumbre, la evolución <strong>de</strong> esta técnica dosimétrica a lo largo <strong>de</strong> las últimas décadas ha<br />
permitido bajar consi<strong>de</strong>rablemente la incertidumbre para los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis manejados en terapia.<br />
146
La utilización <strong>de</strong> cavida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> resonancia <strong>de</strong> alta sensibilidad, <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong><br />
influencia en la medida y la optimización d<strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> las señales ha permitido a centros<br />
como <strong>el</strong> PTB <strong>de</strong> Alemania alcanzar niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> incertidumbre <strong>de</strong> un 0.5% en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> 5<br />
a 25 Gy [4]. D<strong>el</strong> mismo modo, han aparecido servicios <strong>de</strong> dosimetría postal como <strong>el</strong> National<br />
Physics Laboratory <strong>de</strong> Londres que garantizan una incertidumbre <strong>de</strong> un 1.7% para dosis superiores<br />
a 10 Gy.<br />
La red <strong>de</strong> infraestructuras <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a cuenta con una RPE<br />
y una unidad <strong>de</strong> Cobalto60 en vías <strong>de</strong> acreditación como laboratorio secundario <strong>de</strong> dosimetría para<br />
calibración en niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> terapia. Estas instalaciones presentan la oportunidad <strong>de</strong> establecer un<br />
sistema <strong>de</strong> dosimetría con alanina que <strong>de</strong> consolidarse ofrecería un servicio <strong>de</strong> dosimetría por<br />
ahora inexistente en España.<br />
Este trabajo presenta los primeros procedimientos para la obtención <strong>de</strong> una curva <strong>de</strong><br />
calibración <strong>de</strong> dosis a partir <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> la alanina en RPE, con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> obtener<br />
incertidumbres asociadas a la medida operativas para la dosimetría en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> terapia. Se<br />
analizará <strong>el</strong> dispositivo experimental adoptado, <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> la señal obtenida en la EPR y las<br />
incertidumbres alcanzadas en las campañas <strong>de</strong> medida realizadas.<br />
2. Materiales y Métodos.<br />
Los dosímetros utilizados en este trabajo son los manufacturados por Harw<strong>el</strong>l Dosimeters. Se trata<br />
<strong>de</strong> alanina L-α policristalina encapsulada en pastillas cilíndricas s<strong>el</strong>ladas con parafina, en<br />
presentaciones <strong>de</strong> 5 mm <strong>de</strong> diámetro, 2.5 mm <strong>de</strong> alto y una masa <strong>de</strong> (60.0± 0.3) mg <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un<br />
lote (k=1).<br />
Se llevaron a cabo dos campañas <strong>de</strong> irradiación en calidad Co60 en <strong>el</strong> Theratron 780 d<strong>el</strong><br />
Laboratorio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a. Todas las medidas se<br />
realizaron en cuba <strong>de</strong> agua, a una distancia fuente superficie <strong>de</strong> 75 cm, disponiendo 4 pastillas <strong>de</strong><br />
alanina en un contenedor <strong>de</strong> Perspex que se situó en algunas medidas a 1cm y en otras a 5cm <strong>de</strong><br />
profundidad en agua.<br />
El contenedor <strong>de</strong> Perspex, figura 2, es un cilindro <strong>de</strong> 4.9 cm <strong>de</strong> largo y 1 cm <strong>de</strong> diámetro con<br />
una anchura <strong>de</strong> pared <strong>de</strong> 2.25 mm, En su interior se alojan las 4 pastillas, minimizando las<br />
variaciones <strong>de</strong> su posición en <strong>el</strong> tubo por medio <strong>de</strong> un cilindro interior macizo d<strong>el</strong> mismo material<br />
que se inmoviliza en con un tornillo <strong>de</strong> nylon. El cilindro es ro<strong>de</strong>ado <strong>de</strong> cinta <strong>de</strong> teflón y cinta<br />
aislante en <strong>el</strong> extremo para conseguir estanqueidad a la hora <strong>de</strong> sumergir <strong>el</strong> contenedor en la cuba<br />
<strong>de</strong> agua.<br />
La primera campaña abarcó 10 niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis entre 10 y 20 Gy, con <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> valorar la<br />
curva <strong>de</strong> calibración y establecer incertidumbres.<br />
En la segunda campaña se incrementó la dosis hasta 50 Gy, estudiando las fuentes <strong>de</strong><br />
incertidumbre e intentando minimizarlas.<br />
La RPE con que se realizó la lectura <strong>de</strong> la alanina es un Bruker EPR-EMX-ER073 banda X,<br />
escogiendo parámetros <strong>de</strong> campo magnético y la amplitud, potencia y frecuencia <strong>de</strong> Microondas<br />
que minimizan <strong>el</strong> ruido <strong>de</strong> la señal.<br />
Se utilizaron varios contenedores para alojar las pastillas <strong>de</strong> alanina en la cavidad <strong>de</strong> la RPE. La<br />
necesidad <strong>de</strong> minimizar la incertidumbre asociada a la lectura <strong>de</strong> la señal impone que <strong>el</strong><br />
contenedor no presente señal en la RPE, limitando los materiales <strong>de</strong> construcción a cuarzo <strong>de</strong> una<br />
pureza <strong>el</strong>evada, suprasil o teflón, quedando <strong>de</strong>scartados cualquier tipo <strong>de</strong> plástico o polímero.<br />
2.1 Tratamiento y cuantificación <strong>de</strong> la señal en RPE:<br />
La señal obtenida en la resonancia paramagnética <strong>el</strong>ectrónica para una pastilla <strong>de</strong> alanina con una<br />
dosis acumulada <strong>de</strong>terminada es la superposición <strong>de</strong> la señal d<strong>el</strong> tubo vacío, la señal <strong>de</strong> la pastilla<br />
147
.<br />
sin irradiar, típicamente <strong>de</strong>bida a la parafina <strong>de</strong> s<strong>el</strong>lado, y un fondo ruidoso r<strong>el</strong>acionado con la<br />
sensibilidad <strong>de</strong> la RPE. La forma e intensidad <strong>de</strong> estas contribuciones se muestran en la figura 1.<br />
El tratamiento <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> la RPE conlleva:<br />
1. Substracción <strong>de</strong> la línea base <strong>de</strong> la señal, a partir <strong>de</strong> un ajuste lineal al fondo <strong>de</strong> la<br />
señal.<br />
2. Eliminación <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> fondo (ruido, señal d<strong>el</strong> tubo vacío y señal <strong>de</strong> la alanina sin irradiar)<br />
a través <strong>de</strong> un corte en frecuencias en la transformada <strong>de</strong> Fourier <strong>de</strong> la señal, <strong>el</strong>iminando las<br />
contribuciones <strong>de</strong> frecuencias inferiores y superiores a la predominante en la señal <strong>de</strong> la<br />
muestra irradiada [5].<br />
3. Cuantificación <strong>de</strong> la señal: La obtención <strong>de</strong> un valor r<strong>el</strong>acionado con la intensidad <strong>de</strong> la señal<br />
<strong>de</strong> la RPE se pue<strong>de</strong> realizar <strong>de</strong> diversas maneras: utilizando la amplitud pico a pico <strong>de</strong> la señal<br />
[3][5][6], sumando los coeficientes <strong>de</strong> la transformada <strong>de</strong> Fourier dominantes, o integrando <strong>el</strong><br />
área bajo <strong>el</strong> valor absoluto <strong>de</strong> la señal. Nuestros análisis incluyeron estos tres procedimientos<br />
alternativos.<br />
Fig. 1. Tratamiento <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> alanina en REP. La línea <strong>de</strong> base <strong>de</strong> la señal es substraída y<br />
se realiza un corte en frecuencia que <strong>el</strong>imina ruido y la señal d<strong>el</strong> tubo con alanina sin irradiar.<br />
2.2 Estudio <strong>de</strong> alojamientos para la medida en RPE y estudio <strong>de</strong> isotropía.<br />
El primer contenedor utilizado para alojar la alanina en la cavidad <strong>de</strong> la RPE fue un tubo <strong>de</strong><br />
suprasil <strong>de</strong> 10 mm <strong>de</strong> diámetro, pared <strong>de</strong> 0.46 mm <strong>de</strong> grosor y 178 mm <strong>de</strong> longitud. La posición <strong>de</strong><br />
la pastilla en <strong>el</strong> fondo d<strong>el</strong> tubo se aseguró introduciendo 3 tubos <strong>de</strong> cuarzo <strong>de</strong> 2 mm <strong>de</strong> diámetro.<br />
Con este dispositivo se realizó la lectura <strong>de</strong> la primera campaña <strong>de</strong> irradiación, 11 grupos <strong>de</strong> 4<br />
pastillas con dosis acumuladas en <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> 10 a 20 Gy. Las incertidumbres globales<br />
alcanzadas en esta campaña, así como las metodologías adoptadas en diversas publicaciones<br />
sugirieron la conveniencia <strong>de</strong> introducir un estudio <strong>de</strong> isotropía <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> cada pastilla,<br />
tomando <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> la misma como estimador <strong>de</strong> la señal.<br />
El estudio <strong>de</strong> isotropìa consiste en registrar la señal <strong>de</strong> cada pastilla para distintas<br />
orientaciones <strong>de</strong> la misma en la cavidad <strong>de</strong> la RPE. El procedimiento habitual implica <strong>el</strong> la<br />
sujección d<strong>el</strong> contenedor <strong>de</strong> la alanina en un soporte giratorio con goniómetro, registrando la señal<br />
para distintos ángulos, en nuestro caso 0º, 72º, 144º, 216º y 288º.<br />
Esta metodología impone la inmovilización <strong>de</strong> la pastilla en <strong>el</strong> contenedor <strong>de</strong> modo que <strong>el</strong> giro<br />
con goniómetro se corresponda con la orientación real <strong>de</strong> la pastilla en la cavidad. Un movimiento<br />
no controlado entre medidas pue<strong>de</strong> dar lugar a variaciones efectivas <strong>de</strong> señal no sistemáticas, lo<br />
que nos llevó a <strong>de</strong>sechar <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> contenedor <strong>de</strong> suprasil con <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> minimizar la<br />
incertidumbre asociada a la lectura en la RPE.<br />
148
Los contenedores <strong>de</strong>sarrollados para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> estudio <strong>de</strong> isotropía <strong>de</strong> la señal fueron:<br />
1. Tubo <strong>de</strong> cuarzo, taladrado y estrechado mediante soplado. La pastilla se sitúa en la muesca,<br />
utilizando un tubo exterior para evitar su con <strong>el</strong> giro.<br />
2. Contenedor <strong>de</strong> teflón roscado con un compartimento <strong>de</strong> tamaño muy similar al <strong>de</strong> la pastilla,<br />
intentando nuevamente minimizar <strong>el</strong> movimiento <strong>de</strong> la pastilla.<br />
3. Varilla <strong>de</strong> cuarzo con una muesca para colocar la pastilla, asegurado con cinta <strong>de</strong> teflón para<br />
garantizar la inmovilidad <strong>de</strong> la misma con <strong>el</strong> giro.<br />
Fig. 2 Tubos utilizados para la irradiación y lectura en la RPE <strong>de</strong> la alanina, <strong>de</strong> izquierda a<br />
<strong>de</strong>recha: contenedor <strong>de</strong> perspex para irradiación en cuba <strong>de</strong> agua, tubo <strong>de</strong> suprasil, varilla <strong>de</strong><br />
cuarzo, tubo <strong>de</strong> cuarzo soplado y contenedor <strong>de</strong> teflón.<br />
3. Resultados.<br />
3.1. Obtención <strong>de</strong> una curva <strong>de</strong> calibración.<br />
La primera campaña <strong>de</strong> medidas tuvo como objetivo la obtención <strong>de</strong> una curva <strong>de</strong><br />
calibración señal/dosis, estudiando las variaciones <strong>de</strong> la lectura en EPR con la dosis total<br />
acumulada en la alanina y analizando si la repetibilidad <strong>de</strong> nuestra medida disminuye con la dosis.<br />
Se irradiaron 44 pastillas en Co60 con un campo <strong>de</strong> 10x10 cm², a una profundidad <strong>de</strong> 1 cm en<br />
agua y una distancia fuente-superficie 75 cm, <strong>de</strong>positando 12 valores distintos <strong>de</strong> dosis entre 10 y<br />
20 Gy. El contenedor <strong>de</strong> perspex alojó 4 pastillas en cada irradiación con la finalidad <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r<br />
estudiar la repetibilidad en cada niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> dosis.<br />
El tubo utilizado para alojar la alanina en la cavidad <strong>de</strong> la EPR fué <strong>el</strong> <strong>de</strong> suprasil, y los<br />
parámetros <strong>de</strong> RPE utilizados en la medida, tabla 1, dieron lugar a señales como la <strong>de</strong> la figura 3,<br />
con baja r<strong>el</strong>ación señal-ruido.<br />
Tabla 1. Parámetros <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> la RPE utilizados en las distintas lecturas <strong>de</strong> alanina.<br />
Lecturas<br />
Campo magnético<br />
central (mT)<br />
Frecuencia<br />
MW (GHz)<br />
Amplitud <strong>de</strong><br />
modulación (mT)<br />
Ganancia Tiempo <strong>de</strong><br />
barrido (s)<br />
Calibrac. señal-dosis 33 9.61 0.07 10³ 42<br />
Resto <strong>de</strong> las medidas 34.7 9.77 0.05 10 4<br />
La cuantificación <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> la RPE a partir <strong>de</strong> los 3 métodos <strong>de</strong>scritos en <strong>el</strong> apartado 1<br />
resultó equivalente, permitiendo obtener una incertidumbre r<strong>el</strong>ativa media para la medida <strong>de</strong> los<br />
conjuntos <strong>de</strong> 4 pastillas <strong>de</strong> un 5%, si bien la <strong>de</strong>sviación media r<strong>el</strong>ativa d<strong>el</strong> ajuste lineal para la<br />
curva <strong>de</strong> calibración es <strong>de</strong> un 10%. En la figura 3 presentamos las variaciones <strong>de</strong> señal entre<br />
pastillas y la curva <strong>de</strong> calibración calculada a partir d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> integración d<strong>el</strong> area <strong>de</strong> las<br />
señales.<br />
La masa <strong>de</strong> las pastillas fue medida en una balanza <strong>de</strong> precisión arrojando un valor medio <strong>de</strong><br />
(56.39 ± 0.26) mg con variaciones <strong>de</strong> sólo un 0.4%. Por otro lado, la variación máxima en la<br />
168<br />
149
temperatura <strong>de</strong> irradiación fue <strong>de</strong> 0.5 ºC. La corrección por estos factores no permite bajar la<br />
incertidumbre <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> manera substancial.<br />
Fig. 3. Repetibilidad <strong>de</strong> la señal en las 4 pastillas irradiados en cada niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> dosis y recta <strong>de</strong><br />
calibración obtenida.<br />
3.2. Aumento <strong>de</strong> la dosis y estudio <strong>de</strong> isotropía.<br />
La necesidad <strong>de</strong> minimizar las altas incertidumbres obtenidas en <strong>el</strong> apartado anterior motivó<br />
una segunda campaña <strong>de</strong> medidas en la que se incrementó hasta 50 Gy la dosis total <strong>de</strong>positada en<br />
las pastillas. Este aumento en la dosis y la variación <strong>de</strong> los parametros <strong>de</strong> la RPE dIÓ lugar a una<br />
mejora en la r<strong>el</strong>ación señal ruido en un factor 100, como mostramos en la figura 4, al tiempo que<br />
minimiza la influencia <strong>de</strong> la señal d<strong>el</strong> tubo y la muestra sin irradiar.<br />
Una vez obtenida una señal <strong>de</strong> buena calidad, se pue<strong>de</strong> calibrar en dosis utilizando ésta como<br />
referencia para ajustar a <strong>el</strong>la las señales obtenidas para otros niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis, calibrando a partir<br />
d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> proporcionalidad entre señales [4].<br />
Fig. 4 Señal <strong>de</strong> la alanina alojada en disntintos tubos en la RPE y para dosis <strong>de</strong> 20 y 50 Gy.<br />
La lectura en RPE incorporó <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> isotropía <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> la alanina. Esto requirió <strong>el</strong><br />
uso <strong>de</strong> un contenedor don<strong>de</strong> las pastillas permanezcan inmóviles, <strong>de</strong> modo que <strong>el</strong> giro d<strong>el</strong><br />
goniómetro <strong>de</strong>termine la orientación <strong>de</strong> la pastilla con <strong>el</strong> campo magnético.<br />
Las primeras medidas se realizaron alojando la alanina en un tubo <strong>de</strong> cuarzo soplado. El<br />
proceso <strong>de</strong> fabricación <strong>de</strong> este alojamiento implicó <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> taladro y mechero <strong>de</strong> soplado,<br />
introduciendo pequeñas impurezas en <strong>el</strong> cuarzo y originando una pequeña señal en <strong>el</strong> tubo vacío<br />
mostrada en la gráfica izquierda <strong>de</strong> la figura 5.<br />
150
Fig. 5 Señal <strong>de</strong> la alanina <strong>de</strong> EPR para D= 50 Gy en los tubos <strong>de</strong> cuarzo y teflón.<br />
La componente <strong>de</strong> la incertidumbre <strong>de</strong>bida a la lectura en RPE se evaluó utilizando una<br />
única pastilla, <strong>el</strong>iminando la fuente <strong>de</strong> posibles variaciones entre medidas <strong>de</strong>bidas a cambios en <strong>el</strong><br />
contenido en agua <strong>de</strong> distintas pastillas [8].<br />
De este modo se realizaron medidas para una única posición <strong>de</strong> la pastilla en la cavidad, <strong>de</strong> modo<br />
que en <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> isotropía se pueda <strong>de</strong>sacoplar la repetibilidad inherente a la medida y la<br />
<strong>de</strong>bida al giro en la cavidad. La repetibilidad, estimada con la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> la media,<br />
resultó ser en estas condiciones <strong>de</strong> un 2% para los 3 métodos <strong>de</strong> cuantificación <strong>de</strong> la señal.<br />
En <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> isotropía <strong>de</strong> la señal se repitió la medida <strong>de</strong> una única pastilla tres veces,<br />
realizando un giro completo con <strong>el</strong> goniómetro en 5 pasos <strong>de</strong> 72º. La variación <strong>de</strong> la señal con la<br />
orientación en la cavidad, expresadas a partir <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> la media alcanzó un<br />
valor máximo <strong>de</strong> un 7.8%, como po<strong>de</strong>mos observar en la tabla 2.<br />
Tabla 2. Estudio <strong>de</strong> isotropía <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> alanina medida en tubo <strong>de</strong> cuarzo, <strong>de</strong>sviación estandar <strong>de</strong> la<br />
media para los distintos métodos <strong>de</strong> cuantificación <strong>de</strong> la señal.<br />
Método <strong>de</strong> análisis Medida 1 Medida 2 Medida 3<br />
Amplitud pico-pico 7.8% 3.5% 3.4%<br />
Coefs Transf. Fourier 7.6% 3.0% 3.5%<br />
Area 7.7% 2.8% 3.5%<br />
Las diferencias obtenidas entre la medida 1 y las dos siguientes podrían <strong>de</strong>berse al<br />
movimiento <strong>de</strong> la pastilla <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> tubo, que por construcción presenta una holgura que permite<br />
pequeñas oscilaciones <strong>de</strong> la pastilla.<br />
Alternativamente se analizó la señal <strong>de</strong> la alanina en <strong>el</strong> contenedor <strong>de</strong> teflón, don<strong>de</strong> la pastilla se<br />
coloca tumbada en <strong>el</strong> alojamiento, con su eje <strong>de</strong> simetría paral<strong>el</strong>o al eje <strong>de</strong> rotación d<strong>el</strong><br />
goniómetro. Las r<strong>el</strong>ación señal ruido obtenida en esta configuración experimental es más baja que<br />
en <strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> cuarzo, gráfica <strong>de</strong>recha <strong>de</strong> la figura 5. La señal d<strong>el</strong> tubo vacío no es isótropa y su<br />
amplitud es consi<strong>de</strong>rable. Estos factores llevaron a <strong>de</strong>scartar <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> contenedor <strong>de</strong> teflón en<br />
futuras medidas.<br />
Finalmente se estudió <strong>el</strong> alojamiento consistente en una varilla <strong>de</strong> cuarzo con una muesca, la<br />
cinta <strong>de</strong> teflón que ro<strong>de</strong>a la pastilla permite inmovilizar ésta mucho mejor que en <strong>el</strong> tubo <strong>de</strong><br />
cuarzo soplado. La señal en RPE <strong>de</strong> la alanina en este alojamiento se muestra en la figura 6, junto<br />
a la señal <strong>de</strong> fondo para una pastilla sin irradiar.<br />
Para este tubo, <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> isotropía <strong>de</strong> una única pastilla arrojó variaciones en la señal con<br />
la orientación <strong>de</strong> la muestra <strong>de</strong> un 0.5%, muy inferiores a las obtenidas con <strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> cuarzo. La<br />
medida fue realizada con otras pastillas para la analizar las variaciones <strong>de</strong> isotropía entre pastillas,<br />
obteniendo los resultados <strong>de</strong> la tabla 3. Por otra parte, la lectura para una única orientación en la<br />
cavidad presentó una repetibilidad <strong>de</strong> un 0.2%.<br />
151
Fig. 6 Señal <strong>de</strong> la alanina en la varilla <strong>de</strong> cuarzo, izq. y variaciones <strong>de</strong> señal <strong>de</strong>bidas a cambios<br />
<strong>de</strong> sensibilidad en la RPE, dcha.<br />
Tabla 3. Estudio <strong>de</strong> isotropía <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> alanina medida en la varilla <strong>de</strong> cuarzo, <strong>de</strong>sviación estandar <strong>de</strong> la<br />
media para los distintos métodos <strong>de</strong> cuantificación <strong>de</strong> la señal.<br />
Método <strong>de</strong> análisis Pastilla 1 Pastilla 2 Pastilla 3 Pastilla 4<br />
Amplitud pico-pico 0.41% 0.35% 0.22% 0.15%<br />
Coefs Transf. Fourier 0.40% 0.46% 0.53% 0.33%<br />
Area 0.38% 0.46% 0.35% 0.39%<br />
Es necesario señalar sin embargo que en dos <strong>de</strong> las lecturas en RPE d<strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> isotropía<br />
se registraron variaciones en la señal <strong>de</strong> hasta un 70%, gráfica <strong>de</strong>recha <strong>de</strong> la figura 6. En uno <strong>de</strong><br />
los casos esta discrepancia se correspon<strong>de</strong> con una posición d<strong>el</strong> goniómetro <strong>de</strong> 360º, repetición <strong>de</strong><br />
la medida a 0º. Como <strong>el</strong> movimiento <strong>de</strong> la pastilla en <strong>el</strong> soporte es mínimo, <strong>el</strong> cambio en la señal<br />
no parece <strong>de</strong>bido a la anisotropía <strong>de</strong> la alanina, si no a una variación repentina <strong>de</strong> la sensibilidad <strong>de</strong><br />
la RPE. Este tipo <strong>de</strong> fluctuaciones <strong>de</strong> sensibilidad <strong>de</strong> la RPE aparecen <strong>de</strong>scritas en algunas<br />
publicaciones, don<strong>de</strong> se recomienda una metodología <strong>de</strong> lectura <strong>de</strong> alanina que incluya <strong>el</strong><br />
alojamiento <strong>de</strong> una substancia patrón con señal conocida en la cavidad <strong>de</strong> la RPE, <strong>de</strong> modo que se<br />
puedan corregir las variaciones <strong>de</strong> sensibilidad d<strong>el</strong> aparato a partir <strong>de</strong> los cambios en la señal d<strong>el</strong><br />
patrón [8].<br />
4. Conclusiones y Discusión.<br />
Este trabajo presenta la metodología y resultados <strong>de</strong> las pruebas iniciales <strong>de</strong> la dosimetría con<br />
alanina realizada en los servicios <strong>de</strong> apoyo a I+D <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Santiago. El procedimiento<br />
experimental involucró la irradiación <strong>de</strong> los dosímetros <strong>de</strong> alanina manufacturados por Harw<strong>el</strong>l<br />
Dosimeters en calidad Co60, alcanzando valores <strong>de</strong> dosis entre 10 y 20 Gy en la primera campaña.<br />
Se realizó la lectura <strong>de</strong> señal en la RPE y se obtuvo una recta <strong>de</strong> calibración señal-dosis que arrojó<br />
una <strong>de</strong>sviación estándar en <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> un 10% y una repetibilidad para cada niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> un<br />
5%. Una segunda campaña <strong>de</strong> irradiación en Co60 incrementó la dosis <strong>de</strong>positada en la alanina a<br />
50 Gy y se variaron los parámetros <strong>de</strong> la RPE obteniendo un incremento <strong>de</strong> la r<strong>el</strong>ación señal-ruido<br />
<strong>de</strong> un factor 100.<br />
La lectura en RPE incorporó <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> isotropía, realizando la lectura para 5 posiciones<br />
distintas <strong>de</strong> la muestra en la cavidad. Se utilizaron 3 tubos para alojar las pastillas en la cavidad,<br />
analizando la señal <strong>de</strong> los tubos vacíos y la señal <strong>de</strong> la alanina sin irradiar. La inmovilización <strong>de</strong> la<br />
muestra en <strong>el</strong> tubo resulta clave, <strong>de</strong> modo que los mejores resultados fueron obtenidos con la<br />
varilla <strong>de</strong> cuarzo que utiliza cinta <strong>de</strong> teflón para asegurar la posición <strong>de</strong> la pastilla.<br />
En <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> isotropía se observaron variaciones en la señal con la orientación <strong>de</strong><br />
la muestra en la cavidad <strong>de</strong> un 0.5% y la repetibilidad obtenida para una única orientación <strong>de</strong> la<br />
pastilla en la cavidad fue <strong>de</strong> un 0.2%.<br />
Las gran<strong>de</strong>s variaciones <strong>de</strong> señal registradas en alguna <strong>de</strong> las medidas d<strong>el</strong> estudio <strong>de</strong><br />
isotropía se consi<strong>de</strong>ran <strong>de</strong>bidas a variaciones en la sensibilidad <strong>de</strong> la RPE. La introducción en la<br />
cavidad <strong>de</strong> una substancia patrón con señal conocida (rubí, manganeso, etc.) para corregir las<br />
152
variaciones <strong>de</strong> sensibilidad <strong>de</strong> la RPE entre medidas es la estrategia utilizada habitualmente [4]<br />
[8]. Nuestra instalación no dispone <strong>de</strong> ningún patrón para corrección <strong>de</strong> sensibilidad, ya que su<br />
uso no resulta necesario en las RPE mo<strong>de</strong>rnas para las aplicaciones habituales <strong>de</strong> espectroscopia<br />
<strong>de</strong> resonancia paramagnética <strong>el</strong>ectrónica.<br />
Este trabajo ha permitido establecer las incertidumbres alcanzables en nuestra instalación sin<br />
<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> este patrón <strong>de</strong> referencia. Los resultados obtenidos sugieren que su introducción en <strong>el</strong><br />
procedimiento <strong>de</strong> lectura en la RPE es necesario si se quiere obtener una calibración señal-dosis<br />
que permita realizar dosimetría en radioterapia.<br />
REFERENCIAS<br />
[1]IAEA 2001 Absorbed dose <strong>de</strong>termination in external beam radiotherapy: an international co<strong>de</strong> of practice for<br />
dosimetry based on standards of absorbed dose to water Technical Report Series No. 398.<br />
[2] Regulla D.F. et al. Dosimetry by ESR spectroscopy of alanine. Appl. Radiat. Isot. 33(1982)1101-1114.<br />
[3] Sleptchonok O F et al. Advancements in accuracy of the alanine dosimetry system. Part 1. The effects of<br />
environmental humidity. Radiation Physics and Chemistry 57 (2000) 115-133.<br />
[4] Mathias Anton. Uncertainties in alanine/ESR dosimetry at the Physikalisch-Technische Bun<strong>de</strong>sanstalt. Phys. Med<br />
Biol 51 (2006) 5419-5440.<br />
[5] Hayes B. R. Assessment of an alanine EPR dosimetry technique with enhanced precision and accuracy. Nuclear<br />
Instruments and Methods in Physics Research A 440 (2000) 453-461.<br />
[6] Stab<strong>el</strong>l E. An investigation of the photon energy <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nce of the EPR alanine dosimetry system. Phys. Med.<br />
Biol. 48 (2003) 1753–1771.<br />
[7] Nagy V. Accuracy consi<strong>de</strong>rations in EPR dosimetry Appl. Radiat. Isot. 52 (2000) 1039–1050.<br />
[8] Nagy V. Advancements in accuracy of the alanine EPR dosimetry systemPart III: Usefulness of an adjacent<br />
reference sample. Radiation Physics and Chemistry 59 (2000) 429-441.<br />
153
Sesión A03.1<br />
Tratamiento <strong>de</strong> imágenes y sistemas <strong>de</strong><br />
información en aplicaciones médicas.<br />
Presi<strong>de</strong>: Natividad Ferrer<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Rafa<strong>el</strong> Puchal<br />
154
ELABORACIÓN Y ANÁLISIS DE UN PROTOCOLO DE<br />
CONTROL DE CALIDAD EN UN TC DE RADIOTERAPIA<br />
J.M. Penedo 1 , S. Gómez-Tejedor 1 , M.A. García 1 , M. Rincón 1<br />
1 Fundación Jiménez Díaz, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Avda. Reyes Católicos,<br />
2 Madrid<br />
Introducción<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es presentar un conjunto <strong>de</strong> pruebas, que consi<strong>de</strong>ramos pue<strong>de</strong>n constituir un<br />
protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> un TC h<strong>el</strong>icoidal multicorte, utilizado para la planificación <strong>de</strong><br />
tratamientos <strong>de</strong> radioterapia externa y HDR. El protocolo contiene pruebas específicas para un TC <strong>de</strong><br />
radioterapia que habitualmente no se incluyen en los protocolos <strong>de</strong> radiodiagnóstico, tales como pruebas<br />
geométricas, alineación <strong>de</strong> los láseres o <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> números CT frente a la <strong>de</strong>nsidad <strong>el</strong>ectrónica.<br />
Asimismo, se muestran los maniquíes que se utilizan para la realización <strong>de</strong> cada prueba, tanto los <strong>de</strong><br />
fabricación propia como los adquiridos por <strong>el</strong> servicio. Por último se analizan los resultados obtenidos y<br />
se comparan con las tolerancias establecidas en <strong>el</strong> protocolo.<br />
Material y método<br />
El equipo <strong>de</strong> TC analizado es un Philips 16 Brillance Big Bore, específico para los tratamientos <strong>de</strong><br />
radioterapia, con una apertura <strong>de</strong> 85 cm. El sistema <strong>de</strong> planificación (SP) es <strong>el</strong> XIO 4.6 (CMS).<br />
Los maniquíes utilizados han sido los siguientes:<br />
- Mecanismo <strong>de</strong> alineación <strong>de</strong> láseres Iso-Align <strong>de</strong> Medtec (Figura 1)<br />
- Maniquí <strong>de</strong> cabeza y cuerpo compuesto por varias secciones que permiten medir: espesor <strong>de</strong> corte,<br />
homogeneidad d<strong>el</strong> nº CT y resolución espacial. También se ha utilizado para pruebas geométricas.<br />
Suministrado por Philips (Figura 2)<br />
- Maniquí geométrico <strong>de</strong> la sociedad española <strong>de</strong> física médica (<strong>SEFM</strong>) compuesto por diferentes<br />
figuras<br />
geométricas <strong>de</strong> tamaño conocido (Figura 3)<br />
- Maniquí <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong>, formado por una sección circular en la que existen 4 huecos parra<br />
alojar insertos <strong>de</strong> diferentes materiales. Se suministran un total <strong>de</strong> 8 insertos con materiales <strong>de</strong><br />
diferentes <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s <strong>el</strong>ectrónicas: Aire, styrofoan, poliuretano, polyethyleno, agua, nylon, teflón y<br />
aluminio (Figura 4)<br />
- Placas X-Omat V<br />
- Bloque <strong>de</strong> Styrofoan <strong>de</strong> 30x30x10 cm <strong>de</strong> fabricación propia, en <strong>el</strong> que se han introducido alfileres<br />
formando 2<br />
cuadrados <strong>de</strong> 10 y 15cm <strong>de</strong> lado (Figura 5)<br />
Figura 1 Figura 2<br />
155
Figura 3 Figura 4<br />
Figura 5<br />
El protocolo se ha estructurado en dos partes bien diferenciadas según las pruebas a realizar: Por un lado<br />
las Mecánicas y geométricas y por otro lado las r<strong>el</strong>ativas a las imágenes en <strong>el</strong> TC y en los SP. En esta<br />
última parte se incluyen dos pruebas que no son propiamente d<strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> TC, como es la<br />
<strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> nº CT frente a <strong>de</strong>nsidad <strong>el</strong>ectrónica y la bondad d<strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> fusión. Éstas<br />
formarían parte más bien <strong>de</strong> un protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en sistemas <strong>de</strong> planificación, pero se<br />
justifican en cuanto son parte integrante d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> la imagen en radioterapia.<br />
Para cada prueba hemos establecido una tolerancia y una periodicidad basándonos en la bibliografía<br />
existente [1,2,3], aumentando en algunos casos la periodicidad <strong>de</strong> algunas <strong>de</strong> <strong>el</strong>las para adaptarlas a las<br />
características específicas <strong>de</strong> nuestro servicio. En la prueba <strong>de</strong> resolución espacial, la tolerancia se<br />
establece a partir <strong>de</strong> las recomendaciones d<strong>el</strong> fabricante [4].<br />
Todas las pruebas se realizan en las mismas condiciones <strong>de</strong> adquisición (FOV, técnica, colimación y filtro<br />
<strong>de</strong> reconstrucción) que las utilizadas para la realización <strong>de</strong> los tratamientos. A continuación se muestran<br />
las que forman parte d<strong>el</strong> protocolo:<br />
PRUEBAS MECÁNICAS Y GEOMÉTRICAS:<br />
1. Coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los láseres <strong>de</strong> pared transversales y sagitales<br />
MANIQUÍ<br />
Medtec<br />
PROCEDIMIENTO<br />
156
Se coloca <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> tal manera que los láseres <strong>de</strong> pared que<strong>de</strong>n alineados con las crucetas <strong>de</strong> dicho<br />
maniquí<br />
TOLERANCIA<br />
± 1 mm<br />
PERIODICIDAD<br />
Diaria<br />
2. Concordancia entre láser <strong>de</strong> pared e imagen reconstruida<br />
MANIQUÍ<br />
Philips<br />
PROCEDIMIENTO<br />
Se alinean los láseres <strong>de</strong> pared con las marcas radiopacas d<strong>el</strong> maniquí (las cuales están dispuestas <strong>de</strong><br />
forma que se cubre al menos 180º d<strong>el</strong> contorno <strong>de</strong> éste). Colocamos un peso sobre la camilla, para simular<br />
la situación real <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> imágenes. Reseteamos la escala longitudinal <strong>de</strong> la mesa y <strong>de</strong>splazamos<br />
ésta, <strong>de</strong> manera automática, hasta la posición d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación, que será nuestro corte cero. Se trata <strong>de</strong><br />
ver que en este corte coincidan las tres marcas radiopacas. Para comprobarlo realizamos un corte axial <strong>de</strong><br />
1mm <strong>de</strong> espesor en esta posición <strong>de</strong> la mesa. A continuación hacemos tres cortes transversales por encima<br />
y tres por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> dicho corte para ver que las marcas radiopacas <strong>de</strong>saparecen <strong>de</strong> la imagen.<br />
Técnica: 120 kV, 300 mAs<br />
Colimación: 4x0.75 mm<br />
Espesor <strong>de</strong> reconstrucción: 1 mm<br />
TOLERANCIA<br />
± 2 mm<br />
PERIODICIDAD<br />
Semanal / Reparación<br />
3. Concordancia entre láser interno y haz <strong>de</strong> radiación<br />
MANIQUÍ<br />
Placa<br />
PROCEDIMIENTO<br />
El láser interno d<strong>el</strong> TC <strong>de</strong>fine <strong>el</strong> plano <strong>de</strong> corte que será adquirido. Para realizar esta prueba se fija con<br />
cinta adhesiva una p<strong>el</strong>ícula radiográfica al tablero <strong>de</strong> la mesa. La mesa habrá sido previamente cargada<br />
con un peso. Se introduce la camilla <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> gantry, hasta que se proyecte <strong>el</strong> láser interno sobre la<br />
p<strong>el</strong>ícula. Con una aguja se hacen unos pequeños agujeros siguiendo la proyección d<strong>el</strong> láser interno. En<br />
esta posición se hace una exposición para un corte axial <strong>de</strong> espesor 1.2 mm.<br />
Se rev<strong>el</strong>a la placa y se mi<strong>de</strong> la diferencia entre la franja irradiada y la línea <strong>de</strong>terminada por los agujeros.<br />
Técnica: 120 kV, 300 mAs<br />
Colimación: 2x 0.6 mm<br />
TOLERANCIA<br />
± 2 mm<br />
PERIODICIDAD<br />
Mensual / Reparación<br />
4. Concordancia entre láser <strong>de</strong> pared y láser interno<br />
MANIQUÍ<br />
Hoja <strong>de</strong> pap<strong>el</strong><br />
PROCEDIMIENTO<br />
157
Para realizar esta prueba se fija con cinta adhesiva un pap<strong>el</strong> al tablero <strong>de</strong> la mesa. La mesa habrá sido<br />
previamente, cargada con un peso. Se dibuja sobre dicho pap<strong>el</strong> la línea d<strong>el</strong> láser <strong>de</strong> pared. Se resetea la<br />
escala longitudinal <strong>de</strong> la mesa y se <strong>de</strong>splaza automáticamente hasta la posición d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación. Se<br />
proce<strong>de</strong> a dibujar <strong>el</strong> láser interno.<br />
A continuación se verifica la coinci<strong>de</strong>ncia entre esta línea y <strong>el</strong> láser interno.<br />
TOLERANCIA<br />
± 2 mm<br />
PERIODICIDAD<br />
Mensual / Reparación<br />
5. Horizontalidad <strong>de</strong> la mesa bajo carga<br />
MANIQUÍ<br />
Philips<br />
PROCEDIMIENTO<br />
- Se colocan en <strong>el</strong> maniquí unas marcas radiopacas a cada lado<br />
- Se distribuye un peso <strong>de</strong> 60 – 70 Kg alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> maniquí<br />
- Se alinean dichas marcas con los láseres <strong>de</strong> pared d<strong>el</strong> TC<br />
- Se hace una adquisición y se comprueban las coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> cada marca<br />
- Se repite la misma operación sin peso y sin variar la altura <strong>de</strong> la mesa y se comprueban las coor<strong>de</strong>nadas<br />
<strong>de</strong> cada marca<br />
- Se mi<strong>de</strong> la diferencia entre las coor<strong>de</strong>nadas en un caso y en otro<br />
TOLERANCIA<br />
± 2 mm<br />
PERIODICIDAD<br />
Anual / Reparación<br />
6. Desplazamiento longitudinal <strong>de</strong> la mesa<br />
MANIQUÍ<br />
Regla<br />
PROCEDIMIENTO<br />
- Se coloca una regla sobre <strong>el</strong> tablero <strong>de</strong> la mesa<br />
- Se coloca sobre la mesa un peso <strong>de</strong> 60- 70 Kg sobre la mesa para simular <strong>el</strong> paciente<br />
- Se programa un <strong>de</strong>splazamiento longitudinal <strong>de</strong> la mesa en un <strong>de</strong>terminado sentido<br />
- Se mi<strong>de</strong>, con la ayuda d<strong>el</strong> láser <strong>de</strong> pared, <strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento<br />
- Se repite la misma operación en <strong>el</strong> otro sentido <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento<br />
TOLERANCIA<br />
± 2 mm<br />
PERIODICIDAD<br />
Anual / Reparación<br />
PRUEBAS RELATIVAS A LAS IMÁGENES EN EL TC Y EN EL SP:<br />
1. Ausencia <strong>de</strong> artefactos<br />
MANIQUÍ<br />
Philips<br />
PROCEDIMIENTO<br />
158
Se hace una adquisición <strong>de</strong> la sección d<strong>el</strong> maniquí que contiene insertos con diferentes materiales y se<br />
comprueba que no se producen artefactos.<br />
Técnica: 120 kV, 100 mA, 2s, espesor <strong>de</strong> corte: 3 mm (4x0.75), FOV = 50<br />
TOLERANCIA<br />
Funcional<br />
PERIODICIDAD<br />
Semestral / Cambios<br />
2. Precisión geométrica <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un corte<br />
MANIQUÍ<br />
Styrofoan<br />
PROCEDIMIENTO<br />
Colocaremos <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> forma que las cabezas <strong>de</strong> todos los alfileres sean adquiridas cuando<br />
realicemos un corte axial. Se mi<strong>de</strong>n en dicha imagen las distancias entre los diferentes alfileres y se<br />
comprueba que coinci<strong>de</strong>n con las distancias reales. Finalmente transferimos la imagen al sistema <strong>de</strong><br />
planificación y verificamos lo mismo.<br />
Técnica: 120 kV, 100 mA, 2s, espesor <strong>de</strong> corte: 3 mm (4x0.75), FOV = 50<br />
TOLERANCIA<br />
± 2 mm<br />
PERIODICIDAD<br />
Semestral / Cambios<br />
3. Localización <strong>de</strong> la imagen reconstruida<br />
MANIQUÍ<br />
Styrofoan<br />
PROCEDIMIENTO<br />
Se coloca <strong>el</strong> maniquí, <strong>de</strong> forma que <strong>el</strong> plano que contiene las marcas radiopacas esté horizontal. Se<br />
introduce <strong>el</strong> maniquí hasta la posición d<strong>el</strong> plano <strong>de</strong> corte. A continuación, se adquiere un estudio que<br />
cubra toda la longitud d<strong>el</strong> maniquí, utilizando un pitch estándar.<br />
Finalmente, se comprueba que en <strong>el</strong> topograma la distancia longitudinal entre marcas radiopacas coinci<strong>de</strong><br />
con la real y que éstas se ven en sus correspondientes cortes transversales.<br />
Técnica: 120 kV, 200 mAs, colimación (16x1.5 mm), espesor <strong>de</strong> corte 1 mm, pitch=1.5<br />
TOLERANCIA<br />
± 1 mm<br />
PERIODICIDAD<br />
Anual / Cambios<br />
4. Valor medio, ruido, uniformidad y constancia <strong>de</strong> los nº CT<br />
MANIQUÍ<br />
Philips<br />
PROCEDIMIENTO<br />
159
Se hace una exposición en la sección homogénea d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> TC, que contiene<br />
agua, suministrado por Philips. En <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la imagen, se coloca un cursor circular <strong>de</strong> 1.3 cm <strong>de</strong><br />
diámetro y anotamos <strong>el</strong> número CT promedio en dicho círculo así como la <strong>de</strong>sviación estándar, que nos<br />
proporciona información d<strong>el</strong> ruido estadístico. Repetimos la operación para <strong>el</strong> mismo círculo situándolo<br />
en la parte superior, inferior, izquierda y <strong>de</strong>recha. Se evalúa la diferencia entre dichos valores, para<br />
<strong>de</strong>terminar la homogeneidad. También se verifica la constancia d<strong>el</strong> número CT a lo largo d<strong>el</strong> tiempo.<br />
Técnica: 120 kV, 100 mA, 2s, espesor <strong>de</strong> corte: 3 mm (4x0.75 mm), FOV = 35<br />
TOLERANCIA<br />
Ruido < 0.5 %; Resto: ± 5 UH<br />
PERIODICIDAD<br />
Semestral / Cambios<br />
5. Determinación d<strong>el</strong> nº CT frente a <strong>de</strong>nsidad <strong>el</strong>ectrónica<br />
MANIQUÍ<br />
Densida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong><br />
PROCEDIMIENTO<br />
Realizaremos un corte axial d<strong>el</strong> maniquí en <strong>el</strong> que han colocado 4 insertos <strong>de</strong> diferentes materiales. Sobre<br />
la imagen adquirida colocaremos, en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> cada inserto, un cursor circular <strong>de</strong> 1.3 cm <strong>de</strong> diámetro,<br />
anotando <strong>el</strong> número CT <strong>de</strong> cuatro lecturas consecutivas. Esta operación se realiza para los espesores <strong>de</strong><br />
corte <strong>de</strong> 3 y 6 mm y para los FOV <strong>de</strong> 35 y 50. Utilizamos <strong>el</strong> Filtro B, que es <strong>el</strong> que se utiliza en la<br />
realización <strong>de</strong> los estudios <strong>de</strong> TC<br />
El nº CT asignado a cada material es <strong>el</strong> obtenido al promediar los valores medios d<strong>el</strong> nº CT para los<br />
diferentes espesores <strong>de</strong> corte y FOV.<br />
Técnica: 120 kV, 200 mAs, FOV = 35, 50<br />
TOLERANCIA<br />
± 5 UH si UH � 400 1% si UH > 400<br />
PERIODICIDAD<br />
Anual / Cambios<br />
6. Bondad d<strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> fusión (TC-RM)<br />
MANIQUÍ<br />
Geométrico <strong>SEFM</strong><br />
PROCEDIMIENTO<br />
Para <strong>el</strong>lo se realiza un estudio <strong>de</strong> TC y una RM al maniquí, teniendo en cuenta las características <strong>de</strong><br />
adquisición recomendadas por <strong>el</strong> proveedor d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> fusión.<br />
A continuación:<br />
- Se transfieren ambos conjuntos <strong>de</strong> imágenes al planificador.<br />
- Se ejecuta <strong>el</strong> programa <strong>de</strong> fusión, superponiendo <strong>de</strong> la manera más exacta posible las<br />
imágenes <strong>de</strong> las estructuras que contiene <strong>el</strong> maniquí.<br />
- Se comprueba <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> concordancia en los valores <strong>de</strong> las coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> diferentes<br />
puntos testigos s<strong>el</strong>eccionados en <strong>el</strong> maniquí.<br />
TOLERANCIA<br />
± 2 mm<br />
PERIODICIDAD<br />
Anual / Cambios<br />
7. Linealidad y escala <strong>de</strong> contraste (C.S):<br />
160
MANIQUÍ<br />
Densida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong><br />
PROCEDIMIENTO<br />
Para la prueba <strong>de</strong> linealidad, se representa <strong>el</strong> valor medio d<strong>el</strong> nº CT en función d<strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong><br />
atenuación lineal <strong>de</strong> cada material. Los datos se ajustan a una recta.<br />
Para la escala <strong>de</strong> contraste, a partir <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> la prueba 5, se aplica la fórmula [3]:<br />
�1<br />
�cm � �(<br />
agua ) � �(<br />
aire)<br />
C.<br />
S.<br />
� � �<br />
� UH � nº<br />
CT(<br />
agua ) � nº<br />
CT(<br />
aire)<br />
TOLERANCIA [4]<br />
1.9 ± 0.03 x 10 -4 cm -1 /UH<br />
PERIODICIDAD<br />
Anual / Cambios<br />
8. Resolución espacial<br />
MANIQUÍ<br />
Philips<br />
PROCEDIMIENTO<br />
Se realiza un corte en la sección d<strong>el</strong> maniquí que contiene una aguja metálica. El software d<strong>el</strong> TC tiene un<br />
programa que a partir <strong>de</strong> la función impulso, calcula la MTF frente a la frecuencia espacial (lp/mm). La<br />
tolerancia se ha establecido para <strong>el</strong> 10% <strong>de</strong> la MTF. En la reconstrucción se han empleando varios filtros<br />
y resoluciones.<br />
TOLERANCIA [4]<br />
Colimación Filtro<br />
Espesor <strong>de</strong><br />
reconstrucción<br />
lp/mm<br />
16x1.5 mm EB 3 mm (5.1,6.1)<br />
16x0.75 mm D 1.5 mm (10.5,12.5)<br />
16x1.5 mm<br />
PERIODICIDAD<br />
Anual / Cambios<br />
B 3 mm (6,7)<br />
9. Perfiles <strong>de</strong> sensibilidad (espesor <strong>de</strong> corte)<br />
MANIQUÍ<br />
Philips<br />
PROCEDIMIENTO<br />
Se realiza un corte axial d<strong>el</strong> maniquí en la sección que contiene los <strong>el</strong>ementos para la medida d<strong>el</strong> espesor<br />
<strong>de</strong> corte (rampas) y se ejecuta <strong>el</strong> programa indicado para <strong>el</strong>lo en <strong>el</strong> software. Se mi<strong>de</strong>n los espesores <strong>de</strong><br />
corte y se comparan con los espesores nominales. Se analizan los siguientes espesores:<br />
Técnica Colimación Espesor <strong>de</strong> corte<br />
120 KV 260mAs 16x 0.75 mm 0.75 mm<br />
120 KV 260mAs 16x 1.5 mm 1.5 mm<br />
TOLERANCIA<br />
161
Si s � 2mm Tolerancia: ± 1mm<br />
Si s < 2mm Tolerancia: � s * 0.5<br />
don<strong>de</strong> s es <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> corte<br />
PERIODICIDAD<br />
Anual / Cambios<br />
Resultados y discusión<br />
Los resultados obtenidos para las diferentes pruebas están <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la tolerancia establecida,<br />
exceptuando <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> corte <strong>de</strong> 0.75 mm para <strong>el</strong> que se obtiene un resultado <strong>de</strong> 1.26 mm. Esta<br />
discrepancia se explica por <strong>el</strong> método <strong>de</strong> medición y maniquí empleados [4]. Para <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> espesores <strong>de</strong><br />
corte estudiados, los resultados están <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> tolerancia: Para 1.50 mm obtenemos 1.59 mm; para 3mm<br />
obtenemos 2.99 mm y para 4.50 mm obtenemos 4.51 mm, se <strong>de</strong>scarta pues un error sistemático d<strong>el</strong> TC<br />
para esta prueba.<br />
Conclusiones<br />
Este trabajo propone una serie <strong>de</strong> pruebas adicionales r<strong>el</strong>ativas a la geometría d<strong>el</strong> TC, alineación <strong>de</strong><br />
láseres, reconstrucción <strong>de</strong> imágenes y <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los nº CT que, añadidas a las pruebas típicas <strong>de</strong><br />
radiodiagnóstico, constituyen un protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> un TC en Radioterapia.<br />
El equipo analizado está en condiciones óptimas para la realización <strong>de</strong> estudios TC para planificaciones<br />
<strong>de</strong> tratamientos en RT externa y HDR.<br />
Bibliografía<br />
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[2] D<strong>el</strong>gado Rodriguez J.M., García Vicente F., Millán Cebrián E. Protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en sistemas <strong>de</strong><br />
planificación <strong>de</strong> terapia con radiaciones ionizantes. Ramirez <strong>de</strong> Ar<strong>el</strong>lano Editores. Madrid. 2005<br />
[3] Protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en radiodiágnostico. Aspectos técnicos. Revisión 1. <strong>SEFM</strong>-SEPR. Madrid. 2002<br />
[4] Guia Brilliance CT. Philips Medical Sistems. Clev<strong>el</strong>and. 2005<br />
162
ESTUDIO DE LA DISTRIBUCIÓN DE MÁXIMOS Y MÍNIMOS EN<br />
MÚLTIPLES IMÁGENES SECUENCIALES DE UNIFORMIDAD.<br />
S. Llácer Martos 1,<br />
, R. Puchal Añé. 1<br />
1<br />
Hospital Universitari <strong>de</strong> B<strong>el</strong>lvitge, Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear, L'Hospitalet d<strong>el</strong><br />
Llobregat<br />
RESUMEN<br />
Calcular la falta <strong>de</strong> uniformidad integral <strong>de</strong> las gammacámaras es r<strong>el</strong>ativamente fácil usando <strong>el</strong><br />
máximo y <strong>el</strong> mínimo <strong>de</strong> una sola adquisición <strong>de</strong> una fuente plana. Pero este método no aporta<br />
información sobre como <strong>de</strong> uniforme es la imagen adquirida, ya que la prueba solo toma en<br />
consi<strong>de</strong>ración dos <strong>de</strong> los píx<strong>el</strong>es. En este trabajo se propone una forma complementaria <strong>de</strong> estimar<br />
la uniformidad, tanto cualitativamente como cuantitativamente. Tomando un gran número <strong>de</strong><br />
imágenes planares se crea un mapa <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> los máximos y <strong>de</strong> los mínimos en los<br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> las gammacámaras, para luego calcular un estimador numérico que nos informe<br />
sobre la distribución <strong>de</strong> esos puntos. Ese estimador será calculado mediante <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong><br />
variación <strong>de</strong> la distribución y <strong>el</strong> parámetro k <strong>de</strong> la distribución binomial negativa.<br />
Palabras claves: Uniformidad, distribución espacial aleatoria, distribución espacial agregada.<br />
ABSTRACT<br />
Calculating the lack of integral uniformity of a gammachamber is quite easy using the maximum<br />
and the minimum value for a single acquisition of a flat source. But this method, does not inform<br />
on the uniformity distribution in the acquired image, because the test accounts only two pix<strong>el</strong>s. In<br />
this work, a different way of estimating the uniformity is proposed, in a qualitativ<strong>el</strong>y and<br />
quantitativ<strong>el</strong>y way. Taking a large number of planar images, a map of the distribution of the<br />
maxima and minima in the gammachamber´s <strong>de</strong>tectors is created; thereby calculate a numerical<br />
estimator which gives information about the distribution of these points. The estimator is<br />
calculated using the coefficient of variation of the distribution and the parameter k of the negative<br />
binomial distribution.<br />
Key Words: Uniformity, spatial random distribution, spatial aggregated distribution,<br />
1. Introducción.<br />
Los controles <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> una gammacámara incluyen la falta <strong>de</strong> uniformidad <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores,<br />
que normalmente se parametriza con <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> uniformidad integral, <strong>el</strong> cual se calcula con<br />
<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> dos píx<strong>el</strong>es, <strong>el</strong> máximo y <strong>el</strong> mínimo, <strong>de</strong> una sola adquisición <strong>de</strong> una fuente plana y<br />
uniforme. Este método no tiene en cuenta <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong> que si una gammacámara tiene una<br />
respuesta uniforme la distribución <strong>de</strong> estos puntos ha <strong>de</strong> ser aleatoria. En <strong>el</strong> presente trabajo<br />
estudiamos como se distribuyen los máximos y los mínimos en una sucesión <strong>de</strong> un gran número <strong>de</strong><br />
imágenes uniformes<br />
� arac<strong>el</strong>i.gago@usc.es<br />
163
2. Material y métodos.<br />
Al representar la distribución <strong>de</strong> los máximos y <strong>de</strong> los mínimos <strong>de</strong> un gran número <strong>de</strong> imágenes<br />
uniformes nos encontramos con que esos puntos están distribuidos espacialmente formando un<br />
<strong>de</strong>terminado tipo <strong>de</strong> distribución espacial que pue<strong>de</strong> ser regular, aleatorio o agregado. Cuando es<br />
regular o uniforme, la distancia entre los puntos que componen la distribución es la misma para<br />
todos <strong>el</strong>los. Una distribución aleatoria se caracteriza por tener la misma probabilidad <strong>de</strong> encontrar<br />
un suceso en cualquier punto d<strong>el</strong> espacio, mientras que la distribución agregada, los sucesos se<br />
encuentran agrupados formando clusters y <strong>de</strong>jando zonas d<strong>el</strong> espacio libres. Cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las<br />
tiene una distribución estadística que mejor la <strong>de</strong>fine 3,4 .<br />
- Regular o uniforme: Al tener distancias constantes entre cada suceso en <strong>el</strong> espacio, la<br />
varianza será menor que la media, ya que la dispersión será pequeña. En este caso, la<br />
estadística que mejor sigue es la binomial positiva.<br />
- Aleatoria: Si cada punto d<strong>el</strong> espacio tiene la misma probabilidad que los otros <strong>de</strong><br />
encontrar un suceso, entonces la distribución es totalmente aleatoria, la varianza será igual a la<br />
media, y seguirá una distribución <strong>de</strong> Poisson.<br />
- Agregada o agrupada: La distribución <strong>de</strong> los puntos no es uniforme, existiendo<br />
preferencias por ciertas zonas. En este caso la varianza es mayor que la media, y la disposición<br />
espacial <strong>de</strong> los puntos sigue una distribución binomial negativa.<br />
Índices <strong>de</strong> agregación<br />
Existen diferentes formas <strong>de</strong> encontrar un valor que nos indique como <strong>de</strong> homogénea o <strong>de</strong><br />
aleatoria es la distribución espacial 1 . Nos centraremos en dos <strong>de</strong> <strong>el</strong>los, <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong><br />
dispersión 1,2 y <strong>el</strong> parámetro k <strong>de</strong> la distribución binomial negativa.<br />
� Coeficiente <strong>de</strong> dispersión (CD): <strong>de</strong>finido según la ecuación (1)<br />
�<br />
�<br />
�<br />
CD (1)<br />
Don<strong>de</strong> σ es la varianza y μ la media <strong>de</strong> la distribución. Si la distribución es regular, entonces<br />
σ < μ y <strong>el</strong> CD < 1, si es aleatoria sigue la distribución <strong>de</strong> Poisson, don<strong>de</strong> σ = μ y por tanto<br />
CD = 1, y por último, si tiene un patrón agregado σ > μ y <strong>el</strong> CD > 1, como se resume en la<br />
tabla 1.<br />
Tabla No.1 Distintos tipos <strong>de</strong> distribuciones según su coeficiente <strong>de</strong> dispersión<br />
Distribución Coeficiente <strong>de</strong><br />
Dispersión<br />
Regular < 1<br />
Aleatoria 1<br />
Agregada > 1<br />
164
� Parámetro k <strong>de</strong> la distribución binomial negativa: Al que llamaremos Coeficiente <strong>de</strong><br />
agregación, que se calcula según la ecuación (2)<br />
2 �<br />
�<br />
k�<br />
� 2 ���<br />
CD �1<br />
Si <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> dispersión C.D es cercano a 1, como en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la distribución<br />
aleatoria, entonces k es infinito. Si <strong>el</strong> CD es mayor que 1, entonces k tien<strong>de</strong> a un número<br />
pequeño y estaremos ante una distribución agregada. Por último, si k es negativo implica que<br />
CD es menor que 1 y por tanto la distribución es regular, como se resume en la Tabla 2<br />
Tabla No.2 Ten<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> agregación según <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> distribución.<br />
Distribución Coeficiente <strong>de</strong> Coeficiente <strong>de</strong><br />
Dispersión Agregación<br />
Regular < 1 Negativo<br />
Aleatoria 1 Gran<strong>de</strong><br />
Agregada > 1 Pequeño positivo<br />
Cuando la distribución espacial que tenemos se compone <strong>de</strong> una distribución <strong>de</strong> máximos y<br />
mínimos <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> imágenes planares uniformes cabría esperar que presentara un patrón<br />
aleatorio que siguiera la estadística <strong>de</strong> Poisson, ya que un <strong>de</strong>tector totalmente uniforme tendría<br />
todos los cent<strong>el</strong>leadores y fotomultiplicadores <strong>de</strong> la misma sensibilidad. Para <strong>el</strong>lo analizamos<br />
diferentes adquisiciones <strong>de</strong> varios cientos <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> un minuto <strong>de</strong> duración cada una.<br />
Utilizamos dos gammacámaras, una Philips mod<strong>el</strong>o BrightView XCT y otra Philips mod<strong>el</strong>o<br />
SKYLight. Como fuente plana uniforme usamos una placa <strong>de</strong> Cobalto-57 <strong>de</strong> coeficiente <strong>de</strong><br />
variación d<strong>el</strong> 0.71%, una uniformidad integral d<strong>el</strong> 2.34 % y una uniformidad diferencial d<strong>el</strong><br />
1.92%. Mediante Matlab analizamos cada una <strong>de</strong> estas adquisiciones en su conjunto para encontrar<br />
la distribución tanto <strong>de</strong> los máximos como <strong>de</strong> los mínimos, así como <strong>de</strong> los histogramas<br />
tridimensionales <strong>de</strong> la frecuencia <strong>de</strong> repetición.<br />
El estudio se divi<strong>de</strong> en dos partes, uno exclusivamente visual y cualitativo, don<strong>de</strong> se muestra <strong>el</strong><br />
mapa <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> los máximos y mínimos, y otro totalmente cuantitativo, don<strong>de</strong> se busca<br />
<strong>el</strong> mejor parámetro que clasifica <strong>de</strong> qué tipo es la distribución <strong>de</strong>tectada por nuestros equipos. En<br />
<strong>el</strong> transcurso d<strong>el</strong> estudio, se recalibraron los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> la BrightView XCT, por lo que pudimos<br />
comparar los resultados antes <strong>de</strong> la calibración y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> <strong>el</strong>la.<br />
(2)<br />
165
3. Resultados y discusión<br />
Estudio cualitativo<br />
La distribución <strong>de</strong> máximos y <strong>de</strong> mínimos obtenidos tiene la forma <strong>de</strong> lo mostrado en las figuras 1<br />
y 2.<br />
Fig. 1 Distribución <strong>de</strong> los máximos d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector 1 <strong>de</strong> la gammacámara Brightview<br />
XCT tras tomar 600 imágenes.<br />
Fig. 2 Distribución <strong>de</strong> los máximos d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector 1 <strong>de</strong> la gammacámara Skylight tras<br />
tomar 600 imágenes.<br />
Las dos gammacámaras presentan a simple vista patrones <strong>de</strong> distribución distintos. Mientras que la<br />
Brightview XCT tiene los máximos en la parte izquierda d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y los mínimos en la <strong>de</strong>recha<br />
mostrando un patrón agregado, la Skylight tiene un mapa que se podría consi<strong>de</strong>rar como aleatorio.<br />
Durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> datos se calibró la BrightviewXCT, ya que la uniformidad<br />
presentaba valores altos entre un 9 y 10%, y tras esto, la distribución cambió como se aprecia en<br />
las figuras 3 y 4.<br />
166
Fig. 3. Distribución <strong>de</strong> los máximos d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector 1 para 600 imágenes <strong>de</strong> la gammacámara<br />
Brightview XCT antes <strong>de</strong> calibrar la máquina (izquierda) y tras calibrarla (<strong>de</strong>recha)<br />
Fig. 4. Distribución <strong>de</strong> los máximos d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector 2 para 600 imágenes <strong>de</strong> la gammacámara<br />
Brightview XCT antes <strong>de</strong> calibrar la máquina (izquierda) y tras calibrarla (<strong>de</strong>recha)<br />
Para la gammacámara Brightview XCT, <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector 2 sigue una distribución aparentemente mucho<br />
más aleatoria que antes <strong>de</strong> la calibración, como se aprecia en la figura 4. El <strong>de</strong>tector 1 mantiene <strong>el</strong><br />
patrón <strong>de</strong> agregación, pero ahora, los máximos se distribuyen en <strong>el</strong> centro, mientras que los<br />
mínimos se alojan en las esquinas. Por otra parte, la prueba <strong>de</strong> uniformidad presentaba valores<br />
entre un 3-4%, indicando con <strong>el</strong>lo una mejoría en la uniformidad. Sin embargo, como se aprecia en<br />
la figura 3, esta mejoría en la uniformidad no se traduce en una mayor aleatoriedad.<br />
Estudio cuantitativo<br />
Tras analizar visualmente las imágenes, las examinamos para buscar <strong>el</strong> valor que nos indique qué<br />
patrón sigue las distribuciones encontradas. Con <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> Matlab calculamos tanto <strong>el</strong> coeficiente<br />
<strong>de</strong> dispersión como <strong>el</strong> factor k (coeficiente <strong>de</strong> agregación) <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las adquisiciones. Los<br />
resultados se muestran en las figuras 5 y 6.<br />
167
Coeficientes <strong>de</strong> dispersión<br />
Coeficientes <strong>de</strong> dispersión<br />
4,5<br />
4<br />
3,5<br />
3<br />
2,5<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
Coeficientes <strong>de</strong> dispersión <strong>de</strong> los<br />
máximos<br />
0<br />
0 1000 2000 3000 4000<br />
4,5<br />
4<br />
3,5<br />
3<br />
2,5<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
Número <strong>de</strong> imágenes<br />
Coeficientes <strong>de</strong> dispersión <strong>de</strong> los<br />
mínimos<br />
0<br />
0 1000 2000 3000 4000<br />
Número <strong>de</strong> imágenes<br />
Detector 1<br />
Detector 2<br />
Detector 1<br />
Detector 2<br />
Coeficientes <strong>de</strong> agregación<br />
Coeficientes <strong>de</strong> agregación<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
Coeficientes <strong>de</strong> agregación <strong>de</strong> los<br />
máximos<br />
0<br />
0 1000 2000 3000 4000<br />
1,2<br />
1<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
Número <strong>de</strong> imágenes<br />
Coeficientes <strong>de</strong> agregación <strong>de</strong> los<br />
mínimos<br />
0<br />
0 1000 2000 3000 4000<br />
Número <strong>de</strong> imágenes<br />
Detector 1<br />
Detector 2<br />
Detector 1<br />
Detector 2<br />
Fig. 5. Coeficientes <strong>de</strong> dispersión y <strong>de</strong> agregación para los máximos y los mínimos <strong>de</strong> la<br />
gammacámara Brightview XCT <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores 1 y 2.<br />
Para la Brightview XCT antes <strong>de</strong> la calibración <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> dispersión aumenta linealmente<br />
con <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes con un índice <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación para los máximos <strong>de</strong> r 2 = 0.982 para <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector 1 y <strong>de</strong> 0.988 para <strong>el</strong> 2, y para los mínimos es <strong>de</strong> 0.998 para <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector 1 y <strong>de</strong> 0.980 para<br />
<strong>el</strong> 2. Por tanto, a medida que aumenta <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes se hace más patente <strong>el</strong><br />
comportamiento <strong>de</strong> distribución agregada para los coeficientes <strong>de</strong> dispersión. Para los coeficientes<br />
<strong>de</strong> agregación no existe una corr<strong>el</strong>ación tan gran<strong>de</strong> con <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes. Sin embargo se<br />
mantienen en valores pequeños menores <strong>de</strong> la unidad en su mayoria, con lo que vu<strong>el</strong>ve a indicar la<br />
existencia <strong>de</strong> una distribución agregada.<br />
168
Coeficientes <strong>de</strong> dispersión<br />
Coeficientes <strong>de</strong> dispersión<br />
2,5<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
Coeficientes <strong>de</strong> dispersión <strong>de</strong> los máximos<br />
0<br />
0 500 1000 1500 2000 2500<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
Número <strong>de</strong> imágenes<br />
Coeficientes <strong>de</strong> dispersión <strong>de</strong> los mínimos<br />
0<br />
0 500 1000 1500 2000 2500<br />
Número <strong>de</strong> imágenes<br />
Detector 1<br />
Detector 2<br />
Detector 1<br />
Detector 2<br />
Coeficientes <strong>de</strong> agregación<br />
Coeficientes <strong>de</strong> agregación<br />
2<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
Coeficientes <strong>de</strong> agregación <strong>de</strong> los máximos<br />
0<br />
0 500 1000 1500 2000 2500<br />
3<br />
2,5<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
Número <strong>de</strong> imágenes<br />
Coeficientes <strong>de</strong> agregación <strong>de</strong> los mínimos<br />
0<br />
0 500 1000 1500 2000 2500<br />
Número <strong>de</strong> imágenes<br />
Detector 1<br />
Detector 2<br />
Detector 1<br />
Detector 2<br />
Fig. 6. Coeficientes <strong>de</strong> dispersión y <strong>de</strong> agregación para los máximos y los mínimos <strong>de</strong> la<br />
gammacámara SkyLight <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores 1 y 2,<br />
Sin po<strong>de</strong>r analizar correctamente <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector 1 para la SkyLight <strong>de</strong>bido a las pocas medidas<br />
realizadas, se aprecia no obstante un aumento d<strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> dispersión con <strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
imágenes, pero no tan rápido como en la BrightviewXCT. El coeficiente <strong>de</strong> agregación para este<br />
<strong>de</strong>tector es mayor que en la otra gammacámara. Para <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector 2 sí tenemos un número suficiente<br />
<strong>de</strong> datos como para po<strong>de</strong>r hacer una estimación d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> distribución. Para los máximos su<br />
corr<strong>el</strong>ación con <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes es <strong>de</strong> 0.936 y <strong>de</strong> 0.96 para los mínimos, y la pendiente en<br />
ambos casos es inferior que para la Brightview XCT. El coeficiente <strong>de</strong> agregación no pue<strong>de</strong><br />
corr<strong>el</strong>acionarse tan bien con <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes, pero aún así sus valores son más altos que en<br />
<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o Brightview XCT. Esto indica que su distribución tiene un carácter más aleatorio, siendo<br />
más fuerte en los mínimos d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector 2.<br />
4. Conclusiones<br />
Es posible r<strong>el</strong>acionar <strong>el</strong> patrón visual <strong>de</strong> distribución con los coeficientes <strong>de</strong> dispersión y <strong>de</strong><br />
agregación. Aqu<strong>el</strong>las representaciones <strong>de</strong> las distribuciones <strong>de</strong> máximos y <strong>de</strong> mínimos más<br />
aleatorias se r<strong>el</strong>acionan con aqu<strong>el</strong>los valores d<strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> dispersión cercanos a 1 y <strong>de</strong><br />
coeficientes <strong>de</strong> agregación altos. Cualitativamente se observa como la gammacámara SkyLight<br />
presenta una distribución más aleatoria que la Brightview XCT. Cuantitativamente comprobamos<br />
que <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> dispersión aumenta con <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes, <strong>de</strong> una forma más lenta en <strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>o SkyLight que en la Brightview XCT y que <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> agregación es más pequeño en<br />
la Brightview que en la SkyLight. Así mismo, no se aprecia una r<strong>el</strong>ación significativa <strong>de</strong> este<br />
valor con <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes, siendo r<strong>el</strong>ativamente estable. Por esto mismo, al ser <strong>el</strong><br />
coeficiente <strong>de</strong> agregación menos <strong>de</strong>pendiente con <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes, es <strong>el</strong> parámetro que<br />
mejor <strong>de</strong>finiría la homogeneidad <strong>de</strong> los máximos y los mínimos.<br />
169
REFERENCIAS<br />
[1] Besag, J. Some methods of statistical analysis for spatial data. Bulletin of the<br />
International Statistical Institute. 1978. 47, 77-92.<br />
[2] Hurlbert, S.H. Spatial distribution of the montane unicorn. Oikos, Vol. 58, No. 3 (Aug., 1990), pp. 257-271.<br />
[3] Young, L. J. Young, J. H. Aggregation and spatial corr<strong>el</strong>ation. Statistical ecology: a population perspective.<br />
Kluwer Aca<strong>de</strong>mic Publishers. Third printing 2002.<br />
[4] Southwood, T. R. E. Hen<strong>de</strong>rson, P.A. The sampling programme and The Mesurament and Description of<br />
Dispersion. Ecological methods. Blackw<strong>el</strong>l Science Ltd. 2000. �<br />
�<br />
170
DESARRROLLO DE UN FRAME DE INMOVILIZACIÓN<br />
TERMOPLÁSTICA DE CABEZA Y CUELLO EN ANTENAS DE<br />
RESONANCIA MAGNÉTICA PARA FUSIÓN DE IMÁGENES<br />
RADIOTERÁPICAS CT-MRI<br />
S. V<strong>el</strong>ázquez Miranda 1,� , D.M. Muñoz Carmona 2 , M.Ortiz Seid<strong>el</strong> 3 , P. Cano Durán 4<br />
1 HHUU Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla<br />
2 H Juan Ramón Jiménez, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Hu<strong>el</strong>va<br />
3 HU Virgen Macarena, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla<br />
4 Universidad <strong>de</strong> Sevilla, Taller <strong>de</strong> mecanizado <strong>de</strong> la facultad <strong>de</strong> Física, Sevilla<br />
RESUMEN<br />
La importancia <strong>de</strong> la fusión <strong>de</strong> imágenes CT con las <strong>de</strong> RMN en <strong>el</strong> tratamiento radioterápico d<strong>el</strong><br />
cancer <strong>de</strong> cabeza y cu<strong>el</strong>lo cada vez va tomando más importancia. El problema está en conseguir<br />
unas fusiones <strong>de</strong> calidad en una anatomía con tantos grados <strong>de</strong> libertad, cuestión que limita la<br />
operatividad <strong>de</strong> los softwares <strong>de</strong> fusión. Para salvar este problema <strong>de</strong>sarrollamos unas tecnicas <strong>de</strong><br />
RMN combinadas con una modificación d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> fijación <strong>de</strong> la antena y <strong>el</strong> paciente que han<br />
dado como resultado una patente comercial.<br />
Palabras claves: RMN, cancer cabeza cu<strong>el</strong>lo, fusión <strong>de</strong> imágenes.<br />
ABSTRACT<br />
The importance of CT-MR image fusion in radiotherapy treatment of head and neck cancer is<br />
gaining increasingly more importance. The problem lies in getting an image fusión of quality in an<br />
anatomic region with so many <strong>de</strong>grees of freedom, an issue that limits the functionality of the<br />
fussion software. To overcome this problem, we <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped MR techniques combined with a<br />
modification of the fixation system between the antenna and the patient, that have resulted in a<br />
business license.<br />
Key Words: RMI, head and neck cancer, image fusion.<br />
1. Introducción.<br />
Las aplicaciones <strong>de</strong> fusión <strong>de</strong> imágenes CT-MR para sistema nervioso central se enfrentan al<br />
hecho que la imagen TC se realiza en posición radioterápica y con inmovilizadores, mientras que<br />
la imagen <strong>de</strong> resonancia se realiza con la cabeza inclinada hacia la espalda. Estas aplicaciones<br />
<strong>de</strong>ben rotar, reescalar y <strong>de</strong>formar para conseguir una fusión aceptable.<br />
� serllaces@gmail.com<br />
171
Fig. 1 Muestra la distinta orientación <strong>de</strong> los estudios <strong>de</strong> TC y RM.<br />
Ésta fusión no se consigue en todos los casos y su precisión geométrica no es notable.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> querer fusionar lesiones en <strong>el</strong> cu<strong>el</strong>lo, los grados <strong>de</strong> libertad y la geometría <strong>de</strong> esta<br />
región anatómica hacen que las aplicaciones para fusión tengan un escaso éxito.<br />
Para superar estos problemas nos planteamos introducir la inmovilización <strong>de</strong> los pacientes también<br />
en la resonancia, encontrándonos con <strong>el</strong> problema <strong>de</strong> que la antena <strong>de</strong> la resonancia <strong>de</strong>ja un<br />
espacio reducidísimo para la cabeza d<strong>el</strong> paciente.<br />
Fig. 2 Mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> antenas <strong>de</strong> RM para estudios <strong>de</strong> cabeza<br />
A<strong>de</strong>más <strong>el</strong> carbono <strong>de</strong> los frames es conductor <strong>de</strong> la <strong>el</strong>ectricidad, con lo que no es d<strong>el</strong> todo<br />
conveniente para las imágenes <strong>de</strong> resonancia. Así pues se diseñó un nuevo concepto <strong>de</strong> frame<br />
(FRAME CT-MRI) y un nuevo material que permitiera su uso en resonancia magnética nuclear.<br />
172
2. Material y métodos.<br />
La mayoría <strong>de</strong> las antenas <strong>de</strong> cabeza <strong>de</strong> las RMN tienen un reposacabezas <strong>de</strong>smontable, esto es,<br />
nos po<strong>de</strong>mos quedar con una cavidad puramente cilíndrica. El radio y alto <strong>de</strong> este cilindro es<br />
parecido entre diversas marcas, por lo que partimos <strong>de</strong> esta configuración <strong>de</strong> inicio.<br />
Fig. 3. Desmontaje <strong>de</strong> la antena <strong>de</strong> RM<br />
Se realizó una base muy estrecha d<strong>el</strong> frame con entrantes y salientes ad hoc para permitir <strong>el</strong> mayor<br />
espacio posible a una cabeza con inmovilizador termoplástico y reposacabezas personalizado<br />
interior. Las cogidas al frame <strong>de</strong> las máscaras termoplástica su<strong>el</strong>en ocupar <strong>de</strong>masiado sitio para <strong>el</strong><br />
espacio que disponemos en una antena, por lo que se diseño un novedoso clip lateral para las <strong>de</strong><br />
tipo Klarity, recogiendo <strong>el</strong> engarce por <strong>de</strong>trás <strong>de</strong> la cabeza.<br />
173
Fig. 4 Detalle d<strong>el</strong> clip<br />
Faltaba un material radiotransparente, no conductor, fácilmente mecanizable y resistente. Tras<br />
muchas pruebas se encontró que las láminas <strong>de</strong> PVC expandido y los refuerzos y tornillería <strong>de</strong><br />
nylon eran a<strong>de</strong>cuados.<br />
El control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> las fusiones CT-MRI se realiza tomando las mayores diferencias entre los<br />
bor<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las imágenes <strong>de</strong> resonancia y TC <strong>de</strong> los senos esfenoidal y frontal, y <strong>el</strong> foramen<br />
magnum. Si la diferencia no supera <strong>el</strong> milímetro, <strong>de</strong>nominamos la fusión como FIDEDIGNA, si<br />
esta entre 1 y 2mm, es una fusión TOLERABLE, y si supera los 2mm la <strong>de</strong>nominamos como<br />
DEFECTUOSA. Este control cuantitativo no <strong>el</strong>imina la observación cuantitativa <strong>de</strong> coinci<strong>de</strong>ncias<br />
en estructuras como los ventrículos, <strong>el</strong> tronco o la propia calota.<br />
El FRAME CT-MRI ha sido escogido por la Oficina <strong>de</strong> Transferencia <strong>de</strong> Tecnología <strong>de</strong> Andalucía<br />
como invento patentable y comercializable, y ya se ha registrado como patente en 2009.<br />
Fig. 4 Evaluación <strong>de</strong> la bondad <strong>de</strong> la fusión TC-RM<br />
3. Conclusiones<br />
El FRAME CT-MRI es <strong>el</strong> procedimiento i<strong>de</strong>al para fusionar imágenes TAC-RMN, ya que <strong>el</strong><br />
paciente está en idéntica posición en ambas imágenes.<br />
El FRAME CT-MRI permite una fusión fiable y gran calidad <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> TAC y resonancia<br />
<strong>de</strong> la cabeza, incluso aunque sólo se disponga <strong>de</strong> fusión fiducial, superando fácilmente los<br />
controles <strong>de</strong> calidad.<br />
El FRAME CT-MRI abre una nueva vía para fusionar imágenes TAC-RMN d<strong>el</strong> cu<strong>el</strong>lo.<br />
174
Sesión A03.2<br />
Tratamiento <strong>de</strong> imágenes y sistemas <strong>de</strong><br />
información en aplicaciones médicas.<br />
Presi<strong>de</strong>: Rafa<strong>el</strong> Ruiz Cruces<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Manu<strong>el</strong> Fernán<strong>de</strong>z Bor<strong>de</strong>s<br />
175
AJUSTE DEL CONTROL AUTOMÁTICO DE EXPOSICIÓN DE UN<br />
SISTEMA DE RADIOGRAFÍA COMPUTARIZADA: RELACIÓN<br />
ENTRE EL KERMA EN EL RECEPTOR DE IMAGEN, LA DOSIS<br />
ESTIMADA A TRAVÉS DEL INDICADOR DE EXPOSICIÓN DEL<br />
SISTEMA Y LA RELACIÓN SEÑAL RUIDO.<br />
P. Ruiz Manzano, M.A. Rivas Ballarín, F.J. Jiménez Albericio, J. Cortés Rodicio, M.<br />
Can<strong>el</strong>las Anoz, A. Hernán<strong>de</strong>z Vitoria.<br />
Servicio <strong>de</strong> Física y Protección Radiológica. Hospital Clínico Universitario "Lozano<br />
Blesa".<br />
C/ San Juan Bosco Nº 15, 50009 Zaragoza. T<strong>el</strong>éfono : 976768839 Fax: 976565995.<br />
Dirección <strong>de</strong> correo <strong>el</strong>ectrónico: pruizm@salud.aragon.es<br />
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS<br />
En los últimos años se ha generalizado en los hospitales la radiografía digital, fundamentalmente basada<br />
en los fósforos fotoestimulables, <strong>de</strong>nominada radiografía computarizada (CR). A la hora <strong>de</strong> ajustar <strong>el</strong><br />
control automático <strong>de</strong> exposición (CAE) es necesario establecer un parámetro <strong>de</strong> control que sustituya a<br />
la <strong>de</strong>nsidad óptica, utilizada con los sistemas p<strong>el</strong>ícula pantalla. Parece evi<strong>de</strong>nte que ese parámetro <strong>de</strong>bería<br />
estar r<strong>el</strong>acionado con la calidad <strong>de</strong> la imagen, es <strong>de</strong>cir, con la r<strong>el</strong>ación señal- ruido (RSR) <strong>de</strong> la imagen<br />
obtenida. Podría pensarse, en principio, que <strong>el</strong> kerma en aire medido en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> imagen (KAD)<br />
podría ser una magnitud a<strong>de</strong>cuada. Sin embargo, puesto que la respuesta d<strong>el</strong> fósforo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la<br />
energía d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación que le llega, para diferentes tensiones, igual valor <strong>de</strong> KAD pue<strong>de</strong> producir<br />
diferente valor <strong>de</strong> señal en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen. Una magnitud que tiene en cuenta la respuesta en<br />
energías d<strong>el</strong> sistema y es representativo d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> señal en la imagen, es <strong>el</strong> indicador <strong>de</strong> dosis d<strong>el</strong> CR,<br />
que en la actualidad difiere, en su <strong>de</strong>finición y en su r<strong>el</strong>ación con <strong>el</strong> KAD, entre los diferentes fabricantes.<br />
En report d<strong>el</strong> Task Group 116 <strong>de</strong> AAPM 1 se propone que todos los sistemas digitales, tanto CR como<br />
digitales directos, muestren un indicador estándar, representativo d<strong>el</strong> kerma en aire inci<strong>de</strong>nte en <strong>el</strong><br />
receptor <strong>de</strong> imagen (kIND), y por tanto <strong>de</strong> la RSR. Según TG 116, este indicador podría servir para ajustar<br />
<strong>el</strong> CAE a las diferentes tensiones <strong>de</strong> uso clínico. Otros autores 2 proponen que, para la calibración d<strong>el</strong><br />
CAE, se utilice directamente <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> exposición proporcionado por <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen, haciendo<br />
que éste se mantenga constante en todo <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> 60 a 120 kVp.<br />
Por otro lado, según <strong>el</strong> borrador d<strong>el</strong> nuevo Protocolo Español <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en Radiodiagnóstico<br />
(PECCR) <strong>el</strong> parámetro <strong>de</strong> ajuste d<strong>el</strong> CAE será la dosis en <strong>el</strong> receptor <strong>de</strong> imagen estimada a través d<strong>el</strong><br />
índice <strong>de</strong> exposición d<strong>el</strong> sistema (DE) cuando las imágenes se procesan en las condiciones <strong>de</strong> calibración<br />
d<strong>el</strong> sistema. Para la compensación con <strong>el</strong> espesor y con la tensión, la tolerancia establecida en PECCR es<br />
que la <strong>de</strong>sviación máxima <strong>de</strong><br />
habitualmente tomados para un kVp y un espesor intermedio. Alternativamente, <strong>el</strong> PECCR propone<br />
realizar este control a través <strong>de</strong> la RSR medida en las imágenes preprocesadas.<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es buscar la r<strong>el</strong>ación entre la dosis en <strong>el</strong> receptor <strong>de</strong> imagen, la DE y la RSR y<br />
comprobar si la metodología y la tolerancia propuesta en <strong>el</strong> PECCR son a<strong>de</strong>cuadas para realizar la<br />
verificación d<strong>el</strong> correcto funcionamiento d<strong>el</strong> CAE en CR.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se trata <strong>de</strong> verificar <strong>el</strong> a<strong>de</strong>cuado ajuste d<strong>el</strong> CAE en un sistema CR <strong>de</strong> la marca Fuji y la correcta<br />
compensación con la tensión aplicada. Para <strong>el</strong>lo, s<strong>el</strong>eccionando la cámara central, y utilizando siempre <strong>el</strong><br />
mismo receptor <strong>de</strong> imagen (chasis +IP nuevos) se han tomado imágenes <strong>de</strong> un maniquí <strong>de</strong> 14 cm <strong>de</strong><br />
PMMA a diferentes kVp (entre 50 y 130), anotando los mAs correspondientes en cada caso. Se leen las<br />
176
imágenes en modo QC test Sensibilidad y se anota <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> exposición S dado por <strong>el</strong> sistema.<br />
Después, estas imágenes se han leído en modo QC test MAX 4.0 (imágenes preprocesadas) para obtener<br />
en <strong>el</strong>las la RSR, utilizando una ROI <strong>de</strong> 10 cm x 10 cm centrada en la imagen. Para ese rango <strong>de</strong> kVp se ha<br />
medido <strong>el</strong> rendimiento d<strong>el</strong> equipo en la posición ocupada por <strong>el</strong> receptor <strong>de</strong> imagen, con los 14 cm <strong>de</strong><br />
PMMA y en la misma geometría usada en la obtención <strong>de</strong> las imágenes. Se ha obtenido <strong>el</strong> kerma que<br />
llega al receptor en cada imagen usando los rendimiento medidos y los mAs dados por <strong>el</strong> equipo. La DE<br />
para cada imagen se ha obtenido a través <strong>de</strong> los S obtenidos aplicándoles la ecuación que <strong>de</strong>fine la<br />
calibración d<strong>el</strong> indicador <strong>de</strong> dosis d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> las <strong>de</strong>sviaciones se ha tomado como<br />
referencia la imagen obtenida con 80 kVp. También se han tomado imágenes, para los diferentes kVp,<br />
con kermas inferiores y superiores a las dadas por <strong>el</strong> CAE para cuantificar <strong>el</strong> efecto d<strong>el</strong> aumento en la DE<br />
y en la RSR.<br />
El equipo <strong>de</strong> RX usado ha sido un Philips con generador Optimus 65, tubo SRO 33/100 y con una mesa<br />
Diagnost 90. El equipo es controlado según <strong>el</strong> PECCR y mantiene sus parámetros <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> tolerancias.<br />
El sistema <strong>de</strong> CR ha sido Fujifilm FCR XG-1, también sometido a control <strong>de</strong> calidad y encontrándose<br />
bien calibrado y ajustado. El equipo usado para hacer las medidas <strong>de</strong> rendimiento ha sido un <strong>el</strong>ectrómetro<br />
RTI Barracuda con un <strong>de</strong>tector R100B calibrado para esas calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> haz.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En la figura 1 se muestra <strong>el</strong> rendimiento d<strong>el</strong> equipo en la posición ocupada por <strong>el</strong> IP (en la ban<strong>de</strong>ja<br />
portachasis), tras los 14 cm <strong>de</strong> PMMA, para los diferentes kV s<strong>el</strong>eccionados.<br />
� Gy/mAs<br />
3,5<br />
3<br />
2,5<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
0<br />
Rendimiento en <strong>el</strong> IP <strong>de</strong>trás <strong>de</strong> 14 cm <strong>de</strong> PMMA<br />
40 60 80 100 120 140<br />
kV s<strong>el</strong>ecionado<br />
Figura 1: Rendimiento en la posición d<strong>el</strong> IP, tras los 14 cm <strong>de</strong> PMMA, para los diferentes kV s<strong>el</strong>eccionados.<br />
En la figura 2 se muestran las <strong>de</strong>sviaciones, respecto <strong>de</strong> los valores obtenidos a 80 kV, d<strong>el</strong> kerma en <strong>el</strong> IP,<br />
<strong>de</strong> la DE, d<strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> (VMP) y <strong>de</strong> la RSR cuando se usa <strong>el</strong> CAE.<br />
177
Desviación (%)<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
-5<br />
Desviaciones respecto a los valores obtenidos a 80 kVp<br />
-10<br />
50 60 70 80 90 100 110 120 130<br />
kVp<br />
Kerma IP<br />
Dosis Estim<br />
Figura 2: Desviaciones r<strong>el</strong>ativas d<strong>el</strong> kerma en <strong>el</strong> IP, <strong>de</strong> la DE, d<strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> (VMP) y <strong>de</strong> la RSR.<br />
El equipo <strong>de</strong> RX está ajustado <strong>de</strong> manera que las <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> la DE respecto <strong>de</strong> la obtenida a 80 kVp<br />
son inferiores al 9% y las correspondientes <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> la RSR son inferiores la 3,5%. Este equipo<br />
cumpliría perfectamente con los criterios establecidos en <strong>el</strong> nuevo PECCR.<br />
Las <strong>de</strong>sviaciones correspondientes <strong>de</strong> los kermas reales que llegan al receptor <strong>de</strong> imagen presentan un<br />
valor máximo d<strong>el</strong> 16 % a 50 kVp, un 4% para 60 kVp y para <strong>el</strong> resto la <strong>de</strong>sviación es inferior al 3%. La<br />
respuesta <strong>de</strong> los sistemas CR hace que a kVp bajos se necesite más kerma en <strong>el</strong> receptor para obtener la<br />
misma RSR que a kVp medios. Este hecho queda patente en los datos obtenidos a 50 y 60 kVp. A 50<br />
kVp, <strong>el</strong> receptor recibe un 16 % más <strong>de</strong> kerma mientras que la RSR es un 3 % inferior. A 60 kVp, <strong>el</strong><br />
receptor recibe un 4 % más <strong>de</strong> kerma mientras que la RSR es prácticamente la misma.<br />
D<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las imágenes obtenidas con dosis inferiores y superiores a las dadas por <strong>el</strong> CAE se <strong>de</strong>duce<br />
que un aumento <strong>de</strong> un 5 % en <strong>el</strong> kerma que llega al receptor se traduce en un aumento entre <strong>el</strong> 4 y <strong>el</strong> 6 %<br />
en la DE (5,3 % <strong>de</strong> promedio) y <strong>de</strong> un aumento entre <strong>el</strong> 1,6 y <strong>el</strong> 2,1 % (1,9 % <strong>de</strong> promedio) en la RSR,<br />
para todo <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> kVp. Lógicamente, la DE aumenta linealmente con la dosis que llega al receptor<br />
(r 2 = 0,9995) y la RSR aumenta con la raíz cuadrada <strong>de</strong> la dosis (r 2 = 0,9944). En las figuras 3 y 4 se<br />
muestra estas r<strong>el</strong>aciones.<br />
Dosis estimada (DE)<br />
3,0<br />
2,5<br />
2,0<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
0,0<br />
R<strong>el</strong>ación Dosis estimada-Kerma en IP a 80 kVp<br />
y = 0,7257x - 0,1341<br />
R 2 = 0,9995<br />
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5<br />
Kerma en IP<br />
Figuras 3 y 4: R<strong>el</strong>ación entre la DE y la dosis en <strong>el</strong> IP y entre la RSR y la dosis en <strong>el</strong> IP.<br />
RSR<br />
50, 0<br />
45, 0<br />
40, 0<br />
35, 0<br />
30, 0<br />
25, 0<br />
VMP<br />
RSR<br />
R<strong>el</strong>ación RSR-Raiz d<strong>el</strong> kerma en IP a80 kVp<br />
y = 21,031x + 4,5939<br />
R 2 = 0,9944<br />
1, 0 1, 2 1, 4 1, 6 1, 8 2, 0 2, 2<br />
Raiz d<strong>el</strong> kerma en IP<br />
178
CONCLUSIONES<br />
El criterio <strong>de</strong> report 116 <strong>de</strong> AAPM se pue<strong>de</strong> aplicar al ajuste d<strong>el</strong> CAE y la metodología y la tolerancia<br />
propuesta en <strong>el</strong> PECCR parece a<strong>de</strong>cuada para realizar la verificación d<strong>el</strong> correcto funcionamiento d<strong>el</strong><br />
CAE en CR. En <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> Fuji, un aumento <strong>de</strong> un 5 % en <strong>el</strong> kerma que llega al receptor se traduce en<br />
un aumento d<strong>el</strong> 5,3 % <strong>de</strong> promedio en la DE y <strong>de</strong> un aumento d<strong>el</strong> 1,9 % <strong>de</strong> promedio en la RSR, para<br />
todo <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> kVp.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. AAPM (American Association of Physicists in Medicine). 2009. An Exposure Indicator for Digital<br />
Radiography. AAPM Task Group 116. Report No. 116 (Medical Physics Publishing).<br />
http://www.aapm.org/pubs/reports/RPT_116.pdf<br />
2. Doyle P, Martin CJ. 2006. Calibrating automatic exposure control <strong>de</strong>vices for digital radiography. Phys Med<br />
Biol 51: 5475-5485.<br />
179
PROCEDIMIENTO PARA LA MEDIDA ESTANDARIZADA DE LA<br />
EFICIENCIA CUÁNTICA DE DETECCIÓN EN UN MAMÓGRAFO<br />
DIGITAL<br />
G. Rodríguez Martín 1� , P. García Castañón 1 , M .L. España López 1 , R. Bermú<strong>de</strong>z Luna 1 ,<br />
V. Fernán<strong>de</strong>z Bedoya 1 , S. Miquélez Alonso 2<br />
1 Hospital Universitario <strong>de</strong> La Princesa – Instituto <strong>de</strong> Investigación Sanitaria Princesa<br />
(IP), Sº <strong>de</strong> Radiofísica y P. R., c/ Diego <strong>de</strong> León, 62 – 28006, Madrid<br />
2 Hospital <strong>de</strong> Navarra, Sº <strong>de</strong> Radiofísica y P. R., c/ Irunlarrea, 3 – 31008, Pamplona<br />
RESUMEN<br />
La Eficiencia Cuántica <strong>de</strong> Detección (DQE) es un parámetro físico que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> fuertemente <strong>de</strong> las<br />
condiciones <strong>de</strong> medida, por lo que la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) ha publicado<br />
una Norma en la que estandariza su medida para los mamógrafos. El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es<br />
presentar un <strong>libro</strong> <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> la DQE, <strong>de</strong>sarrollado a partir <strong>de</strong> los experimentos que se han<br />
llevado a cabo en un <strong>de</strong>tector Anrad <strong>de</strong> un equipo Siemens M. Inspiration. El procesado <strong>de</strong> las<br />
imágenes se ha realizado utilizando <strong>el</strong> software ImageJ. Como resultado, a través d<strong>el</strong> <strong>libro</strong> <strong>de</strong><br />
cálculo se muestra <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> medida y cálculo <strong>de</strong> la DQE para las frecuencias establecidas en<br />
la Norma. Esta aplicación proporciona una guía práctica, a modo <strong>de</strong> procedimiento, para po<strong>de</strong>r<br />
<strong>de</strong>terminar la DQE en aqu<strong>el</strong>los mamógrafos que posean un <strong>de</strong>tector digital <strong>de</strong> pan<strong>el</strong> plano, <strong>de</strong><br />
manera que dicha medida cumpla los requisitos <strong>de</strong> normalización impuestos por la CEI.<br />
Palabras claves: DQE, Mamografía digital, IEC 62220-1-2, Calidad <strong>de</strong> imagen, Pan<strong>el</strong> plano.<br />
ABSTRACT<br />
The Detective Quantum Efficiency (DQE) is a physical parameter that strongly <strong>de</strong>pends on the<br />
measurement conditions, so a Standard for the <strong>de</strong>termination of the DQE in mammographic units<br />
has been published by the International Electrotechnical Commission (IEC). The aim of this<br />
document is to present a DQE calculation workbook ma<strong>de</strong> from the experiments carried out on an<br />
Anrad <strong>de</strong>tector in a Siemens M. Inspiration <strong>de</strong>vice. Some plug-ins of the software ImageJ have<br />
been used to perform the image analysis. As a result for this task, the measurement process and<br />
calculation of the DQE, for the frequencies established by IEC, is here shown through the<br />
workbook. In conclusion, a practical gui<strong>de</strong> as a procedure is provi<strong>de</strong>d by this study, in or<strong>de</strong>r to<br />
compute the DQE in those systems with a flat pan<strong>el</strong> digital <strong>de</strong>tector, so such measurement<br />
complies with the standardization requirements imposed by IEC.<br />
Key Words: DQE, Digital mammography, IEC 62220-1-2, Image quality, Flat pan<strong>el</strong>.<br />
1. Introducción.<br />
Durante los últimos años, los sistemas digitales <strong>de</strong> registro <strong>de</strong> la imagen se han ido imponiendo<br />
sobre los <strong>de</strong> cartulina-p<strong>el</strong>ícula 1 . La implantación <strong>de</strong> esta nueva tecnología ha permitido incorporar,<br />
al control <strong>de</strong> calidad, una caracterización completa <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s físicas <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong><br />
imagen, mejorando los tradicionales análisis semicuantitativos mediante maniquíes 2 . El parámetro<br />
físico más a<strong>de</strong>cuado para la evaluación <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector es la Eficiencia<br />
� santiago.v<strong>el</strong>azquez.miranda@gmail.com<br />
180
Cuántica <strong>de</strong> Detección (DQE), porque combina tanto los efectos d<strong>el</strong> ruido como los <strong>de</strong> la<br />
resolución espacial y <strong>el</strong> contraste, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> ser una medida in<strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> observador y d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector 3,4,5 . Sin embargo, la falta <strong>de</strong> normalización en los procedimientos <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> este<br />
parámetro, y su gran <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> método utilizado en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> cálculo, ha provocado que<br />
la DQE no se haya incorporado <strong>de</strong> manera habitual al control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong><br />
mamografía. Para solventar esta situación, la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) publicó<br />
en 2007 una Norma Internacional, en la que estandariza <strong>el</strong> método <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> la DQE en<br />
mamografía 6 . El organismo regulador estadouni<strong>de</strong>nse, Food and Drug Administration (FDA),<br />
exige <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> esta Norma; y cuando <strong>el</strong>lo no sea posible en todos sus aspectos, obliga a<br />
<strong>de</strong>scribir con <strong>de</strong>talle <strong>el</strong> procedimiento alternativo 7 . Esta Norma hace especial hincapié en las<br />
condiciones en las que <strong>de</strong>ben realizarse las diferentes pruebas y medidas <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s<br />
necesarias para <strong>el</strong> cómputo <strong>de</strong> la DQE, asumiendo que éstas se mantienen constantes durante <strong>el</strong><br />
proceso, y se repiten <strong>de</strong> igual manera en cada nueva <strong>de</strong>terminación. Esos requisitos pue<strong>de</strong>n llegar a<br />
consumir una cantidad apreciable <strong>de</strong> tiempo y recursos al Especialista en Radiofísica, <strong>de</strong> forma<br />
que la medida <strong>de</strong> la DQE en los mamógrafos no sea una prueba viable o eficiente en los controles<br />
<strong>de</strong> calidad que se <strong>de</strong>ben llevar a cabo en estas unida<strong>de</strong>s clínicas. El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es<br />
<strong>el</strong>aborar un <strong>libro</strong> <strong>de</strong> cálculo, que permita al Especialista en Radiofísica cumplimentar todas las<br />
condiciones impuestas por la Norma <strong>de</strong> manera sencilla y rápida, <strong>de</strong> forma que se puedan<br />
reproducir las condiciones <strong>de</strong> medida en cualquier momento. Asimismo, se comprobará la vali<strong>de</strong>z<br />
<strong>de</strong> este <strong>libro</strong> mediante la medida <strong>de</strong> la DQE <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> pan<strong>el</strong> plano <strong>de</strong> mamografía.<br />
2. Material y métodos.<br />
El estudio se ha realizado en un <strong>de</strong>tector Anrad (Montreal, Canadá), instalado en un mamógrafo<br />
Siemens (Erlangen, Alemania) mod<strong>el</strong>o Mammomat Inspiration. Este <strong>de</strong>tector posee unas<br />
dimensiones <strong>de</strong> 240mm x 300mm y un tamaño <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> 85μm; es <strong>de</strong> tipo pan<strong>el</strong> plano <strong>de</strong><br />
conversión directa (a-Se) con matriz <strong>de</strong> lectura dotada <strong>de</strong> transistores TFT <strong>de</strong> a-Si.<br />
El método <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> la DQE es <strong>el</strong> especificado en la Norma Internacional IEC 62220-1-2, que<br />
se pue<strong>de</strong> expresar mediante la ecuación 8 :<br />
2<br />
MTF ( �)<br />
DQE(<br />
�,<br />
K)<br />
2<br />
SNR · K · NNPS ( �)<br />
� (1)<br />
in<br />
air<br />
Por tanto, se <strong>de</strong>ben <strong>de</strong>terminar los siguientes parámetros: la Función <strong>de</strong> Transferencia <strong>de</strong><br />
Modulación (MTF) premuestreada para <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> frecuencias espaciales υ hasta la frecuencia <strong>de</strong><br />
Nyquist; la R<strong>el</strong>ación Señal-Ruido a la entrada d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector (SNRin), <strong>el</strong> Kerma en aire a la entrada<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector (Kair) y <strong>el</strong> Espectro <strong>de</strong> Potencia d<strong>el</strong> Ruido Normalizado (NNPS).<br />
Para evaluar la calidad d<strong>el</strong> haz y obtener valores <strong>de</strong> Kair se ha utilizado un multímetro <strong>de</strong> la marca<br />
RTI Electronics AB (Gotemburgo, Suecia) mod<strong>el</strong>o Barracuda con un sensor <strong>de</strong> estado sólido<br />
MPD. Las imágenes obtenidas para calcular la MTF y para <strong>de</strong>terminar los efectos <strong>de</strong> remanencia,<br />
se han obtenido irradiando una placa <strong>de</strong> acero inoxidable <strong>de</strong> tipo 304, angulada entre 1,5º y 3º para<br />
este fin. El tratamiento <strong>de</strong> las imágenes obtenidas y <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> cálculo se ha realizado con <strong>el</strong><br />
programa informático <strong>de</strong> libre acceso “ImageJ”, al que se le incorporó <strong>el</strong> plug-in <strong>de</strong>nominado<br />
“DQE pan<strong>el</strong> v7”, mientras que <strong>el</strong> <strong>libro</strong> <strong>de</strong> cálculo ha sido diseñado utilizando la aplicación Exc<strong>el</strong><br />
d<strong>el</strong> paquete ofimático Microsoft Office.<br />
181
3. Resultados y discusión.<br />
A continuación se presentan los resultados obtenidos en las diferentes pruebas que se han realizado<br />
para <strong>de</strong>terminar la DQE d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector anteriormente reseñado. De esta manera, a través d<strong>el</strong> ejemplo,<br />
se van a pormenorizar los <strong>de</strong>talles d<strong>el</strong> procedimiento diseñado y plasmado en <strong>el</strong> <strong>libro</strong> <strong>de</strong> cálculo.<br />
La aplicación consta <strong>de</strong> seis hojas <strong>de</strong> cálculo:<br />
� 1. Datos<br />
Se hacen constar datos básicos como marca y mod<strong>el</strong>o d<strong>el</strong> equipo, servicio e institución al que<br />
pertenece, tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tector, longitud y anchura <strong>de</strong> éste, y tamaño <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>. El sistema proporciona<br />
automáticamente la fecha en la que se redacta <strong>el</strong> informe, y la frecuencia <strong>de</strong> Nyquist. La aplicación<br />
está diseñada con un formato que permite imprimir los resultados a modo <strong>de</strong> informe, y cuya vista<br />
pr<strong>el</strong>iminar se muestra en la Figura 1. Como indicación práctica, los campos en color blanco son los<br />
que <strong>de</strong>be r<strong>el</strong>lenar <strong>el</strong> usuario, mientras que los que aparecen en una tonalidad gris, son los<br />
resultados parciales que calcula cada hoja.<br />
Fig. 1 Vista pr<strong>el</strong>iminar <strong>de</strong> la hoja <strong>de</strong> cálculo 1. Datos.<br />
� 2. Cumplimiento <strong>de</strong> requisitos<br />
Los requisitos previos r<strong>el</strong>ativos al equipo analizado se <strong>de</strong>ben garantizar antes <strong>de</strong> la obtención <strong>de</strong><br />
las imágenes. Al introducir en esta hoja <strong>de</strong> cálculo los valores que se requieren, <strong>el</strong> programa evalúa<br />
si se cumplen las condiciones impuestas por la Norma y facilita la corrección oportuna en caso <strong>de</strong><br />
no satisfacerlas. Consta <strong>de</strong> los siguientes apartados:<br />
a) Condiciones <strong>de</strong> operación: se tienen que registrar la temperatura y presión atmosférica <strong>de</strong> la<br />
sala, así como <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> calentamiento d<strong>el</strong> que ha dispuesto <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector antes <strong>de</strong> proce<strong>de</strong>r a la<br />
adquisición <strong>de</strong> las imágenes. Estos parámetros <strong>de</strong>ben respetar las recomendaciones d<strong>el</strong> fabricante y<br />
ser mantenidos constantes durante todo <strong>el</strong> proceso.<br />
b) Equipo <strong>de</strong> rayos X: se <strong>de</strong>be indicar <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> generador que posee <strong>el</strong> equipo, factor <strong>de</strong> rizado<br />
d<strong>el</strong> potencial, valor nominal d<strong>el</strong> foco e incertidumbre asociada al dispositivo utilizado para<br />
<strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> Kair.<br />
182
c) Calidad <strong>de</strong> la radiación: la Norma obliga a interponer un filtro <strong>de</strong> Aluminio <strong>de</strong> 2mm <strong>de</strong> espesor<br />
entre <strong>el</strong> foco y <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. A<strong>de</strong>más, es necesario indicar la combinación ánodo/filtro y <strong>el</strong> voltaje<br />
nominal d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X que se va a utilizar para las pruebas, <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> la filtración<br />
inherente, la distancia respecto d<strong>el</strong> foco a la que se coloca <strong>el</strong> filtro <strong>de</strong> Aluminio añadido y la<br />
medida <strong>de</strong> la primera capa hemirreductora (CHR). Al introducir estos datos, la hoja <strong>de</strong>vu<strong>el</strong>ve <strong>el</strong><br />
código CEI asociado a la calidad <strong>de</strong> radiación s<strong>el</strong>eccionada y <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la (SNRin) 2 , que está<br />
tabulado en la propia Norma.<br />
d) Objeto <strong>de</strong> test para MTF y remanencia: simplemente hay que indicar <strong>el</strong> material y las<br />
dimensiones d<strong>el</strong> objeto que se va a utilizar para evaluar los efectos <strong>de</strong> remanencia <strong>de</strong> la imagen y<br />
para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la MTF, para <strong>el</strong> cual la Norma recomienda realizarlo mediante <strong>el</strong> método d<strong>el</strong><br />
bor<strong>de</strong> 9 .<br />
e) Condiciones geométricas: es necesario <strong>de</strong>terminar la distancia entre la superficie d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y<br />
<strong>el</strong> foco e indicar si se han retirado <strong>el</strong>ementos dispersores como la rejilla antidifusora y <strong>el</strong><br />
compresor. A<strong>de</strong>más, a la hora <strong>de</strong> colocar <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> radiación, se <strong>de</strong>ben minimizar los efectos<br />
<strong>de</strong> retrodispersión.<br />
f) Condiciones <strong>de</strong> irradiación: la serie <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong>be ser realizada habiendo calibrado<br />
previamente <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, pero sin recalibración d<strong>el</strong> mismo durante <strong>el</strong> proceso. Para este requisito,<br />
se tiene que consignar <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> Kair, <strong>el</strong> cual <strong>de</strong>be ser facilitado por <strong>el</strong> fabricante. Si<br />
este dato no estuviera disponible, es necesario obtenerlo midiendo <strong>el</strong> Kair con <strong>el</strong> maniquí estándar<br />
especificado en <strong>el</strong> Protocolo <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en Mamografía Digital 10 . La Norma<br />
recomienda que si no se pue<strong>de</strong> retirar <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector para realizar las medidas d<strong>el</strong> Kair, se <strong>de</strong>be usar la<br />
ley d<strong>el</strong> inverso d<strong>el</strong> cuadrado <strong>de</strong> la distancia con una separación <strong>de</strong> 10 y 20cm entre <strong>el</strong> sensor y la<br />
superficie d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Por último, hay que establecer dos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> Kair adicionales actuando<br />
sobre la consola d<strong>el</strong> operador, para obtener un valor doble y un valor mitad d<strong>el</strong> impuesto como<br />
referencia.<br />
Tabla No.1 Cumplimiento <strong>de</strong> requisitos para <strong>el</strong> ejemplo propuesto<br />
Requisito Pruebas realizadas Resultados ¿Condiciones<br />
cumplidas?<br />
Condiciones <strong>de</strong><br />
operación<br />
Temperatura<br />
Presión atmosférica<br />
Tiempo <strong>de</strong> calentamiento<br />
Equipo <strong>de</strong> rayos X Tipo <strong>de</strong> generador<br />
Factor <strong>de</strong> rizado<br />
Valor nominal d<strong>el</strong> foco<br />
Incertidumbre d<strong>el</strong><br />
medidor<br />
Calidad <strong>de</strong> la<br />
radiación<br />
Ánodo/filtro<br />
Código CEI<br />
Voltaje d<strong>el</strong> tubo<br />
Espesor d<strong>el</strong> filtro<br />
(SNRin) 2<br />
Distancia filtro Al-foco<br />
CHR<br />
22ºC<br />
1024mbar<br />
300min<br />
Alta frecuencia<br />
4<br />
0.3<br />
5%<br />
Mo/Mo<br />
RQA-M 2<br />
28kVp<br />
30μm<br />
4981mm -2 ·μGy -<br />
1<br />
23cm<br />
0.61<br />
Sí<br />
Sí<br />
Sí<br />
183
Objeto <strong>de</strong> test para<br />
MTF y remanencia<br />
Condiciones<br />
geométricas<br />
Condiciones <strong>de</strong><br />
irradiación<br />
Material d<strong>el</strong> objeto<br />
Espesor<br />
Longitud<br />
Anchura<br />
Rejilla antidifusora<br />
Compresor<br />
Distancia foco-<strong>de</strong>tector<br />
Calibración<br />
Kair referencia<br />
Kair doble<br />
Kair mitad<br />
Acero inox. 304<br />
1mm<br />
140mm<br />
70mm<br />
Retirada<br />
Retirado<br />
65cm<br />
Sí<br />
127μGy<br />
258μGy<br />
63μGy<br />
� 3. Obtención <strong>de</strong> imágenes brutas<br />
En este apartado, <strong>el</strong> procedimiento guía al usuario en la obtención <strong>de</strong> todas las imágenes que se<br />
van a necesitar para <strong>de</strong>terminar la DQE d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, las cuales reciben un nombre concreto para<br />
i<strong>de</strong>ntificarlas. Estas imágenes <strong>de</strong>ben ser adquiridas con <strong>el</strong> mínimo procesado posible irradiando un<br />
área d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong>, aproximadamente, 100x100mm 2 .<br />
a) Imágenes para la función respuesta: se necesita una imagen oscura (sin irradiación al <strong>de</strong>tector),<br />
“DI” y cinco imágenes para la función respuesta “FR1”,…,”FR5”, variando <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> exposición<br />
<strong>de</strong> manera que se apliquen los tres valores <strong>de</strong> Kair escogidos en <strong>el</strong> paso anterior, más uno que<br />
supere en un 20% <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia y otro más a <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> usuario.<br />
b) Imágenes para evaluar los efectos <strong>de</strong> remanencia: se tiene que proce<strong>de</strong>r obteniendo una imagen<br />
al niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> exposición referencia con <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> test como indica la Figura 2, “RA1” y una<br />
imagen sin irradiar <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la primera “RA2”, consignándose en la hoja <strong>el</strong> tiempo<br />
transcurrido entre ambas adquisiciones. Posteriormente, hay que irradiar <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector al niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
referencia escogido para conseguir una imagen uniforme “RM1”, volver a obtener una imagen con<br />
<strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> test <strong>de</strong> la forma que se muestra en la Fig. 2, pero esta vez al doble <strong>de</strong> Kair d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
referencia “RM2” .Finalmente, completar la secuencia con otra imagen igual que RM1, “RM3”.<br />
De nuevo hay que indicarle al sistema <strong>el</strong> tiempo transcurrido entre la adquisición <strong>de</strong> estas dos<br />
últimas imágenes.<br />
Fig. 2 Colocación d<strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> test.<br />
c) Imágenes para <strong>el</strong> NNPS: la hoja <strong>de</strong> cálculo informa automáticamente sobre <strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
imágenes necesarias para <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> NNPS en cada niv<strong>el</strong>, y <strong>el</strong> tiempo que <strong>de</strong>be transcurrir entre<br />
Sí<br />
Sí<br />
Sí<br />
184
las mismas para garantizar las condiciones impuestas por la Norma. Una vez que <strong>el</strong> usuario conoce<br />
estos datos, pue<strong>de</strong> proce<strong>de</strong>r a adquirir las imágenes uniformes a los tres niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> exposición<br />
reseñados, “NNPSNR_1”, “NNPSNR_2”,…, “NNPSNM_1”, “NNPSNM_2”,…, “NNPSND_1”,<br />
“NNPSND_2”….<br />
d) Imágenes para la MTF: <strong>el</strong> usuario <strong>de</strong>be adquirir dos imágenes en las dos posibles orientaciones<br />
d<strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> test con <strong>el</strong> bor<strong>de</strong> vertical, “BV1”, “BV2”, y con <strong>el</strong> bor<strong>de</strong> horizontal, “BH1”, “BH2”.<br />
Estas cuatro imágenes se tienen que obtener al niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> exposición, respetando <strong>el</strong><br />
intervalo <strong>de</strong> tiempo entre adquisiciones. Asimismo, hay que introducir <strong>el</strong> ángulo formado por <strong>el</strong><br />
bor<strong>de</strong> y los distintos ejes para asegurar <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> la Norma.<br />
e) Obtención <strong>de</strong> la función respuesta: la hoja <strong>de</strong> cálculo es capaz <strong>de</strong> comprobar la linealidad <strong>de</strong> la<br />
respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y <strong>de</strong> establecer la expresión funcional <strong>de</strong> la misma. Para <strong>el</strong>lo, es necesario<br />
medir <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en una región <strong>de</strong> interés (ROI) central <strong>de</strong> cada imagen <strong>de</strong>, al menos,<br />
100x100 píx<strong>el</strong>es. En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> ejemplo realizado, la linealidad ha sido verificada puesto que se ha<br />
obtenido un coeficiente <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación d<strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> 0.99988, dando como resultado una función <strong>de</strong><br />
la forma siguiente:<br />
K air<br />
� 0. 4337·<br />
VMP � 25.<br />
4179[<br />
�Gy]<br />
(2)<br />
� 4. Linealización <strong>de</strong> las imágenes<br />
Una vez que se conoce la función respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, se tiene que aplicar a los datos originales <strong>de</strong><br />
las imágenes obtenidas para que éstas que<strong>de</strong>n linealizadas. Esta hoja <strong>de</strong> cálculo guía este proceso para<br />
obtener los últimos requisitos previos a la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la DQE:<br />
a) Contribución aditiva <strong>de</strong> la remanencia: hay que medir <strong>el</strong> Kair promedio en una ROI adyacente (sin<br />
solapar) a la región ocupada por <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> test <strong>de</strong> por lo menos 1000 píx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> la imagen<br />
linealizada <strong>de</strong> “RA1”, y en una ROI adyacente y otra solapante a la región ocupada por <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong><br />
test en la imagen linealizada <strong>de</strong> “RA2” idéntica a la primera. La hoja <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong>vu<strong>el</strong>ve la<br />
contribución <strong>de</strong> los efectos <strong>de</strong> remanencia aditivos según <strong>el</strong> procedimiento especificado en la Norma,<br />
que en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> ejemplo tratado en este trabajo fue <strong>de</strong> 0.044%, valor <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> tolerancia.<br />
b) Contribución multiplicativa <strong>de</strong> la remanencia: se realiza una medición similar al caso <strong>de</strong> la<br />
contribución aditiva. En este caso, las ROIs s<strong>el</strong>eccionadas correspon<strong>de</strong>n a las regiones adyacentes y<br />
solapantes al objeto <strong>de</strong> test en las imágenes linealizadas <strong>de</strong> “RM1” y “RM3”. La contribución<br />
<strong>de</strong>terminada para <strong>el</strong> caso ejemplo fue <strong>de</strong> 0.024%, que también resultó satisfactorio.<br />
c) ROI para <strong>el</strong> cómputo d<strong>el</strong> NNPS: tras la linealización <strong>de</strong> las imágenes obtenidas para <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong><br />
NNPS, se <strong>de</strong>be s<strong>el</strong>eccionar una ROI en cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las situada en la parte central y con un mínimo<br />
<strong>de</strong> 256 píx<strong>el</strong>es en cada dirección. La hoja <strong>de</strong> cálculo indica las dimensiones que <strong>de</strong>ben tener dichas<br />
ROIs para cumplir con la estadística que recomienda la Norma. A<strong>de</strong>más, para garantizar las<br />
condiciones impuestas, se <strong>de</strong>ben consignar <strong>el</strong> promedio d<strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> y <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación<br />
estándar <strong>de</strong> las ROIs utilizadas.<br />
d) ROI para <strong>el</strong> cómputo <strong>de</strong> la MTF: análogamente al paso anterior, se <strong>de</strong>be s<strong>el</strong>eccionar una ROI en<br />
cada una <strong>de</strong> las imágenes linealizadas, situada en la parte central d<strong>el</strong> bor<strong>de</strong> y con la dimensión mayor<br />
perpendicular a éste. De nuevo es la hoja <strong>de</strong> cálculo la que indica <strong>el</strong> tamaño a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong> la ROI.<br />
� 5. Procesamiento <strong>de</strong> datos<br />
En esta hoja, al usuario se le solicita que obtenga, mediante un software que cumpla con las<br />
especificaciones <strong>de</strong> la Norma, los valores <strong>de</strong> MTF y NNPS para las frecuencias espaciales <strong>de</strong> 0.5mm -1 ,<br />
1.0mm -1 , 1.5mm -1 … hasta la correspondiente frecuencia justo inferior a la <strong>de</strong> Nyquist. En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong><br />
NNPS, hay que <strong>el</strong>egir también a qué valor <strong>de</strong> Kair se <strong>de</strong>sea realizar <strong>el</strong> cálculo.<br />
Una vez introducidos esos datos, <strong>el</strong> programa calcula automáticamente la DQE y ofrece las<br />
correspondientes representaciones gráficas a título meramente informativo.<br />
185
A falta <strong>de</strong> una recomendación específica <strong>de</strong> la Norma para un software suficientemente validado, <strong>el</strong><br />
programa <strong>el</strong>egido para la obtención <strong>de</strong> la MTF y <strong>el</strong> NNPS ha sido <strong>el</strong> plug-in “DQE pan<strong>el</strong> v7” d<strong>el</strong><br />
programa <strong>de</strong> procesamiento <strong>de</strong> imagen digital “ImageJ”, por ser un software <strong>de</strong> libre acceso a<strong>de</strong>cuado<br />
para <strong>el</strong> propósito <strong>de</strong> ofrecer un resultado numérico en este trabajo (Tabla No.2).<br />
Tabla No.2 Resultados para un valor <strong>de</strong> Kair <strong>de</strong> 127μGy y frecuencia <strong>de</strong> Nyquist <strong>de</strong> 5.882mm -1<br />
Frecuencia<br />
espacial (mm -1 )<br />
MTF NNPS ·(10 -4 ) DQE<br />
Eje x Eje y Eje x Eje y Eje x Eje y<br />
0 1.0000 1.0000 5.5713 22.103 - -<br />
0.5 0.9475 0.9524 0.1080 0.0378 0.131 0.379<br />
1.0 0.9307 0.9268 0.0348 0.0329 0.394 0.413<br />
1.5 0.8934 0.8778 0.0325 0.0285 0.388 0.427<br />
2.0 0.8554 0.8263 0.0286 0.0288 0.404 0.375<br />
2.5 0.8166 0.7679 0.0298 0.0272 0.354 0.343<br />
3.0 0.7724 0.7205 0.0281 0.0252 0.336 0.326<br />
3.5 0.7308 0.6682 0.0270 0.0240 0.313 0.294<br />
4.0 0.6812 0.5989 0.0262 0.0207 0.280 0.274<br />
4.5 0.6332 0.5484 0.0297 0.0224 0.213 0.212<br />
5.0 0.5715 0.5008 0.0272 0.0248 0.190 0.160<br />
5.5 0.5160 0.4539 0.0249 0.0224 0.169 0.145<br />
� 6. DQE<br />
La última hoja d<strong>el</strong> <strong>libro</strong> ofrece <strong>el</strong> resultado final <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> la DQE (Fig. 3).<br />
Fig. 3 Resultado final.<br />
186
4. Conclusiones.<br />
La DQE es un valor que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> manera importante <strong>de</strong> las condiciones <strong>de</strong> medida, por lo que hay<br />
que extremar las precauciones para obtener un resultado que pueda consi<strong>de</strong>rarse reproducible y<br />
comparable. Como ha quedado <strong>de</strong>mostrado, <strong>el</strong> procedimiento propuesto en este trabajo facilita <strong>el</strong><br />
cumplimiento <strong>de</strong> los requisitos establecidos en la Norma IEC 62220-1-2, <strong>de</strong> manera que la<br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la DQE se pueda incorporar fácilmente a los controles <strong>de</strong> calidad rutinarios <strong>de</strong> los<br />
mamógrafos digitales.<br />
Los autores <strong>de</strong> este trabajo quieren agra<strong>de</strong>cer la ayuda y los comentarios ofrecidos por la Profesora<br />
Margarita Chevalier, <strong>de</strong> la Universidad Complutense <strong>de</strong> Madrid, así como a los profesionales <strong>de</strong> la<br />
Unidad <strong>de</strong> Mama d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiodiagnóstico en <strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> La Princesa,<br />
Madrid.<br />
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[10] Chevalier M, Morán P, Morant JJ, Miquélez S, Torres R. Protocolo <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en Mamografía<br />
Digital. Sociedad Española <strong>de</strong> Física Médica. Ed. Edicomplet, Madrid; 2008<br />
187
COMPARACIÓN ENTRE DISTINTOS ALGORITMOS DE<br />
RECONSTRUCCIÓN TOMOGRÁFICA EN IMÁGENES DE<br />
MEDICINA NUCLEAR.<br />
S. Llácer Martos, 1,<br />
,M.D. Herráiz Lablanca, 2 ,R. Puchal Añé. 1<br />
1<br />
Hospital Universitari <strong>de</strong> B<strong>el</strong>lvitge, Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear, L'Hospitalet d<strong>el</strong><br />
Llobregat<br />
2<br />
Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC), Servicio <strong>de</strong> Física Médica, Tenerife<br />
RESUMEN<br />
Tras la adquisición <strong>de</strong> un estudio SPECT, se pue<strong>de</strong> proce<strong>de</strong>r a su reconstrucción utilizando<br />
diferentes algoritmos, lo que nos obliga a realizar una <strong>el</strong>ección. Des<strong>de</strong> nuestro punto <strong>de</strong> vista, <strong>el</strong><br />
mejor algoritmo es <strong>el</strong> que reconstruye una buena imagen en poco tiempo. El objetivo <strong>de</strong> este<br />
trabajo es proponer un parámetro para evaluar la calidad <strong>de</strong> un algoritmo bajo este criterio.<br />
Realizamos una adquisición utilizando un maniquí tipo jaszczak y realizamos la reconstrucción <strong>de</strong><br />
imagen utilizando los distintos algoritmos <strong>de</strong> que dispone la estación <strong>de</strong> trabajo utilizada: MLEM,<br />
OSEM, ASTONISH, todos con y sin corrección <strong>de</strong> atenuación. Después medimos los diámetros <strong>de</strong><br />
las “lesiones calientes” <strong>de</strong> la imagen reconstruida y calculamos un parámetro P = CV*E*T, don<strong>de</strong><br />
CV es <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> variación, E es <strong>el</strong> error r<strong>el</strong>ativo, y T es <strong>el</strong> tiempo empleado para realizar la<br />
reconstrucción. Cuanto más bajo es <strong>el</strong> parámetro P mejor es <strong>el</strong> algoritmo. En este caso, es <strong>el</strong><br />
OSEM con corrección por atenuación <strong>el</strong> que genera una alta calidad <strong>de</strong> imagen en poco tiempo.<br />
Palabras claves: Reconstrucción, tomográfica, métodos iterativos.<br />
ABSTRACT<br />
After the acquisition of a SPECT study, the reconstruction can be performed using different<br />
algorithms, what comp<strong>el</strong>s us to make a choice. As far as we are concerned, the best algorithm is<br />
the one which reconstructs a good image in a short time. The objective in this work is to propose a<br />
parameter for evaluating the quality of an algorithm un<strong>de</strong>r this criterion. We perform a<br />
tomographic acquisition using a jaszczak phantom and proceed to reconstruct the image with the<br />
different algorithms available to the workstation used: MLEM, OSEM, ASTONISH, all with and<br />
without attenuation correction. Then we measure the diameters of "hot lesions" of the<br />
reconstructed image and estimate a parameter P = VC * E * T, where CV is the coefficient of<br />
variation, E is the r<strong>el</strong>ative error, and T is the time taken to perform the reconstruction. The lower<br />
the parameter P, the better the algorithm is. In this case, it is the OSEM with attenuation<br />
correction which generates a high quality image in a short time.<br />
Key Words: Reconstruction, tomographic, iterative methods.<br />
1. Introducción.<br />
Los algoritmos <strong>de</strong> reconstrucción tomográfica más utilizados actualmente en Medicina Nuclear<br />
son los basados en métodos iterativos. Estos métodos han evolucionado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> MLEM<br />
(Maximum Likehood Expectation Maximitation) 1 , hasta <strong>el</strong> OSEM (Or<strong>de</strong>red Subsets Expectation<br />
Maximitation) 2 , basado en <strong>el</strong> anterior y con <strong>el</strong> que se consigue disminuir <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
reconstrucción mediante <strong>el</strong> reor<strong>de</strong>namiento parcial <strong>de</strong> las proyecciones. Estos métodos también<br />
permiten aplicar la corrección por atenuación a partir <strong>de</strong> una imagen <strong>de</strong> TC. Actualmente se está<br />
� gabri<strong>el</strong>.rodriguez@salud.madrid.org<br />
188
extendiendo <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> programas basados en OSEM que a<strong>de</strong>más permiten la corrección <strong>de</strong> la<br />
pérdida <strong>de</strong> resolución con la distancia y la dispersión Compton producida en <strong>el</strong> paciente. Éste es <strong>el</strong><br />
caso d<strong>el</strong> algoritmo Astonish <strong>de</strong>sarrollado por la casa comercial Philips. En este trabajo, se compara<br />
la calidad <strong>de</strong> la imagen obtenida con cada uno <strong>de</strong> los algoritmos y se contabiliza su tiempo <strong>de</strong><br />
ejecución, para optimizar la <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> algoritmo a utilizar teniendo en cuenta tanto la calidad <strong>de</strong><br />
la imagen reconstruida como <strong>el</strong> tiempo empleado en la reconstrucción.<br />
2. Material y métodos.<br />
Se utilizó un maniquí <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad para Medicina Nuclear con una parte <strong>de</strong>dicada a la<br />
medida <strong>de</strong> lesiones calientes consistente en una zona <strong>de</strong> agujeros cilíndricos <strong>de</strong> diversos diámetros<br />
Fig.1. Se centró <strong>el</strong> estudio en cuatro <strong>de</strong> <strong>el</strong>los, dos <strong>de</strong> 32 milímetros <strong>de</strong> diámetro y otros dos <strong>de</strong> 22.<br />
De este maniquí se adquirieron 256 proyecciones con la gammacámara Philips Brigtview XCT, <strong>de</strong><br />
10 segundos cada una y <strong>de</strong> un tamaño <strong>de</strong> la matriz <strong>de</strong> 256X256 píx<strong>el</strong>es. Se escogió este tamaño <strong>de</strong><br />
matriz para obtener más resolución ya que se pretendían medir lesiones <strong>de</strong> diversos tamaños . Esta<br />
imagen se reconstruyó utilizando los distintos algoritmos iterativos <strong>de</strong> que dispone la estación <strong>de</strong><br />
trabajo Philips Exten<strong>de</strong>d Brilliant Workspace.<br />
Fig. 1 En la figura <strong>de</strong> la izquierda vemos una fotografía d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en<br />
Medicina Nuclear y en la figura <strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha se muestra <strong>el</strong> inserto correspondiente para<br />
evaluar lesiones calientes.<br />
Los algoritmos fueron los siguientes:<br />
� MLEM con 6, 8 10 12, 14 y 16 iteraciones con corrección <strong>de</strong> atenuación (AC) y sin<br />
corrección.<br />
� OSEM con 2 subgrupos y 3, 4, 5, 6, 7 y 8 iteraciones con (AC) y sin corrección <strong>de</strong><br />
atenuación.<br />
� Astonish con 2 subgrupos y 3, 4, 5, 6, 7 y 8 iteraciones con (AC) y sin corrección <strong>de</strong><br />
atenuación.<br />
El método MLEM utiliza todas las proyecciones en cada iteración, mientras que OSEM y Astonish<br />
las agrupa en subgrupos <strong>de</strong> 2, 4, 6, etc. reduciendo con <strong>el</strong>lo <strong>el</strong> número <strong>de</strong> iteraciones necesarias, y<br />
por tanto <strong>el</strong> tiempo. El resultado <strong>de</strong> multiplicar las iteraciones por <strong>el</strong> número <strong>de</strong> subgrupos en<br />
OSEM y Astonish es equivalente al número <strong>de</strong> iteraciones en <strong>el</strong> MLEM 3 , por este motivo hemos<br />
<strong>el</strong>egido 2 subgrupos para éstos. Así se pue<strong>de</strong>n los resultados en todos los métodos.<br />
189
Tras realizar la reconstrucción <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> volumen, que consta <strong>de</strong> 176 cortes, se <strong>el</strong>igieron cuatro<br />
(cortes 133, 134, 135 y 136) en la parte central <strong>de</strong> la zona correspondiente a lesiones calientes<br />
(Fig. 2). En cada corte hay dos lesiones <strong>de</strong> 32 mm y otras dos <strong>de</strong> 22mm, y mediante <strong>el</strong> software<br />
ImageJ, se obtuvieron perfiles que las atravesaban (Fig. 3). A continuación se midió la Full Width<br />
High Maximum, (FWHM) <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las, siendo este valor un estimador d<strong>el</strong> diámetro <strong>de</strong><br />
dichas lesiones en la imagen reconstruida, obteniendo 8 medidas d<strong>el</strong> diámetro para cada tipo <strong>de</strong><br />
lesión.<br />
Fig. 2. Imágenes obtenidas d<strong>el</strong> corte 133 por cada uno <strong>de</strong> los algoritmos utilizados.<br />
En la última imagen se ha dibujado una línea <strong>de</strong> la que se muestra su perfil en la<br />
Fig.3<br />
Fig. 3 Perfil obtenido con <strong>el</strong> software ImageJ <strong>de</strong> las dos lesiones calientes <strong>de</strong> 32cm<br />
d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> reconstruir con <strong>el</strong> algoritmo ASTONISH con 5 iteraciones, 2<br />
subgrupos y con corrección por atenuación.<br />
Se calcula la media <strong>de</strong> los diámetros gran<strong>de</strong>s y <strong>de</strong> los diámetros pequeños según la ecuación (1):<br />
190
� i<br />
D<br />
8<br />
�Di �1<br />
Se evalúa la precisión calculando <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> variación (2):<br />
8<br />
CV �<br />
(%) * 100<br />
D<br />
(1)<br />
� (2)<br />
Don<strong>de</strong> D es <strong>el</strong> diámetro real d<strong>el</strong> agujero, y D es <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> los diámetros medidos en la<br />
imagen.<br />
La exactitud se evalúa con <strong>el</strong> error r<strong>el</strong>ativo como se muestra en la ecuación (3):<br />
DD<br />
E(%) * 100<br />
D<br />
�<br />
� (3)<br />
En principio, un algoritmo que incluya más correcciones y mayor número <strong>de</strong> iteraciones,<br />
reconstruirá una mejor imagen, pero empleará más tiempo <strong>de</strong> cálculo. Para evaluar estos tres<br />
factores (precisión y exactitud en tanto por cien y tiempo <strong>de</strong> reconstrucción en minutos)<br />
proponemos un parámetro P obtenido mediante <strong>el</strong> producto <strong>de</strong> estos tres factores, calculado<br />
mediante la ecuación 4.<br />
PCV (%)T �E(%)<br />
�(min<br />
.)<br />
� (4)<br />
El valor numérico d<strong>el</strong> parámetro P nos informa tanto <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> la imagen como d<strong>el</strong> tiempo<br />
utilizado en la reconstrucción, ya que un valor pequeño indica una r<strong>el</strong>ación calidad/tiempo óptima.<br />
3. Resultados.<br />
Los tiempos <strong>de</strong> reconstrucción para cada uno <strong>de</strong> los algoritmos utilizados se muestran en la Tabla<br />
No.1.<br />
191
Tabla No.1 Tiempo en minutos requerido por cada uno <strong>de</strong> los algoritmos utilizados para reconstruir la<br />
imagen d<strong>el</strong> maniquí.<br />
NºIter. T(min.)MLEM T(min.)MLEM-AC T(min.)OSEM T(min.)OSEM-AC T(min.)AST T(min.)AST-AC<br />
6 4 3 3 8 21 25<br />
8 5 3 3 10 28 35<br />
10 6 4 4 13 35 43<br />
12 7 5 5 15 42 52<br />
14 9 4 6 17 49 60<br />
16 10 6 6 20 69 89<br />
Como pue<strong>de</strong> observarse en la Tabla 1, OSEM utiliza menos tiempo en la reconstrucción que<br />
MLEM, mientras que Astonish tarda más porque tiene en cuenta la dispersión Compton d<strong>el</strong><br />
paciente. Sería <strong>de</strong> esperar que la atenuación por corrección produjera un aumento en <strong>el</strong> tiempo<br />
utilizado, y así suce<strong>de</strong> excepto con MLEM. No tenemos una explicación para este hecho, ya que<br />
en principio <strong>de</strong>bería ocurrir lo contrario.<br />
Se midieron los diámetros <strong>de</strong> las lesiones y se encontraron los resultados mostrados en la Figura. 4<br />
y 5:<br />
Diámetro (mm)<br />
33,00<br />
31,00<br />
29,00<br />
27,00<br />
25,00<br />
23,00<br />
21,00<br />
19,00<br />
17,00<br />
Diámetros <strong>de</strong> las lesiones <strong>de</strong> 22 mm<br />
15,00<br />
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
Iteraciones<br />
MLEM<br />
MLEM AC<br />
OSEM<br />
OSEM AC<br />
AST<br />
AST AC<br />
Fig. 4 Diámetros medidos en las imágenes <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los algoritmos utilizados<br />
para la lesión pequeña <strong>de</strong> 22mm <strong>de</strong> diámetro.<br />
192
Diámetro (mm)<br />
36<br />
35<br />
34<br />
33<br />
32<br />
31<br />
Diámetros <strong>de</strong> las lesiones <strong>de</strong> 32 mm<br />
30<br />
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
Iteraciones<br />
MLEM<br />
MLEM AC<br />
OSEM<br />
OSEM AC<br />
AST<br />
AST AC<br />
Fig. 5 Diámetros medidos en las imágenes <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los algoritmos utilizados<br />
para la lesión gran<strong>de</strong> <strong>de</strong> 32mm <strong>de</strong> diámetro.<br />
Se pue<strong>de</strong> observar con los resultados <strong>de</strong> las Figura 4 que en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la lesión <strong>de</strong> 22mm <strong>el</strong><br />
diámetro disminuye al aumentar <strong>el</strong> número <strong>de</strong> iteraciones llegando a infravalorarse hasta en un<br />
20%. Esto pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>berse a que al aumentar <strong>el</strong> número <strong>de</strong> iteraciones la imagen se <strong>de</strong>grada<br />
disminuyendo <strong>el</strong> contraste en los bor<strong>de</strong>s. Los valores para <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> variación y/o para <strong>el</strong><br />
error r<strong>el</strong>ativo superiores al 10% en la inmensa mayoría <strong>de</strong> los datos, por lo que no se podría<br />
parametrizar <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> P ya que se <strong>de</strong>scartarían por imprecisos, y quedarían fuera d<strong>el</strong> presente<br />
estudio. Sería interesante estudiar la <strong>de</strong>gradación <strong>de</strong> la imagen en lesiones más pequeñas porque<br />
suce<strong>de</strong> con un número <strong>de</strong> iteraciones más baja que la encontrada por Hutton et al. 1<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la lesión <strong>de</strong> 32mm. (Fig. 5) <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> diámetro se estabiliza a partir <strong>de</strong> 10<br />
iteraciones en los algoritmos OSEM y ASTONISH con y sin corrección por atenuación. No se<br />
llega a esta estabilidad en <strong>el</strong> caso MLEM y MLEM-AC, observándose en cambio un aumento o<br />
disminución d<strong>el</strong> diámetro <strong>de</strong> la lesión que varia con los distintos números <strong>de</strong> iteraciones sin un<br />
patrón aparente.<br />
Si un algoritmo reconstruyera con exactitud y precisión bajas pero en un tiempo corto, podría<br />
obtenerse un valor d<strong>el</strong> parámetro P bajo, indicando una buena calidad <strong>de</strong> imagen. Para evitar esto,<br />
fijamos un máximo d<strong>el</strong> 10% en precisión y exactitud y no validamos ningún algoritmo que no<br />
cumpla esto. En la Fig. 6 se muestran los valores <strong>de</strong> los coeficientes <strong>de</strong> variación para las lesiones<br />
<strong>de</strong> 32 mm, don<strong>de</strong> se observan valores superiores al 10% en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> algoritmo MLEM a partir<br />
<strong>de</strong> 8 iteraciones y para <strong>el</strong> MLEM-AC a partir <strong>de</strong> 10 iteraciones. En la figura 7 se muestra <strong>el</strong> valor<br />
r<strong>el</strong>ativo, pero en este caso, ningún algoritmo presentó un valor superior al 10%.<br />
193
CV (%)<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
Coeficiente <strong>de</strong> Variación frente al número <strong>de</strong> iteraciones<br />
0<br />
6 8 10 12 14 16<br />
Iteraciones<br />
Fig. 6 Coeficiente <strong>de</strong> Variación para las lesiones <strong>de</strong> 32 mm<br />
E (%)<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
Error r<strong>el</strong>ativo frente al número <strong>de</strong> iteraciones<br />
0<br />
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
Iteraciones<br />
Fig. 7 Error r<strong>el</strong>ativo para las lesiones <strong>de</strong> 32 mm<br />
MLEM<br />
MLEM AC<br />
OSEM<br />
OSEM AC<br />
AST<br />
AST AC<br />
MLEM<br />
MLEM AC<br />
OSEM<br />
OSEM AC<br />
AST<br />
AST AC<br />
Aplicando las restricciones anteriores calculamos <strong>el</strong> parámetro P <strong>de</strong> las lesiones calientes <strong>de</strong> 32<br />
mm representado en la figuras 8.<br />
194
Parámetro P<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
Parámetro P frente al número <strong>de</strong> iteraciones<br />
0<br />
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16<br />
Iteraciones<br />
Fig. 8 Parámetro P para las lesiones <strong>de</strong> 32 mm.<br />
MLEM<br />
MLEM AC<br />
OSEM<br />
OSEM AC<br />
AST<br />
AST AC<br />
Se pue<strong>de</strong> observar que hay un mínimo d<strong>el</strong> parámetro P para cada uno <strong>de</strong> los algoritmos utilizados<br />
en torno a las 10 iteraciones para Astonish con corrección por atenuación, 12 para Astonish sin<br />
corrección, 8 para OSEM sin corrección, y una estabilidad para OSEM con corrección a partir <strong>de</strong><br />
las 12 iteraciones. A mayor número <strong>de</strong> iteraciones la calidad <strong>de</strong> imagen no aumenta<br />
significativamente, pero sí que lo hace <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> reconstrucción, por lo que <strong>el</strong> parámetro P<br />
aumenta sin reportar una mejoría significativa en la calidad <strong>de</strong> la imagen.<br />
El algoritmo <strong>de</strong> reconstrucción que nos daría una mejor r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> la imagen con<br />
respecto d<strong>el</strong> tiempo sería <strong>el</strong> OSEM, y OSEM con corrección por atenuación que tienen los valores<br />
<strong>de</strong> parámetro P más bajos sobre todo a partir <strong>de</strong> 10 iteraciones. El algoritmo Astonish que<br />
visualmente genera una imagen con mejor <strong>de</strong>finición requiere mucho tiempo para su realización lo<br />
que provoca que la r<strong>el</strong>ación calidad/tiempo sea <strong>de</strong>ficiente.<br />
4. Conclusiones.<br />
Con <strong>el</strong> algoritmo Astonish, se consigue una buena calidad <strong>de</strong> imagen, pero si se quiere tener en<br />
cuenta <strong>el</strong> tiempo utilizado en la reconstrucción, entonces es <strong>el</strong> OSEM-AC <strong>el</strong> que consigue una<br />
mejor imagen en menor tiempo. Se <strong>de</strong>scartaría <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> MLEM ya que la calidad <strong>de</strong> la imagen es<br />
peor, y está por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es que hemos consi<strong>de</strong>rado como aceptables.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Hutton B.F., Hudson H.M. and Beekman F.J. A clinical perspective of acc<strong>el</strong>erated statistical reconstruction.<br />
European Journal of Nuclear Medicine. 1997;24:797-808.<br />
[2] Hudson H.M., Larkin R.S., Acc<strong>el</strong>erated image reconstruction using or<strong>de</strong>red subsets of projection data, IEEE<br />
Trans Med Imaging.1994;13:601-9<br />
[3] Puchal Añé R. Reconstrucción tomográfica por métodos iterativos, Revista Española <strong>de</strong> Medicina Nuclear<br />
2008;27(6):460-7.<br />
195
UTILIZACIÓN DE COMPLEMENTOS DE IMAGE J PARA LA<br />
OBTENCIÓN DE MTF, NNPS Y DQE EN CR Y DR<br />
A. Forner Forner *, S. Miqu<strong>el</strong>ez Alonso *, M.L. Martín Albina*, P. Soto Prados *, G.<br />
Rodriguez Martín **, U. Iriondo Igerabi<strong>de</strong>*, F. Mañeru Cámara *, L. Bragado Alvarez<br />
***, A. Otal Palacín*, S. Lozares Cor<strong>de</strong>ro*, S. P<strong>el</strong>lejero P<strong>el</strong>lejero *<br />
*Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica. Complejo Hospitalario <strong>de</strong> Navarra.<br />
Pamplona<br />
**Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Hospital Universitario <strong>de</strong> La Princesa, Madrid<br />
*** Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Instituto Oncológico Gipuzcoa, San Sebastian<br />
RESUMEN<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es la <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> la correcta utilización d<strong>el</strong> software Image J y los<br />
plugins asociados para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> la imagen digital obtenida mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
sistemas <strong>de</strong> pan<strong>el</strong> plano y radiografía computarizada.<br />
Image J, Wayne Rasband, National Institute of Health, USA, es un software <strong>de</strong>sarrollado en Java<br />
para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> imagen digital. El software permite la ampliación <strong>de</strong> sus prestaciones<br />
incorporando programas “externos” <strong>de</strong>nominados plugins. Para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la imagen mediante<br />
la obtención <strong>de</strong> la MTF, NNPS y DQE existen dos plugin fundamentales. El plugin “qa –distri”<br />
que es <strong>el</strong> núcleo <strong>de</strong> la aplicación y calcula MTF y NNPS <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> bor<strong>de</strong> y planas<br />
respectivamente y <strong>el</strong> plugin “Expression” que permite realizar operaciones pix<strong>el</strong> a pix<strong>el</strong> y <strong>el</strong><br />
empleo <strong>de</strong> funciones <strong>de</strong>finidas a trozos. El empleo a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong> ambos plugins permite realizar<br />
los cálculos siguiendo los estándares CEI 62220-1 y 62220-2. El empleo <strong>de</strong> los valores por<br />
<strong>de</strong>fecto d<strong>el</strong> plugin qa-distri pue<strong>de</strong> originar diferencias en los resultados <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> la MTF,<br />
aumento <strong>de</strong> los valores en frecuencias altas, por normalización a la frecuencia cero. El cálculo <strong>de</strong><br />
NNPS se ve afectado por <strong>el</strong> método empleado en la linealización <strong>de</strong> los datos.<br />
Palabras claves: Image J, plugins, linealización, MTF, NNPS, DQE, IEC62220.<br />
ABSTRACT<br />
The aim of this work is to <strong>de</strong>scribe the correct use of the Image J software and the r<strong>el</strong>ated<br />
plugings for the analysis of the quality of the digital images obtained with flat pan<strong>el</strong> and<br />
computed radiography <strong>de</strong>tectors.<br />
Image J, Wayne Rasband, National Institute of Health, USA, is a Java <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped software for the<br />
analysis of digital images. This software allows to increase its applications by including<br />
“external” programs called plugins. There are two fundamental plugins to analyse the image by<br />
obtaining the MTF, NNPS and DQE. The “qa-distri” plugin which is the essence of the<br />
application and calculates MTF and NNPS using edge and flat-fi<strong>el</strong>d images respectiv<strong>el</strong>y and the<br />
“Expression” plugin which makes pix<strong>el</strong> by pix<strong>el</strong> operations and the use of interval-<strong>de</strong>fined<br />
functions.<br />
The appropriate use of both plugins permits to do the calculations following the IEC62220-1 and<br />
62220-2 standards. The use of the <strong>de</strong>fault values in the qa-distri plugin can cause differences in<br />
the MTF results, an increase in the high frecuency values, due to zero frecuency normalization.<br />
The NNPS calculation is influenced by the method employed in data linearization.<br />
Key Words: Image J, plugings, linearization, MTF, NNPS, DQE, IEC62220.<br />
196
1. Introducción.<br />
Los documentos CEI 62220-1 y CEI 62220-2 constituyen, para los radiofísicos, una herramienta<br />
que permite <strong>de</strong>finir, <strong>de</strong> forma estandarizada, la obtención <strong>de</strong> la Eficiencia <strong>de</strong> Detección Cuántica.<br />
En los documentos se <strong>de</strong>scriben los métodos <strong>de</strong> obtención <strong>de</strong> las imágenes y los métodos <strong>de</strong><br />
análisis <strong>de</strong> las mismas. Uno <strong>de</strong> los problemas con los que se encuentran los radiofísicos para <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> los estándares, es <strong>el</strong> <strong>de</strong> la creación <strong>de</strong> un software que permita realizar <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong><br />
manera sencilla y reproducible. Existen varios programas que realizan los cálculos necesarios.<br />
Entre <strong>el</strong>los están <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollado por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica d<strong>el</strong> Hospital Virgen <strong>de</strong> la Arrixaca<br />
y <strong>el</strong> creado por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica d<strong>el</strong> Hospital Universitario Gregorio Marañon <strong>de</strong> Madrid,<br />
en forma <strong>de</strong> ejecutables <strong>de</strong> MatLab. El servicio <strong>de</strong> Radiofísica d<strong>el</strong> Complejo Hospitalario <strong>de</strong><br />
Navarra obtiene la DQE mediante <strong>el</strong> empleo <strong>de</strong> la hoja <strong>de</strong> cálculo MATHCAD. Como herramienta<br />
generalizada y <strong>de</strong> libre distribución, <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> la DQE, se pue<strong>de</strong> utilizar <strong>el</strong> programa ImageJ.<br />
Este programa <strong>de</strong>sarrollado para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la imagen, posee plugins, programas concebidos<br />
para realizar tareas específicas, que permiten linealizar la imagen y calcular la MTF <strong>de</strong> una imagen<br />
<strong>de</strong> bor<strong>de</strong> y <strong>el</strong> NNPS <strong>de</strong> una imagen plana. El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es <strong>el</strong> <strong>de</strong> analizar las<br />
prestaciones <strong>de</strong> los plugins <strong>de</strong> Image J y <strong>de</strong> servir <strong>de</strong> orientación para su empleo.<br />
2. Instalación <strong>de</strong> los plugins.<br />
Los plugins “qa-distri” y expression” se <strong>de</strong>scargan <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la página “Plugins”. A esta página se<br />
acce<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la página principal <strong>de</strong> Image J. Una vez <strong>de</strong>scargados y <strong>de</strong>scomprimidos, ambos<br />
presentan “ficheros leeme” que <strong>de</strong>scriben las instrucciones <strong>de</strong> instalación, y que consiste en<br />
colocar los ficheros en las ubicaciones a<strong>de</strong>cuadas. Al reiniciar ImageJ, los plugins ya están<br />
disponibles.<br />
3. Breve <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> los plugins.<br />
3.1 Expression<br />
El plugin “Expresión” <strong>de</strong>sarrollado por Ulf Dittmer, permite realizar, entre otras, operaciones píx<strong>el</strong><br />
a píx<strong>el</strong>. Esta característica proporciona gran versatilidad puesto que permite utilizar, en caso <strong>de</strong> ser<br />
necesario, funciones <strong>de</strong>finidas a trozos para la linealización <strong>de</strong> los datos. Asímismo <strong>el</strong> usuario<br />
pue<strong>de</strong> obtener una nueva imagen con los valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> linealizados.<br />
Fig.1. Interfaz plugin “Expression”<br />
197
3.2 qa-distri<br />
El plugin qa-distri ha sido <strong>de</strong>sarrollado por Frank Rogge <strong>de</strong> la universidad <strong>de</strong> Lovaina. Se acce<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> menú plugins <strong>de</strong> ImageJ, s<strong>el</strong>eccionando “DQE pan<strong>el</strong> v7”. La interfaz está dividida en<br />
dos zonas. La superior en la que se configuran los parámetros que <strong>de</strong>finen las medidas y la inferior<br />
en la que aparecen los resultados que son exportables a Exc<strong>el</strong>.<br />
Fig. 2 Interfaz d<strong>el</strong> plugin “qa-distri2<br />
Para realizar los cálculos <strong>de</strong> MTF y NNPS es necesario tener abiertas las imágenes a<strong>de</strong>cuadas y<br />
previamente linealizadas en las que se s<strong>el</strong>eccionarán las regiones sobre las que se realizarán los<br />
cálculos.<br />
Fig. 3. S<strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> área <strong>de</strong> análisis<br />
Para realizar los cálculos es necesario introducir <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> real. Para la MTF, <strong>el</strong> programa<br />
ofrece por <strong>de</strong>fecto un sobremuestreo <strong>de</strong> 10, que es suficiente. Hay que tener en cuenta la longitud<br />
d<strong>el</strong> perfil. El estándar CEI <strong>de</strong>fine un tamaño <strong>de</strong> región <strong>de</strong> 100 x 50 mm. Para un objeto <strong>de</strong> bor<strong>de</strong><br />
centrado, la longitud d<strong>el</strong> perfil a analizar será igual al cociente <strong>de</strong> 100 entre <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> píx<strong>el</strong><br />
multiplicado por <strong>el</strong> sobremuestreo. Así para un tamaño <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> 0.2 mm la longitud mínima<br />
(CEI 62220-1) será <strong>de</strong> 5000 puntos. Como se <strong>de</strong>scribirá más tar<strong>de</strong> los resultados varían<br />
ligeramente con distintos valores <strong>de</strong> este parámetro.<br />
198
Para <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> potencia d<strong>el</strong> ruido normalizado, NNPS, es necesario trabajar con datos<br />
linealizados, así incluimos la información <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> receptor <strong>de</strong> imagen. Para <strong>el</strong> CEI <strong>el</strong> tamaño<br />
<strong>de</strong> ROI (”NNPS fragment size:) será <strong>de</strong> 256, no se emplea en <strong>el</strong> cálculo la linea central (Don´t<br />
use..lines for NNPS: 1) y se emplean 7 lineas a cada lado <strong>de</strong> los ejes (Use..lines for NNPS: 7). El<br />
programa calcula NNPSx y NNPSy promediando los valores <strong>de</strong> los puntos que se encuentran a<br />
igual distancia d<strong>el</strong> eje en cuestión y NNPSrad agrupando los puntos en función <strong>de</strong> la distancia<br />
radial al punto (0,0) en <strong>el</strong> espacio <strong>de</strong> frecuencias. La norma CEI recomienda utilizar este método<br />
en ambos casos pero los errores cometidos empleando distancia a los ejes son mínimos.<br />
Una vez configurados los parámetros <strong>de</strong> cálculo, se proce<strong>de</strong> a la ejecución pulsando los botones<br />
“MTF hor”, “MTF vert” y “NNPS”, por separado o secuencialmente. El programa respon<strong>de</strong><br />
mostrando los resultados en las c<strong>el</strong>das.<br />
Fig.4<br />
Los resultados son exportables a Exc<strong>el</strong>. El ususario <strong>de</strong>berá realizar tantos cálculos <strong>de</strong> MTF y<br />
NNPS como sean necesarios para obtener un promedio con la estadística a<strong>de</strong>cuada.<br />
4. Comparación <strong>de</strong> resultados.<br />
4.1 Descripción d<strong>el</strong> algoritmo.<br />
Para analizar <strong>el</strong> algoritmo d<strong>el</strong> plugin “qa-distri”, se han adaptado las hojas <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> MathCad<br />
existentes, <strong>de</strong> manera que se puedan analizar resultados <strong>de</strong> imágenes individuales. Los algoritmos<br />
empleados son:<br />
MTF: linealización <strong>de</strong> los datos, <strong>de</strong>finición d<strong>el</strong> bor<strong>de</strong> mediante un filtro <strong>de</strong> gradiente, obtención<br />
d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> cada subregión, cálculo <strong>de</strong> la MTF <strong>de</strong> cada subregión y promediado. Se aplica un<br />
suavizado <strong>de</strong> mediana en cada ESF.<br />
199
NNPS: linealización <strong>de</strong> los datos, obtención <strong>de</strong> la NNPS mediante transformada <strong>de</strong> Fourier 2D y<br />
normalización a<strong>de</strong>cuada en subregiones <strong>de</strong> 256 x 256 píx<strong>el</strong>es. Determinación <strong>de</strong> los intervalos <strong>de</strong><br />
cálculo en <strong>el</strong> espacio <strong>de</strong> frecuencias en función <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> frecuencias <strong>de</strong>seada para los<br />
resultados. Promediado para cada uno <strong>de</strong> los intervalos. En este caso como ya se ha dicho, Image J<br />
utiliza distancia a una recta en lugar <strong>de</strong> distancia radial para los reultados <strong>de</strong> NNPSx y NNPSy. En<br />
este caso para un píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas (i,j) en <strong>el</strong> espacio <strong>de</strong> frecuencias a partir <strong>de</strong> una ROI <strong>de</strong> 256<br />
x 256 píx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> tamaño p en <strong>el</strong> dominio espacial las distancias respectivas a los ejes y al origen<br />
serían:<br />
i<br />
fi<br />
�<br />
256. p<br />
4.2 Resultados.<br />
j<br />
f j �<br />
256. p<br />
f<br />
i, j<br />
�<br />
i � j<br />
256. p<br />
2 2<br />
En este apartado analizamos como intervienen en <strong>el</strong> resultado final la linealización <strong>de</strong> los datos, <strong>el</strong><br />
submuestreo y la longitud <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> dispersión <strong>de</strong> linea.<br />
4.2.1 Linealización<br />
Según <strong>el</strong> estándar CEI 62220-1, los valores <strong>de</strong> kerma calculados con la función <strong>de</strong> transferencia<br />
d<strong>el</strong> sistema no diferirán <strong>de</strong> los valores empleados en la construcción <strong>de</strong> la curva en mas d<strong>el</strong> 2% con<br />
un R 2 ≥ 0.99. Para conseguir esto, se recomienda utilizar un <strong>el</strong>evado número <strong>de</strong> puntos en <strong>el</strong> tramo<br />
<strong>de</strong> dosis bajas para transformaciones logarítmicas y si fuera necesario, utilizar una linealización a<br />
trozos estando <strong>de</strong>finida cada una <strong>de</strong> las expresiones por error máximo ≤ 2% y R 2 ≥ 0.99. La<br />
linealización se pue<strong>de</strong> realizar mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> expresiones matemáticas obtenidas con Exc<strong>el</strong>,<br />
MathCad, MatLab etc., en <strong>el</strong> plugin “Expression”, que permite la linealización introduciendo una<br />
expresión analítica que se aplicará píx<strong>el</strong> a píx<strong>el</strong>, si es necesario con funciones <strong>de</strong>finidas a trozos.<br />
ImageJ pue<strong>de</strong> linealizar también las imágenes mediante la herramienta. “Curve Fitting” a la que se<br />
acce<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> menú <strong>de</strong> ImageJ, (Analisys, Tools, “Curve Fitting”). Esta opción cumple con las<br />
restricciones <strong>de</strong> CEI 62220 en la mayoría <strong>de</strong> los casos. Ambas herramientas permiten conservar la<br />
imagen original <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> crear la imagen linealizada.<br />
En la figuras 5, se muestra un lote <strong>de</strong> datos al que se ha aplicado dos linealizaciones distintas y su<br />
efecto en la DQE calculada a partir <strong>de</strong> las mismas imágenes.<br />
200
Fig. 5. Variación <strong>de</strong> la DQE con <strong>el</strong> método <strong>de</strong> linealización.<br />
Las <strong>de</strong>sviaciones en la DQE se <strong>de</strong>ben a diferencias en los valores d<strong>el</strong> NNPS.<br />
4.2.2 S<strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> submuestreo<br />
Partiendo <strong>de</strong> una misma longitud <strong>de</strong> LSF, se pue<strong>de</strong> modificar <strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> submuestreo y por lo<br />
tanto <strong>el</strong> número <strong>de</strong> puntos que intervienen en <strong>el</strong> cálculo. Para un <strong>de</strong>tector con tamaño <strong>de</strong> píx<strong>el</strong><br />
p=0.2 mm se han s<strong>el</strong>eccionado varias combinaciones (Nº puntos, tamaño <strong>de</strong> intervalo, para una<br />
longitud total <strong>de</strong> la LSF <strong>de</strong> 100 mm.). Los resultados se muestran en la tabla y en la gráfica <strong>de</strong> la<br />
figura 6.<br />
201
Fig.6 Variación con <strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> cálculo y <strong>el</strong> número <strong>de</strong> puntos.<br />
4.2.3 S<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> la longitud <strong>de</strong> la Función <strong>de</strong> dispersión <strong>de</strong> linea (LSF).<br />
Para idéntico factor <strong>de</strong> sobremuestreo (por <strong>de</strong>fecto 10) se comparan MTFs con distintas<br />
longitu<strong>de</strong>s. La norma CEI indica regiones <strong>de</strong> 100 x 50 mm para <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> propósito general y<br />
regiones <strong>de</strong> 50 x 25 mm en <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> mamografía. La longitud <strong>de</strong> la LSF será en cada caso <strong>de</strong><br />
100 y 50 mm. El utilizar longitu<strong>de</strong>s menores supone aumentar <strong>el</strong> resultado en frecuencias altas,<br />
puesto que se infravalora <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la MTF en la frecuencia cero (teorema d<strong>el</strong> valor central),<br />
valor al que se normaliza <strong>el</strong> resultado d<strong>el</strong> resto <strong>de</strong> las frecuencias.<br />
202
Fig.7 Variación <strong>de</strong> la MTF con la longitud <strong>de</strong> la LSF.<br />
5. Comparación <strong>de</strong> Image J con otros algoritmos.<br />
Para este propósito, se han realizado cálculos sobre lotes <strong>de</strong> imágenes empleando <strong>el</strong> plugin “qadistri<br />
“y la hoja <strong>de</strong> cálculo MathCad. Los resultados son muy similares. La hoja <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong><br />
MathCad está construida según <strong>el</strong> algoritmo empleado en los documentos IEC 62220. (El<br />
programador en Java pue<strong>de</strong> analizar los algoritmos empleados en ImageJ.)<br />
Figura 8.<br />
203
Las diferencia en <strong>el</strong> área <strong>de</strong> la MTF es inferior al 0.15% y la máxima diferencia punto a punto d<strong>el</strong> 2.5%<br />
(frecuencias altas). Los valores <strong>de</strong> NNPS en ejes son los mismos existiendo pequeñas diferencias en la<br />
NNPSrad <strong>de</strong>bidas al método <strong>de</strong> s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los intervalos <strong>de</strong> promediado.<br />
6. Conclusiones.<br />
El plugin “qa-distri” es una buena herramienta para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la MTF y d<strong>el</strong> NNPS. Esta bondad se<br />
potencia por la flexibilidad que para <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> imágenes posee <strong>el</strong> software soporte Image J. El<br />
plugin “Expression” es una buena opción para linealizar imágenes con funciones <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> si bien sólo<br />
actua sobre imágenes <strong>de</strong> 32 bits.<br />
El usuario <strong>de</strong>be conocer las condiciones <strong>de</strong> cálculo exigidas por los estándares CEI para configurar las<br />
opciones a<strong>de</strong>cuadas que presenta ImageJ y <strong>el</strong> algoritmo empleado por <strong>el</strong> plugin “qa-distri.”<br />
REFERENCIAS<br />
[1] IEC 62220-1: Medical <strong>el</strong>ectrical equipment. Characteristics of digital X-ray Imaging <strong>de</strong>vices. Part 1:<br />
Determination of the <strong>de</strong>tective quantum efficiency, 2003.<br />
[2] IEC 62220-1-2: Medical <strong>el</strong>ectrical equipment. Characteristics of digital X-ray Imaging <strong>de</strong>vices. Part 1-2:<br />
Determination of the <strong>de</strong>tective quantum efficiency Detectors used in mammography, 2007.<br />
[3] Bua<strong>de</strong>s Forner, Manu<strong>el</strong>. Curso <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en radiología digital. Métricas que <strong>de</strong>finen la calidad <strong>de</strong><br />
Imagen.<br />
[4] Samei Ehsan, Flynn Micha<strong>el</strong> J. y Reinmann David A., A method for measuring the presampled MTF of digital<br />
radiographic system using an edge test <strong>de</strong>vice. Medical Physiscs 1998. 25 (1): 102-113.<br />
[5] Rogge Frank, QA-distribution: a set of plugin applications for ImageJ. 2006<br />
[6] Ulf Dittmer. Pugin Expression, página <strong>de</strong> ImageJ plugins.<br />
[7] Cunningham Ian A., “Applied Linear Systems Theory”, ISBN 0-8194-3621-6, Handbook of Medical Imaging<br />
Vol.I, Beut<strong>el</strong>, Kund<strong>el</strong> y Van Metter, 2000.<br />
[8] Dobbins James T., “Image Quality Metrics for Digital Systems”, ISBN 0-8194-3621-6, Handbook of Medical<br />
Imaging Vol.I, Beut<strong>el</strong>, Kund<strong>el</strong> y Van Metter, 2000.<br />
204
APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE SUPER-RESOLUCIÓN DE<br />
IMAGEN A MAPAS DE FLUENCIA DE DOSIS EN LA<br />
VERIFICACIÓN DE TRATAMIENTOS DE IMRT<br />
J. Cortés Rodicio 1 , F. J. Jiménez Albericio 1 , V. Laliena Bi<strong>el</strong>sa 1 , M. Can<strong>el</strong>las Anoz 1 , E.<br />
Millán Cebrián 1 , A. Hernán<strong>de</strong>z Vitoria 1 , A. García Romero 1 ,<br />
P. Ortega Pardina 1<br />
1 Hospital Universitario “Lozano Blesa”, Servicio <strong>de</strong> Física y Protección Radiológica,<br />
c/San Juan Bosco 15 50009 Zaragoza<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se evalúa la posibilidad <strong>de</strong> aplicar un enfoque basado en técnicas <strong>de</strong> superresolución<br />
<strong>de</strong>dicado a la mejora <strong>de</strong> la resolución espacial <strong>de</strong> un array bidimensional <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores<br />
MatrixX en la verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT. La mécanica d<strong>el</strong> sistema permite<br />
<strong>de</strong>splazar la matriz <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores en pasos inferiores al intervalo <strong>de</strong> muestreo <strong>de</strong> la matriz,<br />
permitiendo <strong>de</strong> esta forma <strong>el</strong> empleo <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> super-resolución sin la necesidad <strong>de</strong> aplicar<br />
estimadores <strong>de</strong> movimiento entre imágenes. Se ha realizado <strong>el</strong> proceso sobre cuatro campos <strong>de</strong><br />
IMRT duplicando la resolución <strong>de</strong> los mapas <strong>de</strong> fluencia.<br />
Palabras claves: Super-Resolución, verificación IMRT, mapa <strong>de</strong> fluencia, técnicas <strong>de</strong> imagen.<br />
ABSTRACT<br />
This paper studies the possibility of using techniques of super-resolution in or<strong>de</strong>r to improve the<br />
spatial resolution of a two-dimensional array <strong>de</strong>tector (MatrixX) to verify IMRT treatments. The<br />
system allows the movement of the bidimensional array in a lower quantity than the matrix<br />
sampling interval, thus allowing the use of super-resolution techniques without the need of<br />
estimating the displacement between images. This process has been applied on four IMRT fi<strong>el</strong>ds<br />
doubling resolution of the fluence maps.<br />
Key Words: Super-resolution, IMRT verification, fluence map, imaging techniques.<br />
1. Introducción.<br />
Las técnicas <strong>de</strong> super-resolución (SR) han sido aplicadas en numerosos campos d<strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong><br />
imagen como la t<strong>el</strong>e<strong>de</strong>tección, cámaras <strong>de</strong> seguridad, imágenes médicas, etc, [1-8] explotando <strong>el</strong><br />
contenido <strong>de</strong> información <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> un mismo fenómeno para tratar <strong>de</strong><br />
aumentar la frecuencia <strong>de</strong> muestreo final en una imagen <strong>de</strong> alta resolución (HR). Para <strong>el</strong>lo es<br />
necesario que <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> captura sea diferente en cada imagen <strong>de</strong> forma que existan<br />
<strong>de</strong>splazamientos sub-píx<strong>el</strong>. Usando estas técnicas se ha conseguido mejorar la resolución que<br />
proporciona una matriz bidimensional <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores (MatrixX) en la verificación <strong>de</strong> mapas <strong>de</strong><br />
fluencia <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT.<br />
2. Material y métodos.<br />
Con la matriz bidimensional <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores MatrixX se tomarán varios mapas <strong>de</strong> fluencia para<br />
un mismo tratamiento <strong>de</strong> IMRT variando ligeramente la posición r<strong>el</strong>ativa entre la matriz <strong>de</strong><br />
205
<strong>de</strong>tectores y <strong>el</strong> eje d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación. Los campos son generados por un ac<strong>el</strong>erador lineal<br />
Mevatron-Oncor TM con un dispositivo EPID <strong>de</strong> silicio amorfo (OptiVue TM 1000 ST). Los<br />
<strong>de</strong>splazamientos sub-pix<strong>el</strong> (en mm) d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se muestran a continuación:<br />
1.- (Δx,Δz) = (0,0) rot = 0º<br />
2.- (Δx,Δz) = (3,0) rot = 0º<br />
3.- (Δx,Δz) = (0,3) rot = 0º<br />
4.- (Δx,Δz) = (3,3) rot = 0º<br />
Éstos son introducidos en <strong>el</strong> software como parámetros <strong>de</strong> entrada. Se genera así la imagen SR<br />
al doble <strong>de</strong> resolución que las imágenes iniciales proporcionadas por la matriz.<br />
Si bien existen varios programas <strong>de</strong> libre disposición que aplican técnicas <strong>de</strong> SR se ha optado<br />
en esta primera aproximación a <strong>de</strong>sarrollar un sencillo código en Matlab que genera la imagen SR a<br />
partir <strong>de</strong> cuatro imágenes LR conocidos los <strong>de</strong>splazamientos existentes entre <strong>el</strong>las mediante la<br />
técnica <strong>de</strong> interpolación directa.<br />
Finalmente, se compara <strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> dosis que proporciona <strong>el</strong> EPID con los mapas <strong>de</strong> fluencia<br />
LR y SR. La evaluación <strong>de</strong> las diferencias obtenidas se ha realizado por medio d<strong>el</strong> análisis gamma<br />
que proporciona un software comercial (OmniPro-I’mRT versión 1.7. by IBA Dosimetry), tomando<br />
un 3% <strong>de</strong> dosis/3mm <strong>de</strong> distancia como parámetros d<strong>el</strong> análisis y un umbral <strong>de</strong> análisis d<strong>el</strong> 10% <strong>de</strong><br />
la dosis máxima.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
En la Tabla No.1 se muestra un cuadro resumen con las imágenes generadas por MatrixX, las<br />
generadas mediante <strong>el</strong> software <strong>de</strong> SR y las obtenidas por <strong>el</strong> EPID para cuatro campos <strong>de</strong> IMRT.<br />
Tabla No.1. Mapas <strong>de</strong> fluencia <strong>de</strong> cuatro campos <strong>de</strong> IMRT medidas con array bidimensional<br />
(MatrixX), con EPID y con <strong>el</strong> método <strong>de</strong> reconstrucción SR<br />
Imagen MATRIXX Imagen SR Imagen EPID<br />
206
En ver<strong>de</strong> se han querido resaltar algunas zonas don<strong>de</strong> se aprecia claramente la mejora <strong>de</strong><br />
resolución <strong>de</strong> <strong>de</strong>talles en <strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> fluencia. A<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> análisis visual se ha realizado un análisis<br />
gamma comparando tanto la imagen d<strong>el</strong> array bidimensional (MatrixX) como la imagen SR con su<br />
correspondiente imagen EPID (Tabla No.2). Todas estas medidas han sido realizadas en la misma sesión<br />
para evitar en la medida <strong>de</strong> lo posible pequeñas discrepancias en la posición <strong>de</strong> parada d<strong>el</strong> MLC.<br />
207
Tabla No.2. Análisis gamma <strong>de</strong> cuatro campos <strong>de</strong> IMRT<br />
Campo #1. MatrixX vs EPID Campo #1. SR vs EPID<br />
Campo #2. MatrixX vs EPID Campo #2. SR vs EPID<br />
208
Campo #3. MatrixX vs EPID Campo #3. SR vs EPID<br />
Campo #4. MatrixX vs EPID Campo #4. SR vs EPID<br />
El análisis gamma tanto <strong>de</strong> las imágenes SR como <strong>de</strong> las d<strong>el</strong> MatrixX con respecto al EPID<br />
proporciona los mismos resultados en ambos casos (Tabla No.3), si bien aumenta ligeramente<br />
<strong>de</strong>bido quizás a imprecisiones en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> generación <strong>de</strong> la imagen SR (
4. Conclusiones.<br />
Tabla No.3. Resultados <strong>de</strong> la estadística gamma<br />
Campo # pix<strong>el</strong>es gamma [1,2) gamma > 2<br />
#1 MatrixX 420 0,95 0<br />
#1 SR 1593 1,26 0<br />
#2 MatrixX 301 0 0<br />
#2 SR 1227 0,9 0<br />
#3 MatrixX 499 1,2 0<br />
#3 SR 1987 1,76 0<br />
#4 MatrixX 440 1,82 0<br />
#4 SR 1794 1,84 0<br />
Se ha comprobado que se pue<strong>de</strong> mejorar la resolución <strong>de</strong> los dispositivos <strong>de</strong> medida basados en<br />
cámara <strong>de</strong> ionización (MatrixX) a partir <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> SR <strong>de</strong> imagen. Cabe <strong>de</strong>cir que, si bien es<br />
cierto que <strong>el</strong> método <strong>de</strong> reconstrucción tiene limitaciones básicas <strong>de</strong> difícil solución (tamaño d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector, numero <strong>de</strong> imágenes LR), se ha conseguido obtener imágenes <strong>de</strong> alta resolución <strong>de</strong><br />
mapas <strong>de</strong> fluencia <strong>de</strong> dosis en los que es posible distinguir <strong>de</strong>talles que es imposible ver en las<br />
imágenes LR manteniendo la estadística gamma invariante en ambos casos. Debido a esto pue<strong>de</strong>n<br />
resultar útiles a la hora <strong>de</strong> realizar una verificación extra <strong>de</strong> un tratamiento <strong>de</strong> IMRT.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Schultz, R. and Stevenson, R. Extraction of high-resolution frames from vi<strong>de</strong>o sequences. IEEE Transactions on<br />
Image Processing, 1996, vol. 5, no. 6, pp. 996–1011<br />
[2] Merino, M. T. and Núñez, J. Super-resolution of remot<strong>el</strong>y sensed images with variablepix<strong>el</strong> linear reconstruction.<br />
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2007, vol. 45, no. 5, pp. 1446–1457<br />
[3] Farsiu, S., Robinson, D., Elad, M., and Milanfar, P. Advances and challenges in superresolution. International<br />
Journal of Imaging Systems and Technology, 2004, vol. 14, no. 2, pp. 47–57<br />
[4] Wilson, T. and Hewlett, S. J. Superresolution in confocal scanning microscopy. Optical Letters, 1991, vol. 16, no.<br />
14, pp. 1062–1064<br />
[5] Greenspan, H., Oz, G., Kiryati, N., and P<strong>el</strong>ed, S. MRI inter-slice reconstruction using super-resolution. Magnetic<br />
Resonance Imaging, 2002, vol. 20, no. 5, pp. 437–446<br />
[6] Kennedy, J. A., Isra<strong>el</strong>, O., Frenk<strong>el</strong>, A., Bar-Shalom, R., and Azhari, H. Super-resolution in PET imaging. IEEE<br />
Transactions on Medical Imaging, 2006, vol. 25, no. 2, pp. 137–147<br />
[7] Farsiu, S., Robinson, D., Elad, M., and Milanfar, P. Advances and challenges in superresolution. International<br />
Journal of Imaging Systems and Technology, 2004, vol. 14, no. 2, pp. 47–57<br />
[8] Hardie, R. C., Barnard, K. J., and Armstrong, E. E. Joint MAP registration and highresolution image estimation<br />
using a sequence of un<strong>de</strong>rsampled images. IEEE Transactions on Image Processing, 1997, vol. 6, no. 12, pp. 1621–<br />
1633<br />
210
Sesión A04<br />
Dosimetría clínica en <strong>el</strong> diagnóstico con<br />
radiaciones. Dosimetría interna.<br />
Presi<strong>de</strong>: Teresa Navarro<br />
Mo<strong>de</strong>ra: José Antonio Terrón<br />
211
DOSIS DE RADIACIÓN AL PACIENTE Y AL RADIÓLOGO<br />
DURANTE LA REALIZACIÓN DE TOMOGRAFÍA<br />
COMPUTARIZADA EN TÓRAX: PROGRAMA DE DIAGNOSTICO<br />
PRECOZ DEL CÁNCER DE PULMÓN, BIOPSIA GUIADA Y<br />
SIMULACIÓN DEL TRATAMIENTO ONCÓLOGO<br />
RADIOTERÁPICO DEL CÁNCER DE MAMA.<br />
Pastor Sanchis, V. 1 ; Martínez Sánchez, J.M. 1 ; Palma Copete, J.D. 2 ; Crispín Contreras,<br />
V. 1 ; Casal Zamorano, E. 2 ; De los Dolores Alemany, V. 1 ; Gonzalez Perez, V. 1 ; Gimeno<br />
Olmos, J. 1 ; Guardino <strong>de</strong> la Flor, C. 1<br />
1 Fundación Instituto Valenciano <strong>de</strong> Oncología. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección<br />
Radiológica.<br />
2 Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría.<br />
46009. València<br />
RESUMEN<br />
Debido al <strong>el</strong>evado número <strong>de</strong> exploraciones que se realizan, es importante<br />
concienciar a la comunidad sanitaria <strong>de</strong> la importancia en la reducción <strong>de</strong> la<br />
dosis <strong>de</strong> radiación al paciente y al operador en las exploraciones TC. En este<br />
trabajo <strong>de</strong>terminamos la dosis equivalente en pi<strong>el</strong> que recibe <strong>el</strong> operador y <strong>el</strong><br />
paciente en las biopsias <strong>de</strong> pulmón utilizando dosímetros <strong>de</strong><br />
termoluminiscencia. Se establecen recomendaciones para que esta dosis sea<br />
lo más baja posible. Asimismo se revisan los protocolos <strong>de</strong> adquisición tanto<br />
en exploraciones <strong>de</strong> TC en <strong>el</strong> programa <strong>de</strong> diagnóstico precoz citado, como<br />
en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> TC para la planificación dosimétrica d<strong>el</strong><br />
tratamiento oncólogo radioterápico en <strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> mama.<br />
Palabras claves: TC <strong>de</strong> baja dosis, dosis radiación TC, TC mama<br />
1. Introducción y objetivos.<br />
La Fundación Instituto Valenciano <strong>de</strong> Oncología está involucrada en <strong>el</strong> programa internacional <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección precoz d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> pulmón I-ELCAP (International Early Lung Cancer Action Program), este<br />
programa está dirigido a personas mayores <strong>de</strong> 40 años que hayan sido fumadores en los últimos 10 años.<br />
Como consecuencia <strong>de</strong> este programa <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección precoz, en nuestro hospital se realizan biopsias <strong>de</strong><br />
pulmón guiadas por TC (fluoroscopía TC), <strong>de</strong>bido al mayor contraste y resolución espacial que ofrece en<br />
comparación con otras técnicas convencionales, como la fluoroscopía o la ecografía. En este trabajo<br />
<strong>de</strong>terminamos la dosis equivalente que recibe <strong>el</strong> operador y <strong>el</strong> paciente en las biopsias <strong>de</strong> pulmón<br />
utilizando dosímetros <strong>de</strong> termoluminiscencia, y se revisan los procedimientos <strong>de</strong> adquisición en las<br />
exploraciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección precoz. Autores como Vañó y González llaman la atención sobre <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong><br />
que la dosis al paciente se pue<strong>de</strong> reducir atendiendo cuidadosamente a la técnica y a la optimización 1 .<br />
Debido al <strong>el</strong>evado número <strong>de</strong> pacientes que se someten a la realización <strong>de</strong> la simulación d<strong>el</strong> tratamiento<br />
oncólogo-radioterápico d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> mama, <strong>de</strong>cidimos estudiar también las características <strong>de</strong> las<br />
exploraciones con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> establecer unos protocolos que minimicen las dosis a los pacientes que se<br />
sometan al examen, sin pérdida aparente <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen. Un estudio 2 <strong>de</strong> angiografía coronaria<br />
realizada con TC <strong>de</strong>mostró que <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> contraer cáncer en toda la vida (LAR) <strong>de</strong> los pacientes se<br />
212
incrementa y se asocia con: sexo femenino, menor edad, y las características <strong>de</strong> la exploración / protocolo<br />
<strong>de</strong> tubo. El riesgo <strong>de</strong> cáncer fue mayor entre las mujeres en todos los grupos <strong>de</strong> edad, particularmente<br />
para las mujeres expuestas a los 20 años (LAR: 1 en 143 para las mujeres frente a 1 en 686 para los<br />
hombres). Este riesgo se redujo con la edad (<strong>de</strong> 1 en 1338 para mujeres <strong>de</strong> 80 años). Las principales<br />
diferencias entre mujeres y los hombres fueron: (1) radiosensibilidad mayor entre las mujeres y (2) <strong>el</strong><br />
riesgo <strong>de</strong> cáncer atribuibles a la exposición <strong>de</strong> la mama en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> irradiación.<br />
2. Material y métodos.<br />
2.1. Programa <strong>de</strong>tección precoz d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> pulmón<br />
Los criterios <strong>de</strong> s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los pacientes que se someten a la realización <strong>de</strong> la prueba, como hemos<br />
comentado anteriormente, son esencialmente personas mayores <strong>de</strong> 40 años que hayan sido fumadores en<br />
los últimos 10 años. Las exploraciones correspondientes al programa <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> pulmón<br />
se realizan con <strong>el</strong> equipo SOMATOM EMOTION 16, <strong>de</strong> la firma Siemens. Este equipo dispone <strong>de</strong> la<br />
opción Lung CARE que permite ajustar la intensidad <strong>de</strong> la corriente d<strong>el</strong> tubo en función <strong>de</strong> la respuesta<br />
<strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores (funciona <strong>de</strong> manera análoga al control automático <strong>de</strong> exposición <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong><br />
radiología) que a su vez <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la atenuación que presenta <strong>el</strong> paciente en cada zona. En primer lugar,<br />
se <strong>de</strong>be s<strong>el</strong>eccionar los mAs <strong>de</strong> referencia, este parámetro <strong>de</strong>termina <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> ruido <strong>de</strong> la imagen, los<br />
mAs <strong>de</strong> referencia serán r<strong>el</strong>ativamente bajos, ya que por tratarse <strong>de</strong> un examen <strong>de</strong> alto contraste, no se<br />
necesita una carga excesiva 3 . A partir d<strong>el</strong> topograma inicial, <strong>el</strong> software registra los perfiles <strong>de</strong> atenuación<br />
en las direcciones AP y lateral y calcula en primera aproximación, mediante una función analítica, la<br />
carga impartida para cada sección, la cual va adaptándose angularmente en tiempo real a lo largo <strong>de</strong> cada<br />
sección, en función <strong>de</strong> la señal que llega al <strong>de</strong>tector. El niv<strong>el</strong> ruido <strong>de</strong> cada corte viene dominado por <strong>el</strong><br />
ruido <strong>de</strong> fondo <strong>de</strong> la proyección más ruidosa, luego para proyecciones con menos atenuación se<br />
disminuye la carga d<strong>el</strong> disparo disminuyendo la dosis sin que afecte a la calidad <strong>de</strong> la imagen<br />
reconstruida. Siguiendo las recomendaciones d<strong>el</strong> protocolo I-ELCAP 4 revisando la literatura y<br />
comparando con otros programas <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección precoz 5 se estableció como referencia 25 mAs para todas<br />
las exploraciones. En la tabla 1 se muestran las recomendaciones <strong>de</strong> otro grupo:<br />
BMI<br />
Number of scans<br />
(n= 1,913)<br />
Recommen<strong>de</strong>d<br />
CT Settings<br />
(mAs)<br />
< 35 1,674 (87.5%) 30 - 40<br />
> 35 and < 40 167 (8.7%) 30-50<br />
> 40<br />
72 (3.8%)<br />
40-70<br />
as nee<strong>de</strong>d<br />
Tabla 1: Recomendaciones d<strong>el</strong> programa WHPP ELCD<br />
% Scans that Recommen<strong>de</strong>d<br />
CT Settings are used,<br />
(KvP, mAs)<br />
110/30 – 1671 (99.9 %)<br />
110/40 –3 (0.1%)<br />
110/30- 6 (3.6%)<br />
110/40 –137 (72%)<br />
110/50 –24 (14.4%)<br />
110/40 – 6 (8.3%)<br />
110/50 -52 (72.2%)<br />
110/60 – 11 (15.3%)<br />
110/70 – 3 (4.2%)<br />
Se han registrado los datos dosimétricos <strong>de</strong> todas las exploraciones, proporcionados por <strong>el</strong> software d<strong>el</strong><br />
equipo (DLP, mAs totales y mAs efectivos), junto con <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> masa corporal correspondiente cada<br />
paciente ( IMC = masa (kg)/[altura (m)] 2 ). A continuación <strong>de</strong>finimos las magnitu<strong>de</strong>s r<strong>el</strong>evantes en la<br />
dosimetría CT 6 :<br />
213
� mm<br />
mm dz zD<br />
1<br />
( )<br />
NT 50<br />
w center CTDI CTDI<br />
1 2<br />
� 100 , � 100<br />
3 3<br />
CTDI<br />
vol �<br />
CTDI 50<br />
4. 100 �� CTDI ,<br />
5. peripheral<br />
CTDI w<br />
6. pitch<br />
7.<br />
8.<br />
DLP � CTDI vol ( mGy ) �scan<br />
_lenght<br />
( cm )<br />
E( mSv ) �DLP<br />
�f<br />
El “Dose Lenght Product” (DLP) es una medida <strong>de</strong> la radiación total impartida en dicho examen, puesto<br />
que todos los exámenes son d<strong>el</strong> mismo tipo, es la magnitud con más r<strong>el</strong>evancia. El valor <strong>de</strong> esta magnitud<br />
la calcula <strong>el</strong> software d<strong>el</strong> equipo a partir <strong>de</strong> los parámetros s<strong>el</strong>eccionados (mAs, kVp, pitch, longitud <strong>de</strong> la<br />
exploración, etc.) Para <strong>el</strong> estudio y seguimiento <strong>de</strong> las dosis impartidas a los pacientes se recogieron los<br />
pacientes explorados según su índice <strong>de</strong> masa corporal (IMC). Asimismo se representa la dosis efectiva<br />
en función <strong>de</strong> su índice <strong>de</strong> masa corporal. Don<strong>de</strong> E es la dosis efectiva, la cual es proporcional al DLP<br />
con un factor que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> órgano expuesto en <strong>el</strong> examen, para <strong>el</strong> pulmón f=0,017 mSv/ mGy·cm.<br />
Este factor se calcula a partir <strong>de</strong> simulaciones Monte Carlo 7 . Todos estos datos se comparan con los<br />
recomendados por otros grupos y autores, como ya se ha dicho.<br />
2.2. Biopsia <strong>de</strong> pulmón<br />
Otro motivo que originó <strong>el</strong> estudio dosimétrico fue la lectura mensual anómala d<strong>el</strong> dosímetro<br />
reglamentario <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> los radiólogos. Para estudiar las posibles causas que justifican esta lectura, se<br />
pensó en <strong>de</strong>terminar la dosis recibida por <strong>el</strong> radiólogo y <strong>el</strong> paciente en un <strong>de</strong>terminado número <strong>de</strong><br />
exploraciones, utilizando para <strong>el</strong>lo dosímetros termoluminiscentes. En cada una <strong>de</strong> las intervenciones se<br />
ha estimado la dosis a la entrada en las extremida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> radiólogo y sobre la zona <strong>de</strong> exploración d<strong>el</strong><br />
paciente y extremida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> este. Todas las intervenciones han sido biopsias <strong>de</strong> nódulos pulmonares<br />
realizadas en <strong>el</strong> Hospital <strong>de</strong> la Fundación IVO.<br />
En cada intervención, para <strong>el</strong> radiólogo y paciente se proporcionan dosímetros TLD suministrados y<br />
leídos por <strong>el</strong> Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría. Estos <strong>de</strong>tectores consisten en pastillas <strong>de</strong> LiF:Mg,Ti (TLD-<br />
100) <strong>de</strong> 3,2x3,2 mm 2 <strong>de</strong> superficie y 0,38 mm <strong>de</strong> grosor (100 mg·cm -2 ) <strong>de</strong> la marca Harshaw y mod<strong>el</strong>o<br />
EXTRAD. Los dosímetros se calibran mediante una fuente <strong>de</strong> Uranio, se introduce, entre otras, una<br />
corrección por la energía. Llevan un soporte plástico que dispone <strong>de</strong> un código <strong>de</strong> barras que permite su<br />
i<strong>de</strong>ntificación. Se dispone <strong>de</strong> un lote amplio <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores, <strong>de</strong> los que se s<strong>el</strong>eccionará una muestra para la<br />
realización <strong>de</strong> las pruebas.<br />
Para <strong>el</strong> paciente se <strong>el</strong>igieron 3 puntos <strong>de</strong> medida, uno en la zona <strong>de</strong> la biopsia y otros dos repartidos fuera<br />
d<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> exploración a 50 y 100 cm (brazos y piernas, respectivamente) aproximadamente, en cada<br />
punto <strong>de</strong> medida se dispusieron dos dosímetros. El motivo <strong>de</strong> colocación <strong>de</strong> doble dosímetro es para tener<br />
en cuenta la gran variabilidad <strong>de</strong> los resultados en función <strong>de</strong> la proximidad o lejanía al campo <strong>de</strong><br />
exploración. Para <strong>el</strong> radiólogo, se colocaron un total <strong>de</strong> 4 pares dosímetros, repartidos en <strong>el</strong> dorso <strong>de</strong> cada<br />
mano y en los respectivos <strong>de</strong>dos índices, siempre por <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los guantes plomados. El estudio recoge<br />
un total <strong>de</strong> 7 intervenciones realizadas.<br />
Las biopsias pulmonares se realizaron guiadas en un equipo TC, SOMATOM Sensation 40 <strong>de</strong> la firma<br />
Siemens. En primer lugar se realiza un examen torácico con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> localizar la zona <strong>de</strong> interés, una vez<br />
localizada, se proce<strong>de</strong> a realizar la biopsia, para esta exploración, se utilizó <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> fluoroscopia-TC<br />
CARE Vision, una vez finalizada la intervención se repite <strong>el</strong> examen <strong>de</strong> tórax con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong><br />
214
comprobar si la intervención ha ocasionado alguna complicación. Los dosímetros solamente se utilizan<br />
para la parte <strong>de</strong> la biopsia.<br />
En <strong>el</strong> modo CARE Vision la mesa permanece inmóvil, se s<strong>el</strong>ecciona una carga <strong>de</strong> 30 mAs con una<br />
anchura d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> 4,8mm, se pue<strong>de</strong> obtener una tasa <strong>de</strong> hasta 10 imágenes/s 8 Figura 3<br />
. Hasta la fecha <strong>de</strong> inicio d<strong>el</strong><br />
estudio e incluso la exploración primera, se estaban realizando con una tensión <strong>de</strong> 120 kVp, que es la que<br />
está s<strong>el</strong>eccionada por <strong>de</strong>fecto en <strong>el</strong> protocolo d<strong>el</strong> modo CARE Vision. El resto se han realizado bajo 80<br />
kVp. Asimismo se activó, en todos los casos, <strong>el</strong> accesorio <strong>de</strong>nominado Hand CARE, que impi<strong>de</strong> la<br />
emisión <strong>de</strong> radiación en un sector d<strong>el</strong> giro d<strong>el</strong> tubo, cuya utilidad es limitar la dosis al radiólogo. En la<br />
figura 1, mediante esquema, se ilustra dicho sector protegido. Todo <strong>el</strong> personal <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la sala lleva<br />
puesto <strong>el</strong> correspondiente mandil, protector tiroi<strong>de</strong>o, gafas y guantes plomados. Se aconsejó <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> un<br />
soporte para la aguja <strong>de</strong> biopsia (aunque en función la localización <strong>de</strong> la lesión, si no resulta fácil <strong>el</strong><br />
acceso, su utilización pue<strong>de</strong> suponer un tiempo <strong>de</strong> exploración mayor).<br />
2.3. Planificación dosimétrica d<strong>el</strong> tratamiento oncólogo radioterápico d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> mama.<br />
Se han comparado protocolos <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> TC en tres hospitales distintos con equipos distintos, que<br />
utilizan diferentes modos <strong>de</strong> adquisición (TC axial, h<strong>el</strong>icoidal monocorte y multicorte) en <strong>el</strong> tratamiento<br />
oncólogo radioterápico d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> mama. A continuación mostramos una tabla resumen <strong>de</strong> las<br />
características principales:<br />
Marca y<br />
Mod<strong>el</strong>o<br />
Siemens<br />
Somatom<br />
Sensation<br />
Open 16<br />
Siemens<br />
Somatom plus<br />
4<br />
Tipo <strong>de</strong> barrido kV mAs<br />
H<strong>el</strong>icoidal<br />
multicorte<br />
H<strong>el</strong>icoidal<br />
monocorte<br />
Espesor<br />
(mm)<br />
Intervalo<br />
(mm)<br />
Pitch<br />
120 75 5 - 1,2<br />
215<br />
Control<br />
exposición<br />
automático<br />
CARE Dose<br />
4D<br />
120 110 5 - 1 NO<br />
GE Sytec Axial monocorte 120 300 5 5 - NO<br />
Tabla 2: Principales características radiológicas <strong>de</strong> las exploraciones<br />
En <strong>el</strong> TC h<strong>el</strong>icoidal multicorte <strong>de</strong> Siemens hemos comparado las imágenes obtenidas en primer lugar a<br />
partir d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s CIRS (mod<strong>el</strong> 062) y en segundo lugar, a partir d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> Siemens<br />
(mod<strong>el</strong> 07350619) s<strong>el</strong>eccionando, para ambos, en un caso los parámetros idénticos a los d<strong>el</strong> protocolo (75<br />
mAs) y en otro caso cambiando la carga a 300 mAs, con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> evaluar cuantitativa y<br />
cualitativamente las diferencias en la calidad <strong>de</strong> la imagen. En todos los casos se ha <strong>de</strong>sactivado <strong>el</strong><br />
sistema CARE Dose 4D con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> mantener constante <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la carga s<strong>el</strong>eccionado. Hemos
epresentado los números TC en función <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad física <strong>de</strong> cada región. Los números TC fueron<br />
obtenidos mediante <strong>el</strong> programa K-PACS Workstation V 1.5.0. Se s<strong>el</strong>eccionó una ROI circular <strong>de</strong> 0,4<br />
cm 2 , a partir <strong>de</strong> la cual se obtiene <strong>el</strong> número TC junto con la correspondiente <strong>de</strong>sviación.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
3.1. Programa <strong>de</strong>tección precoz d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> pulmón<br />
El número <strong>de</strong> exploraciones d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección precoz <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong> pulmón en función d<strong>el</strong> IMC<br />
se recoge en la figura 1. Se observa que la mitad <strong>de</strong> los exámenes, aproximadamente un 47%, se realizan<br />
a pacientes con sobrepeso (IMC comprendido entre 25 y 30) y cerca <strong>de</strong> la cuarta parte (cerca <strong>de</strong> un 23%)<br />
a pacientes con obesidad (IMC mayor que 30). A pesar <strong>de</strong> <strong>el</strong>lo las dosis equivalentes en <strong>el</strong> pulmón,<br />
calculadas a partir d<strong>el</strong> promedio d<strong>el</strong> DLP para cada IMC (Gráfica 3), se mantienen por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los 2<br />
mSv, alcanzando un máximo <strong>de</strong> 3 mSv, que es bastante inferior a los 8 mSv que se asocian normalmente<br />
a un examen <strong>de</strong> tórax <strong>de</strong> alta resolución 9 .<br />
Gráfica 1: Número <strong>de</strong> exploraciones en función d<strong>el</strong> IMC<br />
El programa <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección precoz d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> pulmón supone una repetición anual <strong>de</strong> la prueba y por<br />
tanto es posible utilizar la gráfica anterior para estimar la dosis acumulada d<strong>el</strong> paciente simplemente con<br />
conocer su IMC y <strong>el</strong> número <strong>de</strong> exploraciones realizadas.<br />
216
En la gráfica 3 po<strong>de</strong>mos ver como los datos dosimétricos registrados se mantienen en los niv<strong>el</strong>es<br />
recomendados en la tabla 1. Se estudió la posibilidad, observada en otros estudios 10 <strong>de</strong> que <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
optimización <strong>de</strong> dosis fuera contraproducente en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> mujeres con mamas gruesas. En nuestro caso<br />
no se observa ninguna diferencia significativa entre mujeres y hombres. No obstante, la longitud <strong>de</strong> la<br />
exploración, según si se incluye abdomen o no, influye en <strong>el</strong> Lung CARE, dando lugar a un incremento<br />
significativo en <strong>el</strong> DLP, <strong>de</strong>bido tanto al aumento d<strong>el</strong> CTDIvol como <strong>de</strong> la longitud d<strong>el</strong> examen.<br />
mAs promedio<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
bmi<br />
Gráfica 3: Promedio <strong>de</strong> mAs en cada exploración en función d<strong>el</strong> IMC<br />
3.2. Biopsia <strong>de</strong> pulmón<br />
Gráfica 2: Dosis efectiva al paciente en función d<strong>el</strong> IMC<br />
El resultado d<strong>el</strong> estudio dosimétrico, <strong>de</strong> las 7 biopsias realizadas se recoge en la tabla 2. Se ha estimado<br />
una incertidumbre d<strong>el</strong> 20% a cada medida. Las lecturas con resultado nulo se han <strong>el</strong>iminado <strong>de</strong> la tabla.<br />
La gran variabilidad que se observa en las medidas se <strong>de</strong>be en gran parte a que <strong>el</strong> espesor d<strong>el</strong> haz (4,8mm)<br />
es comparable a las dimensiones <strong>de</strong> los dosímetros (3,2x3,2 mm 2 ). Luego es probable que en algunos<br />
casos, aunque la localización <strong>de</strong> ambos dosímetros sea la misma, <strong>el</strong> haz este la mayor parte d<strong>el</strong> tiempo<br />
más próximo a uno <strong>de</strong> los dos.<br />
male<br />
female<br />
217
Localización<br />
Dedo Izq<br />
operador<br />
Mano Izq<br />
operador<br />
Dedo dcha<br />
operador<br />
Mano dcha<br />
operador<br />
Brazo<br />
paciente<br />
Dosis (mSv)<br />
con 120 kV<br />
Dosis (mSv) con 80 kV<br />
2,4±0,5<br />
0,10±0,02 1,4±0,3 2,6±0,5<br />
0,34±0,07 0,053±0,011<br />
0,061±0,012 0,30±0,06 0,38±0,08<br />
0,055±0,011 0,83±0,17 2,7±0,5 0,67±0,13<br />
42±8 0,10±0,02 0,83±0,17 0,072±0,014 1,1±0,2 0,53±0,11 0,55±0,11<br />
1,3±0,3 0,47±0,10 0,48±0,10<br />
11±2 0,10±0,02 0,19±0,04 0,13±0,03 3,7±0,7 0,31±0,06 0,47±0,10<br />
0,11±0,02 2,6±0,5 0,29±0,06 0,14±0,03<br />
0,19±0,04 0,17±0,03 4,8±1,0 0,29±0,06 0,16±0,03<br />
Piernas<br />
paciente<br />
0,15±0,03<br />
Paciente zona<br />
72±14 12±2 78±16 6,6±1,3<br />
biopsia<br />
26±5 76±15 58±12 63±13 6,1±1,2<br />
Tabla 3: Medidas <strong>de</strong> la dosis con los <strong>de</strong>tectores TL d<strong>el</strong> Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría<br />
Por otra parte, también se observan gran<strong>de</strong>s diferencias entre distintas exploraciones, lo cual es <strong>de</strong>bido a<br />
que <strong>el</strong> tiempo pue<strong>de</strong> variar bastante <strong>de</strong> una a otra según la localización y <strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> nódulo. Los<br />
cuadros en color amarillo, correspon<strong>de</strong>n a la mano con la que <strong>el</strong> intervencionista manipula la aguja en<br />
cada exploración, lo cual se pue<strong>de</strong> ver claramente comparando las dosis en cada mano. Se observa<br />
también una disminución muy notable <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> paso <strong>de</strong> 120 kV a 80 kV 11 , aunque posiblemente<br />
se <strong>de</strong>ba más a la duración <strong>de</strong> la exploración. Por otra parte, se pue<strong>de</strong> ver también que en los dos casos en<br />
los cuales se ha utilizado <strong>el</strong> soporte para la aguja, las dosis son muy reducidas, aunque como se ha<br />
comentado al principio, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> la dificultad <strong>de</strong> la intervención, habrá casos en los que la<br />
utilización d<strong>el</strong> soporte para la aguja suponga un aumento d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> irradiación.<br />
3.3. Planificación dosimétrica d<strong>el</strong> tratamiento oncólogo radioterápico d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> mama.<br />
En la revisión <strong>de</strong> diferentes protocolos <strong>de</strong> adquisición para simulación d<strong>el</strong> tratamiento oncólogo<br />
radioterápico, se ha objetivado una gran diferencia en las características radiológicas <strong>de</strong> las exploraciones<br />
realizadas en función d<strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> TC utilizado. Por este motivo hemos hecho una comparación entre los<br />
dos casos extremos (75 y 300 mAs). En la siguiente tabla se muestra una comparación <strong>de</strong> los números<br />
TC. Estos han sido obtenidos como <strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> tres medidas sobre tres exámenes diferentes. La<br />
incertidumbre asociada viene dada por propagación <strong>de</strong> incertidumbres:<br />
218
nº TC<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
-200<br />
0 0,5 1 1,5 2<br />
-400<br />
-600<br />
-800<br />
-1000<br />
<strong>de</strong>nsidad física<br />
300 mAs<br />
75 mAs<br />
Gráfica 2: Calibración <strong>de</strong> los números Hounsfi<strong>el</strong>d para cada caso<br />
No se observan diferencias significativas, si po<strong>de</strong>mos apuntar que las incertidumbres para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> 75<br />
mAs son ligeramente mayores que las asociadas al <strong>de</strong> 300 mAs, <strong>de</strong>bido a que <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> ruido es mayor a<br />
medida que disminuyen los mAs. En la figura 2 se muestran las dos imágenes correspondientes al<br />
maniquí <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> Siemens (utilizado también en IGRT), en las cuales tampoco se observa<br />
ninguna diferencia, excepto <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> ruido ya citado.<br />
4. Conclusiones<br />
Figura 4: Comparación <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen para ambos casos<br />
A la vista <strong>de</strong> los resultados obtenidos se pone <strong>de</strong> manifiesto que, prestando una cuidadosa atención, es<br />
posible realizar optimización <strong>de</strong> la dosis compatible con la consecución <strong>de</strong> los objetivos <strong>de</strong> la prueba.<br />
219
Es apropiado realizar las exploraciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección precoz <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong> pulmón con 25 mAs <strong>de</strong><br />
referencia y con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> dosis Lung CARE.<br />
Recomendamos que para la realización <strong>de</strong> biopsias <strong>de</strong> pulmón con TC se utilicen sistemas <strong>de</strong> disminución<br />
<strong>de</strong> dosis tipo Hand CARE (o similares según fabricante) y que las características radiológicas <strong>el</strong>egidas<br />
<strong>de</strong> inicio sean: 80 kVp y 30 mAs <strong>de</strong> referencia y una anchura d<strong>el</strong> corte <strong>de</strong> 4,8 mm. Por supuesto, estos<br />
parámetros, se adaptaran a las condiciones d<strong>el</strong> paciente para conseguir los objetivos <strong>de</strong> la prueba. Se<br />
recomienda, para reducir los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis en las extremida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> personal <strong>de</strong> operación, no introducir<br />
estas <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> haz útil.<br />
Aunque las dosis registradas para los profesionales están muy lejos <strong>de</strong> los límites anuales, es muy<br />
importante que se preste atención a la minimización y optimización <strong>de</strong> las dosis en las tomografías<br />
computarizadas, ya que <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> los efectos estocásticos aumenta consi<strong>de</strong>rablemente con la dosis.<br />
Se recomienda atención especial a las características <strong>de</strong> la exploración <strong>de</strong> TC (principalmente los mAs) en<br />
simulación d<strong>el</strong> tratamiento oncólogo radioterápico para disminuir la dosis <strong>de</strong> radiación tan baja como sea<br />
posible.<br />
Debe cuidarse que se alcancen los objetivos <strong>de</strong> las pruebas diagnósticas con <strong>el</strong> menor niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong><br />
radiación posible. Para <strong>el</strong>lo, se <strong>de</strong>ben introducir todas las medidas <strong>de</strong> protección radiológica que estén a<br />
nuestro alcance.<br />
REFERENCIAS<br />
1 Vaño E., Gonzalez L. Avoiding radiation injuries from interventional fluoroscopic procedures. Eur Radiol.<br />
Supplements. 2004;14:59-66<br />
2 Einstein AJ, Henzlova MJ, Rajagopalan S. Estimating risk of cancer associated with radiation exposure<br />
from 64-slice computed tomography coronary angiography. JAMA 2007;298 (3): 317–23.<br />
3 Mayo JR, Hartman TE, Lee KS, Primack SL, Vedal S, Muller NL. CT of the chest: minimal tube<br />
current required for good image quality with the least radiation dose. AJR 1995;164:603–7.<br />
4 Henschke CI. International Early Lung Cancer Action Program: Enrollment and Screening<br />
Protocol. Website: www.IELCAP.org<br />
5 Miller A, Markowitz S, Manowitz A, Sedlar M, Griffon M. Low-dose ct scanning: minimizing<br />
radiation dose using a rational approach . WHPP Early Lung Cancer Detection Program.<br />
6 “The Measurement, Reporting, and Management of Radiation Dose in CT” AAPM Diagnostic<br />
Imaging Council CT Committee Task Group #23, AAPM Report nº 96 (2008). ISBN: 978-1-888340-73-0<br />
7 Huda W, Og<strong>de</strong>n KM, Khorasani MR. Converting Dose-Lenght Product to Effective Dose at CT.<br />
Radiology: Volume 248: Number 3—September 2008<br />
8 Siemens AG Medical Solutions Computed Tomography (Germany), SOMATOM Sensation<br />
40/64: Aplication Gui<strong>de</strong>, 2006<br />
9 Dauson P. Patient dose in multislice CT: why is it increasing and does it matter?. The British<br />
Journal of Radiology, 77 (2004), S10–S13<br />
10 Ang<strong>el</strong> E, Yaghmai N, Ju<strong>de</strong> CM, DeMarco JJ, Cagnon CH, Goldin JG, McCollough CH, Primak<br />
AN, Cody DD, Stevens DM, McNitt-Gray MF. Dose to Tadiosensitive Organs During Routine Chest CT:<br />
Effects of Tube Current Modulation. AJR 2009; 193(5): 1340-1345<br />
11 Nickoloff EL, Khandji A, Dutta A. Radiation Doses During CT Fluoroscopy. Health Phys.<br />
79(6):675-681;2000<br />
� serllaces@gmail.com<br />
220
DOSIS EN LA SUPERFICIE DE ENTRADA EN EXPLORACIONES<br />
PEDIÁTRICAS DE TÓRAX CON DISTINTOS SISTEMAS DE<br />
IMAGEN<br />
R. Bermú<strong>de</strong>z ,� , M.L. España, P. García, G. Rodríguez, V. Fernán<strong>de</strong>z<br />
Hospital Universitario <strong>de</strong> La Princesa-Instituto <strong>de</strong> Investigación Sanitaria Princesa (IP),<br />
Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica, c/ Diego <strong>de</strong> León 62 28006 Madrid<br />
RESUMEN<br />
La exploración simple <strong>de</strong> tórax es <strong>el</strong> procedimiento más frecuente en radiodiagnóstico pediátrico.<br />
El control dosimétrico adquiere una especial importancia en pediatría, dada la mayor<br />
radiosensibilidad y esperanza <strong>de</strong> vida <strong>de</strong> los niños. En este trabajo se ha hecho una comparación<br />
retrospectiva <strong>de</strong> la dosis en la superficie <strong>de</strong> entrada (DSE) por placa <strong>de</strong> tórax en pacientes<br />
pediátricos, clasificados por eda<strong>de</strong>s, en función d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> adquisición y registro <strong>de</strong> la imagen<br />
utilizado: cartulina-p<strong>el</strong>ícula, sistema <strong>de</strong> radiografía computarizada (CR) o pan<strong>el</strong> plano. Los<br />
resultados muestran que la DSE ha disminuido según ha evolucionado <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen en<br />
todos los grupos <strong>de</strong> edad, excepto en <strong>el</strong> <strong>de</strong> menores <strong>de</strong> un año. En este grupo, los valores <strong>de</strong> DSE<br />
más <strong>el</strong>evados correspon<strong>de</strong>n a las exploraciones realizadas con <strong>el</strong> equipo digital <strong>de</strong> pan<strong>el</strong> plano, y<br />
dan lugar a diferencias estadísticamente significativas en comparación con la DSE impartida por<br />
los otros dos sistemas <strong>de</strong> imagen. Se <strong>de</strong>be extremar la a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> la técnica radiográfica en los<br />
sistemas digitales en este rango <strong>de</strong> edad, ya que se conseguiría una reducción significativa <strong>de</strong> la<br />
dosis recibida por <strong>el</strong> paciente pediátrico, sin pérdida <strong>de</strong> información diagnóstica.<br />
Palabras clave: Radiodiagnóstico pediátrico, dosis en la superficie <strong>de</strong> entrada, cartulina-p<strong>el</strong>ícula,<br />
radiografía computarizada, pan<strong>el</strong> plano.<br />
ABSTRACT<br />
Chest radiography is the most frequent procedure in paediatric radiographic imaging. Due to<br />
children's higher radiosensitivity and longer life expectancy, dosimetric control gains special<br />
importance. A retrospective comparison of the entrance surface dose (ESD) d<strong>el</strong>ivered to paediatric<br />
patients un<strong>de</strong>rgoing chest radiography has been carried out in this work. Patients were sorted into<br />
age bands and ESD values were compared according to the image acquisition and storage system<br />
i.e., screen-film, computed radiography (CR) or flat pan<strong>el</strong>. Results show a <strong>de</strong>crease in ESD<br />
according to the evolution of the imaging system, except for the age band corresponding to<br />
children un<strong>de</strong>r one year of age. With regard to this age band, the highest ESD values correspond to<br />
procedures performed with the flat pan<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector radiography system, and give rise to statistically<br />
significant differences when compared to the ESD d<strong>el</strong>ivered by the other two imaging systems.<br />
A<strong>de</strong>quate adjustment of the radiographic parameters should be maximized in digital systems with<br />
patients in this age band. This would lead to a significant reduction in the dose received by the<br />
paediatric patient without losing diagnostic information.<br />
Key Words: Paediatric radiographic imaging, entrance surface dose, screen-film, computed<br />
radiography, flat pan<strong>el</strong>.<br />
� rocio.bermu<strong>de</strong>z@salud.madrid.org<br />
221
1. Introducción.<br />
La exploración simple <strong>de</strong> tórax es la más frecuente en radiodiagnóstico tanto en pacientes adultos 1 , como<br />
en pacientes pediátricos 2 . Los niños tienen un riesgo mayor <strong>de</strong> aparición <strong>de</strong> efectos radioinducidos <strong>de</strong>bido<br />
a su mayor radiosensibilidad 3 y esperanza <strong>de</strong> vida 3, 4, 5, 6 , por lo que <strong>el</strong> control dosimétrico en las<br />
exploraciones con radiaciones ionizantes es <strong>de</strong> especial importancia 5 . Se ha estimado que la exposición a<br />
radiaciones ionizantes durante los 10 primeros años <strong>de</strong> vida aumenta <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> sufrir ciertos efectos en<br />
un factor 3-4 frente a exposiciones entre los 30 y 40 años <strong>de</strong> edad. Este riesgo queda multiplicado por un<br />
factor entre 5 y 7 al compararlo con <strong>el</strong> riesgo cuando la exposición se realiza en personas <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 50<br />
años 5, 6, 7 .<br />
En los últimos años los sistemas <strong>de</strong> adquisición y registro <strong>de</strong> la imagen en radiodiagnóstico han<br />
evolucionado, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> cartulina-p<strong>el</strong>ícula, a los sistemas digitales <strong>de</strong> radiografía computarizada<br />
(CR) y <strong>de</strong> pan<strong>el</strong> plano. Estos sistemas digitales cuentan con una latitud muy superior a la <strong>de</strong> los sistemas<br />
<strong>de</strong> cartulina-p<strong>el</strong>ícula, permitiendo obtener imágenes a<strong>de</strong>cuadas para <strong>el</strong> diagnóstico en un rango <strong>de</strong><br />
exposiciones mucho mayor 8, 9, 10 . Esto último, unido a que en radiología digital una mayor exposición da<br />
lugar a una imagen con menor ruido 11 , pue<strong>de</strong> tener como consecuencia un incremento <strong>de</strong> la dosis<br />
impartida con los equipos <strong>de</strong> tecnología digital. Por <strong>el</strong>lo, se hace necesaria una evaluación dosimétrica,<br />
para a<strong>de</strong>cuar los protocolos y parámetros <strong>de</strong> exposición en cada tipo <strong>de</strong> exploración, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong><br />
conseguir imágenes óptimas para <strong>el</strong> diagnóstico con la mínima dosis <strong>de</strong> radiación posible 11 . Las dosis <strong>de</strong><br />
radiación impartidas en los equipos digitales, y su comparación con las correspondientes a los sistemas <strong>de</strong><br />
cartulina-p<strong>el</strong>ícula, han sido objeto <strong>de</strong> diversos estudios tanto en pacientes adultos como en pacientes<br />
pediátricos 1, 4, 9, 10, 11, 14, 16 .<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es hacer una comparación retrospectiva <strong>de</strong> la dosis en la superficie <strong>de</strong> entrada<br />
(DSE) <strong>de</strong>bida a exploraciones simples <strong>de</strong> tórax, en función d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen utilizado, sobre una<br />
muestra <strong>de</strong> pacientes pediátricos clasificada en distintos grupos <strong>de</strong> edad, para chequear los estándares <strong>de</strong><br />
buena práctica y optimizar la r<strong>el</strong>ación calidad <strong>de</strong> imagen- dosis absorbida.<br />
2. Material y métodos.<br />
El estudio se ha realizado sobre una muestra <strong>de</strong> 289 pacientes pediátricos sometidos a exploraciones<br />
simples <strong>de</strong> tórax en <strong>el</strong> Hospital Infantil Niño Jesús <strong>de</strong> Madrid. La muestra evaluada fue recogida entre los<br />
años 1997 y 2010 y los pacientes se han clasificado en cuatro rangos <strong>de</strong> edad: menores <strong>de</strong> 1 año, entre 1 y<br />
5 años, entre 5 y 10 años y entre 10 y 17 años. Dentro <strong>de</strong> cada rango <strong>de</strong> edad se han estudiado los valores<br />
<strong>de</strong> la DSE en función d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen utilizado.<br />
Las exploraciones se realizaron en un equipo Philips Medio 50 CPH (Philips Medical Systems, Best,<br />
Holanda) con sistema cartulina-p<strong>el</strong>ícula <strong>de</strong> Konica (Konica Minolta Medical & Graphic, Tokio, Japón) y,<br />
posteriormente sistema CR <strong>de</strong> Fuji (Fuji Photo Film Company, Ltd, Tokio, Japón), y en un equipo<br />
General Electric Definium 8000 (General Electric Medical Systems, Wisconsin, EEUU) con pan<strong>el</strong> plano<br />
<strong>de</strong> silicio amorfo y tamaño <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> 200 µm. El cambio <strong>de</strong> sistema <strong>de</strong> cartulina-p<strong>el</strong>ícula a CR tuvo<br />
lugar en 2002 y <strong>el</strong> <strong>de</strong> CR a <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> pan<strong>el</strong> plano en 2007.<br />
Para garantizar la exactitud y constancia <strong>de</strong> los parámetros físicos utilizados en las estimaciones<br />
dosimétricas, los equipos utilizados fueron sometidos a sucesivos controles <strong>de</strong> calidad, tal y como<br />
establece la legislación vigente en nuestro país 12 , utilizando para <strong>el</strong>lo los multímetros PMX-III (RTI<br />
Electronics AB, Suecia) y Barracuda (RTI Electronics AB, Suecia).<br />
Dependiendo <strong>de</strong> la edad, la exploración se realizó en proyección posteroanterior (PA), o en proyección<br />
anteroposterior (AP).<br />
222
Estimaciones dosimétricas<br />
El indicador <strong>de</strong> dosis evaluado en este trabajo es la dosis en la superficie <strong>de</strong> entrada (DSE), <strong>de</strong>finida como<br />
la dosis absorbida en aire en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> intersección d<strong>el</strong> eje central d<strong>el</strong> haz con la superficie <strong>de</strong> entrada<br />
d<strong>el</strong> paciente, teniendo en cuenta la retrodispersión 5, 6, 13, 14 . Este indicador <strong>de</strong> dosis pue<strong>de</strong> obtenerse a<br />
partir <strong>de</strong> las lecturas <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> termoluminiscencia colocados sobre la pi<strong>el</strong> d<strong>el</strong> paciente 1, 5, 6, 10, 15 , o<br />
a partir <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong> kerma en aire y los parámetros técnicos <strong>de</strong> la exposición 3, 9, 16 , método utilizado en<br />
<strong>el</strong> presente trabajo.<br />
Con cada paciente se registró su edad, su espesor a niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong> esternón, para calcular la distancia foco-pi<strong>el</strong><br />
(DFP), y la técnica empleada para la exposición: kilovoltaje (kV) y carga (mAs). Los valores <strong>de</strong> filtración<br />
d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X y rendimientos a 1 m en función d<strong>el</strong> kilovoltaje se midieron con los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
estado sólido R25 (PMX-III, RTI Electronics AB, Suecia) y MPD (Barracuda, RTI Electronics AB,<br />
Suecia) durante los controles <strong>de</strong> calidad periódicos realizados a los equipos. También se registró la<br />
utilización d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> control automático <strong>de</strong> exposición (CAE) y la rejilla antidifusora. Todas las<br />
estimaciones dosimétricas realizadas correspondieron a imágenes evaluadas por los radiólogos como<br />
aptas para <strong>el</strong> diagnóstico.<br />
La DSE se calculó utilizando la fórmula (1) a partir d<strong>el</strong> rendimiento a 1 m (R1m) en mGy/mAs, <strong>el</strong> valor <strong>de</strong><br />
mAs, la DFP en cm y <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> retrodispersión (B), para <strong>el</strong> cual se tomó <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> 1,3 recomendado<br />
para pacientes pediátricos por la Guía Europea 15 .<br />
Análisis estadístico<br />
� 100 �<br />
DSE mGy)<br />
� R1<br />
m � mAs � � � � B<br />
� DFP �<br />
( (1)<br />
Dentro <strong>de</strong> cada grupo <strong>de</strong> edad, se ha realizado un contraste estadístico mediante la prueba no paramétrica<br />
<strong>de</strong> Mann-Whitney entre cada dos sistemas <strong>de</strong> imagen, para averiguar si las diferencias obtenidas en<br />
cuanto al valor <strong>de</strong> la DSE son estadísticamente significativas. Se ha <strong>el</strong>egido <strong>el</strong> contraste <strong>de</strong> Mann-<br />
Whitney por ser la prueba empleada en estudios similares 1, 10, 14 . Para realizar <strong>el</strong> contraste se ha empleado<br />
<strong>el</strong> programa SPSS (Statistical Package for Social Sciences, versión 15.0, 2006; Chicago, Illinois, EEUU).<br />
Se ha trabajado con un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> significación d<strong>el</strong> 5%. Esto implica que valores <strong>de</strong> la significación (p)<br />
inferiores o iguales a 0,05, en cada análisis, indican la existencia <strong>de</strong> diferencias estadísticamente<br />
significativas entre los valores <strong>de</strong> DSE impartidos con <strong>el</strong> par <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> imagen estudiado. Para cada<br />
grupo <strong>de</strong> edad, también se ha realizado una comparación gráfica entre los valores promedio <strong>de</strong> la DSE en<br />
función d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
En la Tabla No.1 se muestran, para cada grupo <strong>de</strong> edad y sistema <strong>de</strong> imagen, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> pacientes que<br />
conforma la muestra, su edad media, <strong>el</strong> kilovoltaje promedio y su rango, <strong>el</strong> valor promedio <strong>de</strong> mAs y su<br />
rango y la DSE promedio junto con su <strong>de</strong>sviación típica.<br />
2<br />
223
Rango <strong>de</strong><br />
edad<br />
(años)<br />
< 1<br />
[1,5)<br />
[5,10)<br />
[10,17]<br />
Tabla No.1 Datos <strong>de</strong> la muestra <strong>de</strong> pacientes para cada grupo <strong>de</strong> edad y sistema <strong>de</strong> imagen.<br />
Sistema <strong>de</strong><br />
imagen<br />
Pacientes<br />
Edad<br />
media<br />
(años)<br />
Cartulina-p<strong>el</strong>ícula 17 0,4<br />
CR 11 0,3<br />
Pan<strong>el</strong> plano 12 0,7<br />
Cartulina-p<strong>el</strong>ícula 19 2,7<br />
CR 38 2,3<br />
Pan<strong>el</strong> plano 26 3,5<br />
Cartulina-p<strong>el</strong>ícula 23 6,5<br />
CR 21 6,1<br />
Pan<strong>el</strong> plano 46 6,3<br />
Cartulina-p<strong>el</strong>ícula 20 12,7<br />
CR 11 13,7<br />
Pan<strong>el</strong> plano 45 12,7<br />
kV mAs DSE (mGy)<br />
60<br />
(48-70)<br />
58<br />
(55-63)<br />
76<br />
(70-100)<br />
70<br />
(55-73)<br />
61<br />
(55-70)<br />
92<br />
(80-102)<br />
71<br />
(57-80)<br />
63<br />
(57-96)<br />
99<br />
(80-110)<br />
79<br />
(60-90)<br />
77<br />
(60-90)<br />
105<br />
(90-120)<br />
2,5<br />
(1,6-7,0)<br />
1,7<br />
(1,3-2,0)<br />
1,0<br />
(0,6-1,6)<br />
3,4<br />
(2,0-4,0)<br />
2,1<br />
(2,0-2,5)<br />
1,1<br />
(0,8-1,5)<br />
3,2<br />
(2,0-5,0)<br />
2,1<br />
(1,6-2,5)<br />
1,1<br />
(0,8-1,5)<br />
4,0<br />
(2,0-6,3)<br />
2,4<br />
(1,6-3,2)<br />
1,5<br />
(0,7-4,1)<br />
0,07 ± 0,04<br />
0,04 ± 0,01<br />
0,09 ± 0,03<br />
0,10 ± 0,03<br />
0,06 ± 0,02<br />
0,05 ± 0,02<br />
0,10 ± 0,04<br />
0,05 ± 0,01<br />
0,04 ± 0,02<br />
0,18 ± 0,07<br />
0,08 ± 0,05<br />
0,07 ± 0,03<br />
En la Fig. 1 se muestra una comparación gráfica d<strong>el</strong> valor promedio <strong>de</strong> la DSE, obtenido en función <strong>de</strong><br />
sistema <strong>de</strong> imagen para cada grupo <strong>de</strong> edad, y <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia propuesto en la Guía Europea 15 para<br />
una placa <strong>de</strong> tórax en radiodiagnóstico pediátrico.<br />
El niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia indicado en la Guía Europea 15 se ha establecido, aproximadamente, en <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong><br />
tercer cuartil <strong>de</strong> la muestra <strong>de</strong> pacientes <strong>de</strong> 5 años <strong>de</strong> edad obtenida en los estudios europeos <strong>de</strong>sarrollados<br />
entre 1985 y 1995. Este niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia preten<strong>de</strong> ser un valor guía en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> la<br />
técnica s<strong>el</strong>eccionada en las exploraciones y la dosis impartida en cada una, y no un límite óptimo. Se<br />
recomienda que se compare <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> DSE <strong>de</strong> 10 pacientes, <strong>de</strong> eda<strong>de</strong>s<br />
comprendidas entre los 4 y los 6 años y pesos entre 15 kg y 25 kg, con dicho niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia. La Guía<br />
Europea 15 recomienda la reducción <strong>de</strong> la DSE por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia compatible siempre con<br />
una imagen resultante óptima para <strong>el</strong> diagnóstico.<br />
224
DSE promedio (mGy)<br />
Fig. 1<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
0.15<br />
0.10<br />
0.05<br />
0.00<br />
Comparación <strong>de</strong> la DSE en función d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen<br />
< 1 [1,5) [5,10) [10,17]<br />
Rango <strong>de</strong> edad (años)<br />
Cartulina-p<strong>el</strong>ícula<br />
CR<br />
Pan<strong>el</strong> plano<br />
Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia<br />
En <strong>el</strong> gráfico <strong>de</strong> la Fig. 1 se observa que la DSE promedio ha disminuido según ha evolucionado <strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> imagen en todos los grupos excepto en <strong>el</strong> <strong>de</strong> menores <strong>de</strong> un año, en <strong>el</strong> cual <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> DSE<br />
promedio más <strong>el</strong>evado correspon<strong>de</strong> al equipo <strong>de</strong> pan<strong>el</strong> plano, aunque permanece por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
referencia.<br />
Los resultados <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> Mann-Whitney se muestran en la Tabla No.2.<br />
225
Tabla No.2 Resultados <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> Mann-Whitney.<br />
Rango <strong>de</strong> edad<br />
(años)<br />
< 1<br />
[1,5)<br />
[5,10)<br />
[10,17]<br />
Sistema <strong>de</strong> imagen Significación p<br />
¿Diferencias<br />
significativas?<br />
Cartulina-p<strong>el</strong>ícula (1) (1,2): < 0,001 Sí<br />
CR (2) (1,3): 0,027 Sí<br />
Pan<strong>el</strong> plano (3) (2,3): < 0,001 Sí<br />
Cartulina-p<strong>el</strong>ícula (1) (1,2): < 0,001 Sí<br />
CR (2) (1,3): < 0,001 Sí<br />
Pan<strong>el</strong> plano (3) (2,3): 0,082 No<br />
Cartulina-p<strong>el</strong>ícula (1) (1,2): < 0,001 Sí<br />
CR (2) (1,3): < 0,001 Sí<br />
Pan<strong>el</strong> plano (3) (2,3): 0,214 No<br />
Cartulina-p<strong>el</strong>ícula (1) (1,2): < 0,001 Sí<br />
CR (2) (1,3): < 0,001 Sí<br />
Pan<strong>el</strong> plano (3) (2,3): 0,452 No<br />
Como se observa en la Tabla No.2, tras realizar <strong>el</strong> contraste <strong>de</strong> Mann-Whitney se obtiene que en <strong>el</strong> grupo<br />
<strong>de</strong> los menores <strong>de</strong> un año, las diferencias entre la DSE correspondientes a cualquier par <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong><br />
imagen son estadísticamente significativas. Para <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> rangos <strong>de</strong> edad, no se observan diferencias<br />
estadísticamente significativas al comparar la DSE correspondiente a los dos equipos con imagen digital.<br />
Sólo existen diferencias significativas al comparar la DSE correspondiente al sistema <strong>de</strong> cartulinap<strong>el</strong>ícula<br />
con la obtenida con CR o con pan<strong>el</strong> plano.<br />
Los resultados correspondientes al grupo <strong>de</strong> pacientes menores <strong>de</strong> un año se salen <strong>de</strong> la ten<strong>de</strong>ncia<br />
obtenida con los otros grupos <strong>de</strong> edad, tanto en la comparación <strong>de</strong> valores promedio <strong>de</strong> la DSE, como en<br />
los resultados d<strong>el</strong> contraste <strong>de</strong> Mann-Whitney. Dentro <strong>de</strong> este grupo <strong>de</strong> edad, <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> DSE promedio<br />
más <strong>el</strong>evado correspon<strong>de</strong> a las exploraciones realizadas en <strong>el</strong> equipo con pan<strong>el</strong> plano, siendo <strong>el</strong> contraste<br />
<strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> DSE estadísticamente significativo al compararlo con los valores correspondientes a<br />
cualquiera <strong>de</strong> los otros dos sistemas <strong>de</strong> imagen. Según los datos registrados correspondientes a las<br />
exploraciones realizadas con este equipo, estos resultados pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>berse a que no se optimizaba la<br />
técnica radiográfica en base al protocolo establecido. Por ejemplo, en un 50% <strong>de</strong> los casos se empleó la<br />
rejilla antidifusora, consi<strong>de</strong>rada innecesaria en pacientes <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> este grupo <strong>de</strong> edad 15 , ya fuese <strong>de</strong>bido<br />
al empleo d<strong>el</strong> CAE, en <strong>el</strong> 17% <strong>de</strong> los casos, o <strong>de</strong>bido a la s<strong>el</strong>ección manual <strong>de</strong> la rejilla, como en <strong>el</strong> 33%<br />
restante. También disminuyó la distancia foco-<strong>de</strong>tector promedio un 19% con respecto a las<br />
exploraciones con cartulina-p<strong>el</strong>ícula y un 23% con respecto a las exploraciones con CR. Estas<br />
disfunciones se han conseguido corregir mediante un nuevo programa <strong>de</strong> formación continuada <strong>de</strong> los<br />
técnicos especialistas en radiodiagnóstico.<br />
226
4. Conclusiones.<br />
La DSE <strong>de</strong>bida a exploraciones simples <strong>de</strong> tórax PA o AP ha disminuido según ha evolucionado <strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> imagen, con diferencias estadísticamente significativas entre los sistemas <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong><br />
cartulina-p<strong>el</strong>ícula y los digitales <strong>de</strong> CR o <strong>de</strong> pan<strong>el</strong> plano, excepto en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> edad <strong>de</strong> menores <strong>de</strong> 1<br />
año. Se <strong>de</strong>be extremar la a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> la técnica radiográfica en los sistemas digitales <strong>de</strong> pan<strong>el</strong> plano en<br />
este rango <strong>de</strong> edad, ya que se conseguiría una reducción significativa <strong>de</strong> la dosis recibida por <strong>el</strong> paciente<br />
pediátrico sin pérdida <strong>de</strong> información diagnóstica.<br />
REFERENCIAS<br />
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Conventional Screen-Film and Computed Radiography: Results of a Randomized Controlled Trial. Radiology 2000;<br />
217: 707-712.<br />
[11] Huda, W. Assessment of the problem: pediatric doses in screen-film and digital radiography. Pediatric<br />
Radiology 2004; 34(Suppl 3): S173-S182.<br />
[12] Gobierno <strong>de</strong> España. Real Decreto 1976/1999, <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> diciembre, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong><br />
calidad en radiodiagnóstico. RD 1976/1999 BOE 29 <strong>de</strong> diciembre <strong>de</strong> 1999; 311: 45891-45900.<br />
[13] Institute of Physical Sciences in Medicine, National Radiological Protection Board and College of<br />
Radiographers. National protocol for patient dose measurements in diagnostic radiology. NRPB. Chilton, Reino<br />
Unido. 1992.<br />
[14] Vañó, E., Fernán<strong>de</strong>z, J.M., Ten, J.I., Prieto, C., González, L., Rodríguez, R., <strong>de</strong> las Heras, H. Transition from<br />
Screen-Film to Digital Radiography: Evolution of Patient Radiation Doses at Projection Radiography. Radiology<br />
2007; 243: 461-466.<br />
[15] Comisión Europea. Khon, M.M., Moores, B.M., Schibilla, H., Schnei<strong>de</strong>r, K., Sten<strong>de</strong>r, H., Stieve, F.E., Teunen,<br />
D., Wall, B. (editores). European Guid<strong>el</strong>ines on Quality Criteria for Diagnostic Radiographic Images in Paediatrics.<br />
Office for Official Publications of the European Communities. Luxemburgo. 1996.<br />
[16] Compagnone, G., Casadio Baleni, M., Pagan, L., Calzolaio, F.L., Barozzi, L., Bergamini, C. Comparison of<br />
radiation doses to patients un<strong>de</strong>rgoing standard radiographic examinations with conventional screen-film<br />
radiography, computed radiography and direct digital radiography. The British Journal of Radiology 2006; 79: 899-<br />
904.<br />
227
ELABORACIÓN DE UNA APLICACIÓN PARA EL CONTROL DE<br />
LA DOSIS IMPARTIDA POR EQUIPOS DE RADIOLOGÍA<br />
DIGITAL<br />
C. Andrés 2 , R. Torres, M. Agulla, I. Hernando<br />
Hospital Universitario Río Hortega, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica,<br />
Valladolid, España.<br />
Palabras clave: PACS, DICOM, radiología digital, dosis a pacientes, control <strong>de</strong> calidad.<br />
Introducción<br />
La incorporación en los centros sanitarios <strong>de</strong> equipos digitales <strong>de</strong> rayos X basados en <strong>de</strong>tectores<br />
<strong>de</strong> pan<strong>el</strong> plano ha supuesto una auténtica revolución en <strong>el</strong> mundo d<strong>el</strong> diagnóstico por imagen. La<br />
posibilidad <strong>de</strong> optimizar diferentes procesos, como son la adquisición, <strong>el</strong> procesado y <strong>el</strong> almacenado <strong>de</strong><br />
las imágenes, permitiendo una presentación mejorada, una transmisión inmediata, almacenamiento y<br />
disponibilidad casi ilimitada y la opción <strong>de</strong> cuantificación y análisis 1 ha modificado sustancialmente <strong>el</strong><br />
flujo <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> los servicios <strong>de</strong> diagnóstico por la imagen. Otras ventajas que se su<strong>el</strong>en asociar a este<br />
tipo <strong>de</strong> equipos son <strong>el</strong> amplio rango dinámico <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores, la posibilidad <strong>de</strong> reducir dosis a pacientes<br />
manteniendo la calidad <strong>de</strong> la imagen o, alternativamente, la posibilidad <strong>de</strong> aumentar la calidad <strong>de</strong> imagen<br />
manteniendo los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis a paciente impartidos con la radiología convencional.<br />
Es quizá la posibilidad <strong>de</strong> gestión la que aporta un beneficio fundamental al soporte digital, con<br />
po<strong>de</strong>rosas herramientas que se integran en <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong>nominado usualmente como RIS/PACS. El<br />
Sistema <strong>de</strong> Información Radiológica (RIS) es <strong>el</strong> encargado <strong>de</strong> integrar y gestionar tanto la información<br />
como los procesos para obtener un flujo <strong>de</strong> trabajo óptimo. El Sistema <strong>de</strong> Archivo y Comunicación <strong>de</strong><br />
Imágenes (PACS) gestiona <strong>el</strong> gran volumen <strong>de</strong> información asociado a las propias imágenes radiológicas.<br />
Este volumen <strong>de</strong> información almacenado en la propia imagen radiológica permite abrir una nueva<br />
posibilidad en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los equipos. Las imágenes médicas se almacenan en <strong>el</strong> PACS en<br />
un formato estándar no-propietario conocido como DICOM (Digital Imaging and Communication in<br />
Medicine) 2 . Un componente principal <strong>de</strong> la imagen DICOM es lo que se conoce como “cabecera”, la cual<br />
contiene información sobre <strong>el</strong> paciente, las condiciones en las que se tomó la imagen y <strong>el</strong> formato interno<br />
<strong>de</strong> ésta. Dicha cabecera está compuesta por una serie <strong>de</strong> campos que recogen toda la información<br />
codificada. Cada <strong>el</strong>emento <strong>de</strong> datos viene codificado por una etiqueta <strong>de</strong> datos (Data Element Tag) que<br />
i<strong>de</strong>ntifica <strong>el</strong> <strong>el</strong>emento <strong>de</strong> forma unívoca. Acompañando al tag aparecen la representación d<strong>el</strong> valor (Value<br />
Representation, VR) que indica la forma en la que viene codificado, la longitud d<strong>el</strong> valor (Value Length)<br />
así como <strong>el</strong> propio Valor (Value). Los campos <strong>de</strong> una cabecera DICOM contienen, por una parte, toda la<br />
información necesaria para que una implementación d<strong>el</strong> estándar sea capaz <strong>de</strong> procesar y visualizar<br />
correctamente la imagen o imágenes almacenadas en un fichero DICOM y, por otra parte, todos los datos<br />
asociados a éstas que <strong>el</strong> personal sanitario necesita para interpretar correctamente la imagen. Todos los<br />
campos <strong>de</strong>finidos por DICOM se encuentran listados en una base <strong>de</strong> datos que se encuentra en <strong>el</strong><br />
documento 6 d<strong>el</strong> estándar y que se conoce como Registro <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> datos DICOM (Registry of<br />
DICOM data <strong>el</strong>ements). El acceso a este tipo <strong>de</strong> información permite obtener un beneficio en <strong>el</strong> control<br />
<strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los equipos por parte <strong>de</strong> los especialistas en radiofísica hospitalaria, <strong>de</strong>bido a que en la<br />
cabecera <strong>de</strong> la imagen aparece recogida toda la información <strong>de</strong> la adquisición (tensión, carga, distancias al<br />
<strong>de</strong>tector…), que pue<strong>de</strong> utilizarse para realizar procedimientos <strong>de</strong> dosimetría a pacientes, lo cual <strong>de</strong>be<br />
suponer un apartado fundamental en las verificaciones periódicas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> estos equipos.<br />
2 carlosrfk@gmail.com<br />
228
La legislación española actual indica que la verificación <strong>de</strong> las dosis impartidas a los pacientes<br />
<strong>de</strong> radiodiagnóstico se ha <strong>de</strong> realizar con una periodicidad mínima anual 7 , recogiendo una muestra <strong>de</strong><br />
pacientes <strong>de</strong> diferentes exploraciones y comparándolas con los valores <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia. De esta<br />
forma se pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>tectar anomalías en <strong>el</strong> funcionamiento o utilización <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> radiodiagnóstico<br />
y plantear su corrección. Normalmente, para la verificación <strong>de</strong> las dosis impartidas a los pacientes en<br />
radiodiagnóstico se necesita evaluar la dosis inci<strong>de</strong>nte en la superficie <strong>de</strong> entrada d<strong>el</strong> paciente (en<br />
ad<strong>el</strong>ante, dosis a la entrada o DSE) que se <strong>de</strong>fine como <strong>el</strong> kerma en aire, incluyendo la contribución <strong>de</strong> la<br />
retrodispersión, medido en la superficie <strong>de</strong> entrada d<strong>el</strong> objeto irradiado y en <strong>el</strong> eje d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación 3 .<br />
Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> dosis para diagnóstico vienen <strong>de</strong>finidos en la directiva 97/43/Euratom 4 como<br />
“niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis en las prácticas <strong>de</strong> radiodiagnóstico médico y niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
radiofármacos, para exámenes tipo <strong>de</strong> grupos <strong>de</strong> pacientes <strong>de</strong> talla estándar, o maniquíes estándar, para<br />
tipos <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong>finidos <strong>de</strong> manera general. Estos niv<strong>el</strong>es se supone que no se sobrepasarán en <strong>el</strong> caso<br />
<strong>de</strong> procedimientos estándar cuando se aplica una buena práctica con vistas al diagnóstico y al<br />
funcionamiento técnico. En caso <strong>de</strong> superación sistemática se <strong>de</strong>berán realizar revisiones locales. Los<br />
Estados miembros tomarán medidas para asegurar que se realizan las revisiones locales a<strong>de</strong>cuadas<br />
siempre que se superen sistemáticamente los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia para diagnóstico, y que se tomen<br />
medidas correctoras cuando sea necesario.”<br />
Numerosas publicaciones surgieron para <strong>de</strong>finir dichos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia en Europa, <strong>de</strong> las<br />
que cabe <strong>de</strong>stacar, por ejemplo, las Directrices europeas sobre criterios <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> la imagen en<br />
Radiodiagnóstico 5 o Guías europeas para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad en mamografía 6 . La legislación española ha<br />
incorporado dichas Directivas europeas para <strong>el</strong>aborar una normativa que atienda a la justificación y<br />
optimización <strong>de</strong> las exploraciones médicas y a la calidad <strong>de</strong> las mismas. Cabe <strong>de</strong>stacar <strong>el</strong> Real Decreto<br />
1976/1999, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico 7 . Concretamente, en <strong>el</strong><br />
anexo I <strong>de</strong> dicho Real Decreto se establecen los valores <strong>de</strong> referencia para 11 exploraciones y<br />
proyecciones consi<strong>de</strong>radas como estándar.<br />
El principal problema que se su<strong>el</strong>en encontrar los servicios <strong>de</strong> radiofísica a la hora <strong>de</strong> realizar la<br />
dosimetría a pacientes resi<strong>de</strong> en la toma <strong>de</strong> datos que, por un lado <strong>de</strong>be tener un volumen suficientemente<br />
pequeño para que sea manejable a la hora <strong>de</strong> realizar estimaciones y evaluar los resultados y, por otro,<br />
suficientemente gran<strong>de</strong> para que sea representativo y tenga una buena estadística, reduciendo así la<br />
incertidumbre asociada al cálculo <strong>de</strong> la dosis. Tal y como se recoge en <strong>el</strong> Real Decreto 1976/1999, en las<br />
salas <strong>de</strong>dicadas a exploraciones simples (sin escopia y con un reducido número <strong>de</strong> proyecciones por<br />
paciente) se <strong>el</strong>egirá la proyección realizada con mayor frecuencia para una muestra mínima <strong>de</strong> diez<br />
estimaciones. Dicha muestra <strong>de</strong>berá ser ampliada si la dispersión fuera muy importante.<br />
En este sentido, <strong>el</strong> Hospital Clínico Universitario <strong>de</strong> San Carlos, en Madrid, lleva años<br />
trabajando en la extracción <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> las cabeceras DICOM <strong>de</strong> las imágenes radiológicas a través <strong>de</strong><br />
un software <strong>de</strong>nominado QCOnline, que permite realizar una dosimetría online a los pacientes <strong>de</strong><br />
radiodiagnóstico 8 así como un control <strong>de</strong> las tasas <strong>de</strong> repetición <strong>de</strong> imágenes 9 .<br />
Siguiendo esta filosofía, en nuestro centro hemos <strong>de</strong>sarrollado una aplicación que permite la<br />
estimación <strong>de</strong> dicha dosis a la entrada a partir <strong>de</strong> los datos recogidos en las cabeceras DICOM <strong>de</strong> todas las<br />
imágenes realizadas en los equipos <strong>de</strong> radiología digital. Dicha estimación permite <strong>el</strong>iminar los dos<br />
principales problemas que antes se mencionaban. Al tratarse <strong>de</strong> una estimación <strong>de</strong> todas las imágenes<br />
realizadas por <strong>el</strong> equipo se trata, obviamente, <strong>de</strong> una análisis representativo, sin necesidad <strong>de</strong> s<strong>el</strong>eccionar<br />
una muestra estadísticamente aceptable. Por otro lado, <strong>el</strong> hándicap d<strong>el</strong> manejo <strong>de</strong> esta gran cantidad <strong>de</strong><br />
datos se ve solventado por <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo informático <strong>de</strong> la aplicación. Este trabajo muestra la experiencia<br />
recogida en la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> dicha aplicación, que nos permite una estimación y un control <strong>de</strong> las dosis<br />
impartidas a pacientes por equipos digitales <strong>de</strong> radiología general <strong>de</strong> forma aceptable.<br />
229
Material y métodos<br />
La aplicación <strong>de</strong>sarrollada trabaja sobre una base <strong>de</strong> datos que contiene una serie <strong>de</strong> campos<br />
extraídos <strong>de</strong> la cabecera DICOM <strong>de</strong> todas las imágenes radiológicas contenidas en <strong>el</strong> PACS d<strong>el</strong> centro y<br />
que, por tanto, han sido enviadas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los diferentes equipos <strong>de</strong> radiología (equipos <strong>de</strong> radiología<br />
general, mamógrafos, t<strong>el</strong>emandos…). Dicha base <strong>de</strong> datos recoge información general d<strong>el</strong> estudio<br />
radiológico (equipo utilizado, nombre d<strong>el</strong> paciente, edad, fecha d<strong>el</strong> estudio, hora d<strong>el</strong> estudio, etc.) y<br />
diversos datos <strong>de</strong>mográficos d<strong>el</strong> paciente. Por petición expresa al <strong>de</strong>sarrollador d<strong>el</strong> RIS/PACS (IRE<br />
Rayos X, Madrid, España) se han añadido a<strong>de</strong>más todos aqu<strong>el</strong>los campos <strong>de</strong> la cabecera DICOM que<br />
contienen información sobre los parámetros técnicos <strong>de</strong> la exploración (tensión, carga, tiempo <strong>de</strong><br />
exposición, filtro utilizado, etc.). Como método <strong>de</strong> seguridad, no se tiene acceso directo a dicha base <strong>de</strong><br />
datos, sino a una réplica exacta <strong>de</strong> la misma que nos proporciona <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollador d<strong>el</strong> RIS/PACS. El hecho<br />
<strong>de</strong> trabajar sobre una réplica exacta nos permite trabajar y manipular la información sin riesgos <strong>de</strong> pérdida<br />
<strong>de</strong> datos ni <strong>de</strong> bloqueo <strong>de</strong> la propia aplicación <strong>de</strong> datos.<br />
Mediante código SQL (haciendo uso d<strong>el</strong> software Microsoft SQL Server 2005), se extrae <strong>de</strong><br />
dicha base <strong>de</strong> datos toda la información necesaria para la aplicación, que consiste en una serie <strong>de</strong> campos<br />
<strong>de</strong> la cabecera DICOM (resumidos en la tabla 1) para cada una <strong>de</strong> las exploraciones radiológicas<br />
realizadas en <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> tiempo que se quiera analizar.<br />
Tabla 1. Listado con todos los parámetros extraídos <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos y llevados a una hoja <strong>de</strong> cálculo<br />
para su posterior análisis.<br />
Lista <strong>de</strong> campos DICOM extraídos <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos<br />
Número y <strong>de</strong>scripción Host (equipo radiología) Descripción d<strong>el</strong> estudio y <strong>de</strong> la serie<br />
I<strong>de</strong>ntificación (ID) d<strong>el</strong> paciente Parte d<strong>el</strong> cuerpo explorada<br />
Proyección <strong>de</strong> la imagen Fecha y hora <strong>de</strong> la exploración<br />
Tensión (kVp) empleada Distancia fuente-<strong>de</strong>tector y fuente-superficie d<strong>el</strong><br />
paciente<br />
Carga utilizada (corriente y tiempo) Modo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> la exposición<br />
Espesor d<strong>el</strong> paciente Material d<strong>el</strong> filtro utilizado<br />
Dosis en órgano (mamografía) Fuerza <strong>de</strong> compresión (mamografía)<br />
Dichos datos se trasladan a una hoja Exc<strong>el</strong> en la cual se realiza <strong>de</strong> modo automático un cálculo<br />
<strong>de</strong> la dosis a la entrada d<strong>el</strong> paciente por cada imagen adquirida. Para <strong>el</strong>lo se utiliza la siguiente fórmula:<br />
DSE � R kV)<br />
�Q�<br />
ICD�<br />
F<br />
( (1)<br />
don<strong>de</strong> DSE se correspon<strong>de</strong> con <strong>el</strong> parámetro <strong>de</strong> dosis a la entrada, R(kV) con <strong>el</strong> rendimiento d<strong>el</strong> equipo,<br />
función <strong>de</strong> la tensión empleada, Q con la carga (en miliamperios segundo) utilizada por <strong>el</strong> equipo en la<br />
imagen radiológica, ICD con <strong>el</strong> factor d<strong>el</strong> inverso d<strong>el</strong> cuadrado <strong>de</strong> la distancia y Fretr con <strong>el</strong> factor <strong>de</strong><br />
retrodispersión.<br />
El rendimiento <strong>de</strong> cada equipo (dosis por unidad <strong>de</strong> carga, en μGy/mAs) para la tensión<br />
específica <strong>de</strong> cada imagen se calcula a partir <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> cinco valores <strong>de</strong> rendimiento para cinco<br />
diferentes valores <strong>de</strong> tensión que han sido medidos en las verificaciones periódicas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad<br />
efectuadas por nuestro servicio, con multímetro Barracuda y software oRTIgo v6.4A (RTI Electronics,<br />
Mölndal, Suecia). A partir <strong>de</strong> esos cinco valores, se realiza un ajuste polinómico <strong>de</strong> grado dos entre la<br />
tensión y <strong>el</strong> rendimiento.<br />
El valor d<strong>el</strong> ICD se obtiene para la distancia <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> foco a la entrada d<strong>el</strong> paciente. Para conocer<br />
esa distancia se recoge <strong>el</strong> parámetro DFD (distancia foco-<strong>de</strong>tector), extraído <strong>de</strong> la cabecera DICOM <strong>de</strong> las<br />
imágenes, al que se le resta <strong>el</strong> espesor d<strong>el</strong> paciente. Para la obtención d<strong>el</strong> espesor d<strong>el</strong> paciente, bien se<br />
retr<br />
230
extrae <strong>el</strong> valor correspondiente <strong>de</strong> la cabecera DICOM (espesor <strong>de</strong> la mama en mamografía) o bien se<br />
estima (25 cm <strong>de</strong> espesor medio para radiología general)<br />
Para tener en cuenta la radiación que pue<strong>de</strong> ser retrodispersada por la presencia d<strong>el</strong> tejido d<strong>el</strong><br />
paciente se aña<strong>de</strong> un factor <strong>de</strong> retrodispersión. Dicho factor se consi<strong>de</strong>ra constante, y toma <strong>el</strong> valor <strong>de</strong><br />
1.35 para tejido normal.<br />
El flujo <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong>scrito pue<strong>de</strong> verse esquematizado en la figura 1:<br />
Figura 1. Flujo <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> la aplicación <strong>de</strong>sarrollada para <strong>el</strong> cálculo y control <strong>de</strong> la dosis en equipos<br />
digitales<br />
Resultados y discusión<br />
Para <strong>el</strong>aborar la aplicación fue necesaria una etapa previa <strong>de</strong> recopilación y manipulación <strong>de</strong> la<br />
información, <strong>de</strong>bido a que los equipos <strong>de</strong> radiología <strong>de</strong> nuestro hospital pertenecen a diferentes<br />
fabricantes y cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los r<strong>el</strong>lenaba sólo una serie <strong>de</strong> tags <strong>de</strong> la cabecera DICOM. Por otro lado, <strong>el</strong><br />
código lógico d<strong>el</strong> programa ha sido diseñado para que reconozca al fabricante d<strong>el</strong> equipo, pudiendo así<br />
saber cuándo y qué datos utilizar en cada caso a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> realizar una reunificación <strong>de</strong> la notación para<br />
los diferentes equipos, ya que la notación <strong>de</strong> la parte d<strong>el</strong> cuerpo explorada, la proyección o <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong><br />
estudio <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> fabricante d<strong>el</strong> equipo. Por otro lado se realiza un ajuste automático <strong>de</strong> las<br />
magnitu<strong>de</strong>s, ya que cada equipo aporta la información en diferentes unida<strong>de</strong>s. A modo <strong>de</strong> ejemplo, unos<br />
equipos dan la carga d<strong>el</strong> equipo en μAs, otros en mAs y otros dan la corriente (mA) y <strong>el</strong> tiempo (s) por<br />
separado.<br />
Los datos extraídos <strong>de</strong> dicha hoja <strong>de</strong> cálculo son almacenados periódicamente en una base <strong>de</strong><br />
datos propia <strong>de</strong> cada equipo radiológico para su posterior análisis. La periodicidad viene <strong>de</strong>terminada por<br />
los intereses d<strong>el</strong> usuario, pudiendo recogerse datos diariamente, semanalmente, mensualmente… Tras<br />
realizar un estudio estadístico <strong>de</strong> nuestros resultados haciendo uso <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> los<br />
mismos, calculada también por la aplicación, hemos comprobado que, en nuestro caso, un análisis con<br />
periodicidad mensual <strong>de</strong> los datos nos permite recoger una estadística suficientemente aceptable<br />
manteniendo una capacidad <strong>de</strong> intervención r<strong>el</strong>ativamente temprana tras <strong>de</strong>tectarse posibles aumentos en<br />
las dosis impartidas por <strong>el</strong> equipo.<br />
La aplicación se ha <strong>de</strong>sarrollado para que ofrezca diferentes posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> análisis y<br />
comparación, permitiendo no sólo conocer las dosis impartidas por cada equipo en los diferentes tipos <strong>de</strong><br />
exploración y proyecciones, sino también realizar una comparación entre equipos y fabricantes,<br />
comparación <strong>de</strong> las dosis impartidas en los distintos turnos <strong>de</strong> trabajo (mañana, tar<strong>de</strong> y noches o festivos)<br />
231
o una comparación <strong>de</strong> las dosis en proyecciones estándar respecto a los valores <strong>de</strong> referencia que figuran<br />
en <strong>el</strong> Anexo I d<strong>el</strong> Real Decreto 1976/1999, y que pue<strong>de</strong>n verse en la tabla 2.<br />
Tabla 2. Valores <strong>de</strong> referencia en grafía para adultos recogidos en <strong>el</strong> Anexo I d<strong>el</strong> R.D. 1976/1999<br />
Tipo <strong>de</strong> exploración DSE (mGy)<br />
Abdomen AP 10.0<br />
Columna lumbar AP/PA 10.0<br />
Columna lumbar lateral 30.0<br />
Cráneo AP/PA 5.0<br />
Cráneo lateral 3.0<br />
P<strong>el</strong>vis AP 10.0<br />
Tórax PA 0.3<br />
Tórax lateral 1.5<br />
Mamografía 10.0<br />
En la actualidad estamos trabajando con datos dosimétricos recopilados <strong>de</strong>s<strong>de</strong> comienzos d<strong>el</strong> año<br />
2009, coincidiendo con la puesta en marcha d<strong>el</strong> nuevo hospital.<br />
A modo <strong>de</strong> ejemplo se muestran dos figuras que contienen información recogida con la<br />
aplicación. En primer lugar (Figura 2) se muestra un ejemplo <strong>de</strong> la evolución en <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> la dosis<br />
impartida para una exploración <strong>de</strong> Tórax (proyección PA) en uno <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> nuestro centro. En la<br />
figura se pue<strong>de</strong> observar tanto <strong>el</strong> promedio total <strong>de</strong> dosis a la entrada como las dosis <strong>de</strong>sglosadas por<br />
turno <strong>de</strong> trabajo. A<strong>de</strong>más, se incluye <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> referencia para dicha exploración presentada<br />
en <strong>el</strong> Real Decreto 1976/99. Como pue<strong>de</strong> verse, las dosis se mantienen en niv<strong>el</strong>es aceptables sin mostrar<br />
variaciones significativas. En este caso se muestra un análisis que contiene un promedio <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 900<br />
exploraciones <strong>de</strong> Tórax PA por mes en dicho equipo.<br />
Dosis a la entrada (mGy)<br />
0,35<br />
0,30<br />
0,25<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,10<br />
0,05<br />
0,00<br />
ene/09 may/09 sep/09 ene/10 may/10 sep/10 ene/11<br />
Mes <strong>de</strong> exploración<br />
Turno mañana<br />
Turno tar<strong>de</strong><br />
Noche-Festivo<br />
RD 1976/99<br />
Figura 2. Evolución <strong>de</strong> la dosis a la entrada impartida por un equipo <strong>de</strong> nuestro centro en exploración<br />
Tórax PA.<br />
232
En un segundo ejemplo (Figura 3) se muestra otra <strong>de</strong> las posibilida<strong>de</strong>s que ofrece la aplicación,<br />
la comparación <strong>de</strong> las dosis impartidas por diferentes equipos (<strong>de</strong> similares características entre <strong>el</strong>los) <strong>de</strong><br />
radiología general para una exploración dada. En este caso, se muestran los datos para una exploración <strong>de</strong><br />
tórax (proyección lateral). Se presentan los datos <strong>de</strong> seis equipos digitales <strong>de</strong> diferentes fabricantes, así<br />
como <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia dado por <strong>el</strong> RD1976/99 para dicha exploración. Pue<strong>de</strong>n observarse<br />
variaciones importantes entre los diferentes equipos, <strong>de</strong>bidas a los diferentes ajustes d<strong>el</strong> Control<br />
Automático <strong>de</strong> la Exposición (CAE) <strong>de</strong> cada equipo. Por lo general, los valores resultan<br />
consi<strong>de</strong>rablemente inferiores a los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia establecidos por <strong>el</strong> Real Decreto.<br />
Dosis a la entrada (mGy)<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0,0<br />
mar/09 jul/09 nov/09 mar/10 jul/10 nov/10<br />
Mes <strong>de</strong> exploración<br />
RD 1976/99<br />
Figura 3. Comparación <strong>de</strong> las dosis impartidas por diferentes equipos para una exploración <strong>de</strong> Tórax<br />
lateral.<br />
Mención aparte merece <strong>el</strong> ejemplo <strong>de</strong> la mamografía. Debido a las características <strong>de</strong> dichas<br />
exploraciones, la aplicación <strong>de</strong>sarrollada ofrece un amplio abanico <strong>de</strong> oportunida<strong>de</strong>s. En este caso es<br />
posible realizar un promedio <strong>de</strong> las dosis glandulares impartidas por <strong>el</strong> equipo (con su correspondiente<br />
análisis estadístico basado en la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> los datos). Los datos se s<strong>el</strong>eccionan por tipo <strong>de</strong><br />
exploración y espesor <strong>de</strong> la mama analizada, permitiendo un estudio individualizado para diferentes<br />
intervalos <strong>de</strong> espesores, así como un control <strong>de</strong> las fuerzas <strong>de</strong> compresión impartidas.<br />
Conclusiones<br />
La aplicación <strong>de</strong>sarrollada permite un seguimiento preciso <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> radiación recibida por<br />
los pacientes d<strong>el</strong> centro <strong>de</strong>bido a exploraciones <strong>de</strong> radiología digital, así como un control <strong>de</strong> la evolución<br />
<strong>de</strong> la misma a lo largo d<strong>el</strong> tiempo. Entre sus numerosas posibilida<strong>de</strong>s cabe <strong>de</strong>stacar la d<strong>el</strong> análisis por tipo<br />
<strong>de</strong> exploración o turno <strong>de</strong> trabajo, comparación entre diferentes equipos, promedio <strong>de</strong> dosis glandular o<br />
diferenciación entre diferentes espesores <strong>de</strong> mama (en mamografía). La estimación sirve para cumplir <strong>de</strong><br />
forma precisa todos los protocolos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> radiología establecidos por la normativa<br />
vigente, permitiendo a<strong>de</strong>más establecer unos nuevos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia, a<strong>de</strong>cuados a las características<br />
personalizadas d<strong>el</strong> centro.<br />
233
Bibliografía<br />
1<br />
AAPM (American Association of Physicists in Medicine). 1999. Practical Digital Imaging and PACS. Monograph<br />
nº25.<br />
2<br />
ISO 12052:2006. Health informatics – Digital imaging and communication in medicine (DICOM) including<br />
workflow and data management.<br />
3<br />
Protocolo Español <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico, <strong>SEFM</strong>-SEPR 2002.<br />
4<br />
Directiva 97/43/EURATOM d<strong>el</strong> Consejo, <strong>de</strong> 30 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 1997, r<strong>el</strong>ativa a la protección <strong>de</strong> la salud frente a los<br />
riesgos <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes en exposiciones médicas, Diario Oficial <strong>de</strong> las Comunida<strong>de</strong>s Europeas<br />
nº L 180<br />
5<br />
CEC (Comission of the European Communities). 1996. European guid<strong>el</strong>ines on quality criteria for diagnostic<br />
radiographic images. EUR 16260 (Luxembourg: CEC).<br />
6<br />
CEC (Comission of the European Communities). 2006. European guid<strong>el</strong>ines for quality assurance in breast cancer<br />
screening and diagnosis. Fourth edition (Luxembourg: CEC).<br />
7<br />
BOE (Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado). 1999. Real Decreto 1976/1999 <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> Diciembre por <strong>el</strong> que se establecen los<br />
criterios <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico. Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado <strong>de</strong> 29 <strong>de</strong> Diciembre <strong>de</strong> 1999.<br />
8<br />
Vaño E., Ten J.I., Fernán<strong>de</strong>z J.M., Prieto C., Ordiales J.M., Martínez D., Quality control and patient dosimetry in<br />
digital radiology. On line system: new features and transportability, Radiat. Prot. Dosimetry 2008; 128(1-3): 144-146.<br />
9<br />
Prieto C., Vañó E., Ten J.I., Fernán<strong>de</strong>z J.M., Íñiguez A.I., Arévalo N., Litcheva A., Crespo E., Floriano A.,<br />
Martínez D., Image retake analysis in digital radiography using DICOM hea<strong>de</strong>r information, J. Digit. Imaging 2009;<br />
22(4): 393-399.<br />
234
MEJORA DE LA AMD EN CONTADORES TIPO QUICKY PARA<br />
CONSEGUIR UN NIVEL DERIVADO DE REGISTRO DE 0,2 mSv<br />
EN CONTAJES DE SALIDA EN RECARGAS<br />
B. Bravo 1,� , P. Marchena 1 , E. Sollet 2<br />
1 Tecnatom; S.A., Madrid<br />
2 Central Nuclear <strong>de</strong> Cofrentes<br />
RESUMEN<br />
Con objeto <strong>de</strong> asegurar que ningún trabajador expuesto <strong>de</strong> contrata reciba por exposición interna<br />
una dosis no computada superior a 1 mSv/año, <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear solicitó a las<br />
Centrales Nucleares españolas y a Tecnatom que a lo largo <strong>de</strong> 2010 asegurasen un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong>rivado<br />
<strong>de</strong> registro en contajes <strong>de</strong> dosimetría interna <strong>de</strong> salida en recargas igual o inferior a 0,2 mSv, lo<br />
que suponía una reducción <strong>de</strong> las Activida<strong>de</strong>s mínimas <strong>de</strong>tectables <strong>de</strong> los equipos. Se supone en<br />
este razonamiento que un mismo trabajador pue<strong>de</strong> haber participado en un máximo <strong>de</strong> 5 recargas<br />
en un mismo año, y que en cada recarga en su contaje <strong>de</strong> salida no se <strong>de</strong>tecta actividad superior al<br />
niv<strong>el</strong> <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> registro. En <strong>el</strong> presente trabajo se <strong>de</strong>tallan las pruebas realizadas para conseguir<br />
dicho objetivo.<br />
Palabras claves: Contador Cuerpo Entero, Dosimetría Interna Directa, Actividad Mínima<br />
Detectable (AMD)<br />
ABSTRACT<br />
In or<strong>de</strong>r to ensure that no occupational worker receives an effective dose above 1 mSv/year due to<br />
internal-exposures, the Nuclear Security Council asked the Spanish Nuclear Power Plants and<br />
Tecnatom that through 2010 should ensure a <strong>de</strong>rived recording lev<strong>el</strong> for internal dosimetry<br />
measurements equal or b<strong>el</strong>ow than 0.2 mSv, which represented a reduction of the MDA of the<br />
<strong>de</strong>tectors. It is assumed in this reasoning that the same worker may have participated in a<br />
maximum of 5 refu<strong>el</strong>ing periods in one year, and that in each refu<strong>el</strong>ing the activity <strong>de</strong>tected was no<br />
higher than the <strong>de</strong>rived recording lev<strong>el</strong>. In the present work <strong>de</strong>scribes the tests to achieve this<br />
objective.<br />
Key Words: Whole Body Counters, Direct Internal Dosimetry, Minimun Detectable Activity (MDA).<br />
1. Consi<strong>de</strong>raciones iniciales.<br />
Para satisfacer la propuesta d<strong>el</strong> CSN, <strong>de</strong> reducir la Actividad Mínima Detectable (AMD) <strong>de</strong> los<br />
equipos tipo Quicky hasta po<strong>de</strong>r <strong>de</strong>tectar una actividad en contajes <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> recarga<br />
correspondientes a una dosis efectiva comprometida <strong>de</strong> 0.2 mSv, las Centrales Nucleares<br />
Españolas y Tecnatom, disponían <strong>de</strong> dos alternativas. La AMD <strong>de</strong> forma simplificada viene<br />
<strong>de</strong>finida como sigue:<br />
� bbravo@tecnatom.es<br />
AMD<br />
4.<br />
65 N 3<br />
�<br />
RET RET<br />
� (1)<br />
235
De la expresión anterior se observa que para disminuir la AMD <strong>de</strong> un equipo, es posible<br />
conseguirlo aumentando bien <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> contaje, bien la eficiencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector utilizado.<br />
Se tomó como referencia <strong>el</strong> Co-60, por tratarse d<strong>el</strong> isótopo más restrictivo. La AMD <strong>de</strong> partida <strong>de</strong><br />
los contadores <strong>de</strong> radiactividad corporal era <strong>de</strong> unos 1100 Bq, y <strong>el</strong> objetivo era bajarlo a 640 Bq,<br />
correspondientes a 0.2 mSv para una recarga <strong>de</strong> 40 días.<br />
Fig. 1 Situación inicial <strong>de</strong> la AMD respecto al valor objetivo<br />
2. Pruebas <strong>de</strong> viabilidad realizadas<br />
La opción <strong>de</strong> alcanzar <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> registro <strong>de</strong> 0.2 mSv mediante <strong>el</strong> aumento d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
medida, suponía aumentar <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> 2 minutos a 7 minutos, por lo que dicha opción<br />
fue <strong>de</strong>sechada <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> principio.<br />
2.000<br />
1.800<br />
1.600<br />
1.400<br />
1.200<br />
1.000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
cps/�ps<br />
VARIACIÓN DEL AMD CON EL TIEMPO DE MEDIDA<br />
T = 2 min T = 3 min T = 4 min T = 5 min T = 6 min T = 7 min 640 Bq<br />
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500<br />
Canales<br />
Fig. 2 Variación <strong>de</strong> la AMD con <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> medida<br />
Para realizar las pruebas <strong>de</strong> viabilidad d<strong>el</strong> acercamiento <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores, dichas pruebas parten <strong>de</strong><br />
la configuración física <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores y d<strong>el</strong> blindaje <strong>de</strong> plomo que los recubre.<br />
236
Fig.3 Posición inicial <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores<br />
A continuación se midió la distancia entre la cara frontal <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores y la posición <strong>de</strong><br />
calibración d<strong>el</strong> maniquí BOMAB y con <strong>el</strong>lo se <strong>de</strong>terminó <strong>el</strong> ángulo sólido <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>tectores. Por <strong>de</strong>finición d<strong>el</strong> ángulo sólido es posible estimar la mejora en eficiencia que se<br />
podría obtener en la geometría <strong>de</strong> medida acercando los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong>bido al incremento d<strong>el</strong><br />
ángulo sólido. Este potencial incremento d<strong>el</strong> ángulo sólido y por consiguiente, mejora <strong>de</strong> la<br />
eficiencia y disminución <strong>de</strong> la AMD, se observa en las siguientes gráficas:<br />
Fig.4 Mejora en eficiencia con <strong>el</strong> acercamiento <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores<br />
237
Fig.5 Disminución <strong>de</strong> la AMD con <strong>el</strong> acercamiento <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores<br />
Una vez hecha la predicción teórica, se realizaron pruebas <strong>de</strong> acercamiento a tres posiciones<br />
diferentes, correspondientes a ad<strong>el</strong>antos <strong>de</strong> 4, 6 8 cm respectivamente. Para <strong>el</strong>lo, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong><br />
observar la mejora en eficiencia, se realizaron medidas con <strong>el</strong> Maniquí BOMAB r<strong>el</strong>leno <strong>de</strong> fuentes<br />
líquidas <strong>de</strong> Co57, Cs137, Sn-In133, Co60 e Y88, obteniendo los siguientes resultados:<br />
Fig.6 Contajes <strong>de</strong> Maniquí BOMAB con <strong>de</strong>tectores en distintas posiciones<br />
Fig.7 Comparativa en eficiencias con la posición <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores<br />
La figura 7 representa la r<strong>el</strong>ación entre los distintos espectros respecto al espectro original, <strong>de</strong><br />
don<strong>de</strong> se pue<strong>de</strong> estimar la mejora proporcional <strong>de</strong> eficiencia para cada posición: 1,4665 para 4<br />
cm., 1,7756 para 6 cm. y 2,1008 para 8 cm respectivamente. Lo cual ratifica las predicciones<br />
teóricas realizadas:<br />
238
Fig.8 Mejora real <strong>de</strong> la eficiencia con la posición <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores<br />
3. Pruebas <strong>de</strong>finitvas realizadas<br />
A la vista <strong>de</strong> los resultados se <strong>de</strong>cidió abordar <strong>de</strong> nuevo <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> pruebas en cada distancia y<br />
con una serie <strong>de</strong> medidas en cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las que permitiera tener un volumen <strong>de</strong> datos suficiente<br />
para po<strong>de</strong>r sacar conclusiones válidas para todos los equipos. Para <strong>el</strong>lo, se realizó una calibración<br />
<strong>de</strong> geometría cuerpo entera para cada posición <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores: posición original, <strong>de</strong>tectores<br />
ad<strong>el</strong>antados 4 cm, 6 cm, y 8 cm.<br />
Fig.9 Curvas reales <strong>de</strong> eficiencias tras la calibración<br />
El promedio <strong>de</strong> los cocientes entre las eficiencias a cada distancia con respecto a la posición<br />
original entre las energías <strong>de</strong> 60 keV hasta 2000 keV, cubriendo toda la zona <strong>de</strong> interés en<br />
dosimetría interna <strong>de</strong> productos <strong>de</strong> fisión y corrosión, se muestra a continuación.<br />
239
Fig.10 Mejora real en eficiencia tras ad<strong>el</strong>anto <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores<br />
En general se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cir que los datos experimentales se ajustan suficientemente bien a las<br />
predicciones teóricas predichas por <strong>el</strong> incremento d<strong>el</strong> ángulo sólido.<br />
Una vez <strong>de</strong>terminadas y verificadas las eficiencias para las 4 distancias, se tomaron 7 medidas<br />
rutinarias <strong>de</strong> 2 minutos a una persona sin actividad en cada una <strong>de</strong> las geometrías. De cada serie <strong>de</strong><br />
medidas se <strong>de</strong>terminó su valor medio y su medida d<strong>el</strong> 95%, es <strong>de</strong>cir <strong>el</strong> valor medio + 2 veces su<br />
<strong>de</strong>sviación típica <strong>de</strong> forma que si se consiguiera que esta medida d<strong>el</strong> 95% tuviera un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong>rivado<br />
<strong>de</strong> registro menor <strong>de</strong> 0,2 mSv, se podría asegurar que en <strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> los contajes que se hagan<br />
suce<strong>de</strong>rá lo mismo. Utilizar un valor medio <strong>de</strong> los contajes realizados podría no ser suficiente<br />
porque con <strong>el</strong>lo solo se asegura que <strong>el</strong> 50% <strong>de</strong> los contajes que se hagan tendrán un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong>rivado<br />
<strong>de</strong> registro inferior a 0,2 mSv, pero no se podrá asegurar con <strong>el</strong> otro 50%.<br />
Fig.11 Contajes <strong>de</strong> persona sin actividad. Posición original<br />
240
Fig.12 Espectro promedio y 2σ. Posición original<br />
Se ha representado gráficamente la AMD en γps <strong>de</strong> los espectros promedio y 2σ, y en <strong>el</strong> mismo<br />
gráfico también se ha indicado la línea que supone <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> registro <strong>de</strong> 0,2 mSv <strong>de</strong> Co-<br />
60 en un contaje <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> una recarga típica <strong>de</strong> 40 días <strong>de</strong> duración (640 Bq).<br />
Fig.13 AMD promedio y 2σ. Posición original<br />
Posteriormente se han realizado las pruebas en las tres posiciones ad<strong>el</strong>antadas s<strong>el</strong>eccionadas, y <strong>de</strong><br />
los resultados obtenidos, se postula que un ad<strong>el</strong>anto <strong>de</strong> 6 cm es suficiente tanto para satisfacer <strong>el</strong><br />
objetivo marcado.<br />
241
4. Conclusiones<br />
Fig.14 AMD promedio y 2σ. Posición ad<strong>el</strong>antada 6 cm<br />
Se confirma que un ad<strong>el</strong>antamiento <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores 6 cm <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> su blindaje <strong>de</strong> plomo<br />
asegurará al menos <strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> los casos que se podrá conseguir un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> registro por<br />
contaje para recargas <strong>de</strong> 40 días equivalente a 0,2 mSv <strong>de</strong> Co-60 en geometría <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> cuerpo.<br />
Al tratarse <strong>de</strong> equipos instalados en unida<strong>de</strong>s moviles en algunos casos, no se ad<strong>el</strong>antan más los<br />
<strong>de</strong>tectores, pues aunque esto redundaría en una mejor eficiencia, tal y como ha quedado patente en<br />
las pruebas realizadas, también implicaría un posicionamiento <strong>de</strong> los yoduros más complejo <strong>de</strong><br />
fijar. De este modo, la posición final <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores será aproximadamente la siguiente:<br />
242
Fig.15 Posición final <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores. Ad<strong>el</strong>anto <strong>de</strong> 6 cm.<br />
243
SIMULACION EN RADIOLOGIA INTERVENCIONISTA Y<br />
MEDIDA DE DOSIS A PACIENTES<br />
M.D.Herráiz Lablanca 1,� , F. Díaz Romero . 2 , J. Hernán<strong>de</strong>z Armas. 1<br />
1 Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC), Servicio <strong>de</strong> Física Médica, Tenerife 2 HUC,<br />
Sección <strong>de</strong> Angiorradiología Vascular Intervencionista, Servicio <strong>de</strong> Radiodiagnóstico,<br />
Tenerife<br />
RESUMEN<br />
Las dosis a pacientes en procedimientos radiológicos intervencionistas son en general más altas y<br />
más difíciles <strong>de</strong> medir que en los <strong>de</strong> radiología simple. Mientras que en exploraciones radiológicas<br />
simples se ha fijado un valor <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia para cada uno <strong>de</strong> los procedimientos que se<br />
realizan en la práctica clínica, en radiología intervencionista se propone que cada centro<br />
hospitalario fije un valor <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia. En esta comunicación proponemos un método <strong>de</strong><br />
trabajo que permite calcular la dosis efectiva en cualquier procedimiento <strong>de</strong> radiología<br />
intervencionista utilizando un maniquí antropomórfico Al<strong>de</strong>rson RANDO y dosímetros TLD 100<br />
chip. Hemos aplicado este método en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> Drenaje Biliar y nos ha permitido establecer <strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia correspondiente en <strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC) en<br />
9,75 mSv.<br />
Palabras claves: dosis, efectiva, radiología, intervencionista, RANDO<br />
ABSTRACT<br />
Patient doses in interventional radiologic procedures are generally higher and more difficult to<br />
measure than in diagnostic radiologic procedures. Reference effective dose values have been set<br />
in diagnostic radiologic examinations for each procedure performed in the clinical practice. In<br />
interventional radiologic procedures, a reference dose value has to be established for each hospital<br />
in Spain. In this communication, a working method is proposed that allows give the effective dose<br />
in any interventional radiology procedure by using an anthropomorphic Al<strong>de</strong>rson RANDO<br />
phantom and dosimeters TLD 100 chip. This method has been performed for biliary drainage<br />
procedure, setting the corresponding reference dose value in the University Hospital of Canarias<br />
(HUC) of 9, 75 mSv.<br />
Key Words: dose, effective, radiology, intervencional, RANDO.<br />
1. Introducción.<br />
Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia en radiodiagnóstico son valores numéricos que nos permiten<br />
asegurar una óptima r<strong>el</strong>ación entre la calidad <strong>de</strong> las imágenes diagnósticas y la dosis <strong>de</strong> radiación a los<br />
pacientes. Su objetivo es ser un indicador razonable <strong>de</strong> dosis para los pacientes y proporcionar una<br />
orientación sobre lo que es factible lograr con una buena práctica clínica. El uso <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
referencia ha sido apoyado por organismos nacionales e internacionales 1,2,3,7 , que han proporcionado<br />
directrices sobre medición <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> radiación y <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> valores como niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
dosis <strong>de</strong> referencia para las distintas exploraciones radiológicas. El método indicado no es a<strong>de</strong>cuado<br />
para procedimientos complejos tales como los <strong>de</strong> radiologia intervencionista, <strong>de</strong>bido a las<br />
caracteristicas muy variables <strong>de</strong> estas exploraciones: variabilidad sustancial en la dosis <strong>de</strong> radiación<br />
para casos individuales, <strong>de</strong>bido a factores d<strong>el</strong> paciente, operador y equipos. En este trabajo se propone<br />
� lolaherraiz @gmail.com<br />
244
un método para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis efectiva a pacientes utilizando los valores promedios <strong>de</strong> los<br />
parámetros técnicos usados en exploraciones a pacientes reales y <strong>el</strong> maniquí antropomórfico Al<strong>de</strong>rson<br />
RANDO. Este método <strong>de</strong> trabajo ha sido aplicado al drenaje biliar, para <strong>el</strong> que se propone una dosis<br />
<strong>de</strong> referencia representativa <strong>de</strong> esta exploración en <strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC).<br />
2. Material y método<br />
Como equipo radiológico se ha utilizado <strong>el</strong> Siemens Artis Zeego con pan<strong>el</strong> plano <strong>de</strong> 30x40 cm ubicado en<br />
la sección <strong>de</strong> Angiorradiologia d<strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> Radiología d<strong>el</strong> HUC. Con este equipo se realizan todo tipo<br />
<strong>de</strong> exploraciones <strong>de</strong> radiología intervencionista. El propio equipo proporciona todos los datos técnicos<br />
que se utilizan en cada exploración individual y magnitu<strong>de</strong>s dosimétricas referidas al paciente tal como <strong>el</strong><br />
producto dosis área (DPA) y <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> entrada a superficie (DES). Así pue<strong>de</strong>n obtenerse los<br />
valores medios <strong>de</strong> tales datos. Posteriormente se proce<strong>de</strong> a la irradiación <strong>de</strong> un maniquí antropomórfico<br />
Al<strong>de</strong>rson RANDO (Fig. 1) en <strong>el</strong> que se colocaron dosímetros TLD 100 chip <strong>de</strong> LiF:Mg,Tl (3.1x3.1x0.89)<br />
(Fig. 1) en los agujeros existentes en <strong>el</strong> maniquí más algunos realizados por nosotros.<br />
Fig. 1 a) Maniqui Al<strong>de</strong>rson RANDO. b) Dosímetros TLD 100.<br />
La caracterización <strong>de</strong> los TLD´s se realiza irradiándolos con una fuente patrón <strong>de</strong> Sr90. Despues <strong>de</strong> la<br />
irradiación se les somete a un ciclo <strong>de</strong> calentamiento previo. Los dosímetros se leen en un lector Harshaw<br />
4000.<br />
El factor <strong>de</strong> calibración se calcula irradiando los dosímetros con la calidad correspondiente a<br />
radiodiagnóstico con una tensión <strong>de</strong> 80kV y una enegía media <strong>de</strong> 43 keV.<br />
El método propuesto consta <strong>de</strong> dos partes:<br />
1. Determinar <strong>el</strong> número y posicionamiento <strong>de</strong> dosímetros necesarios para obtener datos<br />
suficientes para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis efectiva (E) representativa <strong>de</strong> cada exploración<br />
radiológica reproducida en <strong>el</strong> maniquí antropomórfico Al<strong>de</strong>rson RANDO.<br />
2. Realizar una intervención <strong>de</strong> radiología intervencionista con <strong>el</strong> maniquí que refleje lo más<br />
fi<strong>el</strong>mente posible las exploraciones reales tanto en tiempos <strong>de</strong> exposición, parámetros<br />
técnicos <strong>de</strong> operación y dirección <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> radiación.<br />
1. Determinación d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosímetros y sus posiciones en <strong>el</strong> maniquí Antropomórfico Al<strong>de</strong>rson<br />
Rando.<br />
245
El número <strong>de</strong> dosímetros utilizado se calcula teniendo en cuenta la masa d<strong>el</strong> órgano para <strong>el</strong> que se va a<br />
obtener la dosis en órgano aplicando lo establecido en la publicación ICRP 23 6 y los correspondientes<br />
factores <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración dados en la publicación ICRP 103 7 .<br />
Los datos para los 15 distintos órganos que hay que tener en cuenta para los cálculos <strong>de</strong> E se presentan en<br />
la Tabla No1. En la tercera columna columna se dan los valores numéricos correspondientes a un quinto<br />
d<strong>el</strong> producto (Masa)*(Factor <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración) para cada órgano. Éste ha sido <strong>el</strong> parámetro que se ha<br />
utilizado para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosímetros a colocar en cada órgano y calcular la dosis media en<br />
órgano y la dosis efectiva. Se ha tenido en cuenta la masa d<strong>el</strong> órgano que se consi<strong>de</strong>ra proporcional al<br />
volumen teniendo en cuenta que la mayoria <strong>de</strong> los órganos tienen una <strong>de</strong>nsidad similar. Para calcular la<br />
dosis efectivas hay que tener especial cuidado con los órganos que tienen un factor <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración alto,<br />
ya que un pequeño error en la medida <strong>de</strong> dosis órgano pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>rivar en una variación gran<strong>de</strong> <strong>de</strong> la dosis<br />
efectiva calculada, por eso se tiene en cuenta <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración tisular correspondiente a estimar <strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> dosímetros. El factor 1/5 se ha propuesto con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosímetros total<br />
no sea muy alto: se ha consi<strong>de</strong>rado que entre 100-150 es un número razonable para cargar <strong>el</strong> maniquí<br />
RANDO. El número así obtenido es orientativo para tener una primera estimación <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong><br />
dosímetos por órgano y totales. Este resultado se modifica en los siguientes casos:<br />
a) Cuando <strong>el</strong> resultado d<strong>el</strong> parámetro es cero se corrige colocando un dosímetro en <strong>el</strong> organo<br />
correspondiente o dos en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> órganos pares, tales como ovarios y glándulas salivares;<br />
en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> testículos se <strong>de</strong>cidió poner 1 por la proximidad entre ambos.<br />
b) En <strong>el</strong> esófago se <strong>de</strong>cidió poner 3 por la longitud d<strong>el</strong> órgano, consi<strong>de</strong>rando que un solo<br />
dosímetro no podría representar bien la dosis media <strong>de</strong> este órgano <strong>de</strong>bido a su extensa<br />
longitud.<br />
c) En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las mamas se ha colocado un dosímetro en cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las.<br />
Tabla No.1 Cálculo d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosímetros a utilizar a partir <strong>de</strong> los pesos <strong>de</strong> cada órgano y <strong>de</strong><br />
la pon<strong>de</strong>ración dada en la ICRP 103<br />
Masa (g.) WT Masa*WT/5 TOTALES<br />
Médula osea 1500 0.12 36 36<br />
Estómago 150 0.12 4 4<br />
Colon 370 0.12 9 9<br />
Pulmones 1000 0.12 24 24<br />
Ovarios 11 0.08 0 2<br />
Testes 25 0.08 0 1<br />
Mama 200 0.12 5 2<br />
Esófago 100 0.04 1 3<br />
Higado 1800 0.04 14 14<br />
Tiroi<strong>de</strong>s 20 0.04 0 1<br />
Vejiga 45 0.04 0 1<br />
Superficie osea 120 0.01 0 3<br />
Pi<strong>el</strong> 2600 0.01 5 6<br />
Glandulas salivares 85 0.01 0 2<br />
Cerebro 1324 0.01 3 3<br />
Resto 29346 0.12 704 10<br />
Estas consi<strong>de</strong>raciones nos han conducido a un total <strong>de</strong> 121 dosímetros distribuidos como indica la Tabla<br />
No 1. En <strong>el</strong>la pue<strong>de</strong> observarse que para lo <strong>de</strong>finido como resto en la publicación ICRP, se usan 10<br />
121<br />
246
dosímetros los cuales se colocan en los organos incluidos en la <strong>de</strong>nominación resto según la ICRP 103 y<br />
en los que es factible dicha colocación (tales como riñones (2), músculo (2), páncreas (1), intestino<br />
d<strong>el</strong>gado (1), próstata (1), bazo (1), timo (1), útero (1)).<br />
Para <strong>el</strong>egir <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> los dosímetros se han utilizado radiografías d<strong>el</strong> maniquí, cortes<br />
tomográficos <strong>de</strong> cadáveres y atlas <strong>de</strong> tomografía computarizada, que han permitido al especialista en<br />
radiología trasladar a cada rodaja d<strong>el</strong> RANDO la localización <strong>de</strong> cada órgano <strong>de</strong> interés, <strong>el</strong>igiendo los<br />
lugares en los que la medida dosimétrica sea representativa para cada uno <strong>de</strong> los órganos.<br />
2. Reproducción <strong>de</strong> una intervención <strong>de</strong> radiología intervencionista con <strong>el</strong> maniquí.<br />
Se han s<strong>el</strong>eccionado 12 pacientes normoconstituidos <strong>de</strong> tamaño medio sometidos a una exploración <strong>de</strong><br />
drenaje biliar. Se han recogido los datos técnicos y dosimétricos que figuran en <strong>el</strong> encabezado <strong>de</strong> la tabla<br />
No.2 y cuyo significado se indica en la leyenda <strong>de</strong> dicha tabla.<br />
En esta tabla se presentan los valores <strong>de</strong> rango,media y mediana <strong>de</strong> dichos parámetros, así como la<br />
<strong>de</strong>sviación estandar.<br />
Tabla No.2 Valores <strong>de</strong> medias y medianas <strong>de</strong> los datos proporcionados por <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> rayos X, siempre<br />
se usa <strong>el</strong> colimador (COL) <strong>de</strong> tamaño 42cm. Para grafía: Número <strong>de</strong> imágenes (NºImag.), Voltaje (V),<br />
Amperaje(A), tiempo (T), tamaño <strong>de</strong> colimador (COL), y para escopia: Tiempo <strong>de</strong> Fluoroscopia (TF),<br />
Producto dosis area en escopia (PDAF), Producto dosis área total (PDAT).<br />
NºImag. V(kV) A(mA) T(ms) COL<br />
RANGO 1-30 66-75 393-<br />
505<br />
50.5-<br />
81<br />
(cm.)<br />
T F<br />
(min.)<br />
PDA F<br />
(Gycm 2 )<br />
42 4.5-33.3 16.7-<br />
123.7<br />
PDA T<br />
(Gycm 2 )<br />
17.3-<br />
131.9<br />
MEDIA 6 70.8 451.2 64.8 42 15.3 48.4 54.5<br />
σ 9 2.9 46.1 13.7 0 7.8 31.3 37.3<br />
MEDIANA 4 70.8 445 62.7 42 13.5 40.9 43.5<br />
Una vez colocados los dosímetros se reproduce con <strong>el</strong> maniquí la exploración con los valores medios <strong>de</strong><br />
los parámetros <strong>de</strong> la Tabla No2 correspondientes a pacientes. El médico radiólogo que realizó la mayoría<br />
<strong>de</strong> las exploraciones con pacientes reales, llevó a cabo <strong>el</strong> mismo procedimiento con <strong>el</strong> maniquí RANDO.<br />
Se empezó reproduciendo la grafía: Se obtubieron las 6 imágenes d<strong>el</strong> maniquí RANDO aumentando la<br />
<strong>de</strong>nsidad que <strong>de</strong>bia atravesar <strong>el</strong> haz, colocando láminas <strong>de</strong> polimetacrilato (PMMA) siempre en <strong>el</strong> espacio<br />
entre <strong>el</strong> maniquí y <strong>el</strong> pan<strong>el</strong> plano. Esto se hizo porque en pruebas anteriores se habia observado que <strong>el</strong><br />
PDA proporcionado por <strong>el</strong> equipo cuando se irradiaba al RANDO era más bajo que la media calculada<br />
para pacientes reales. De esta manera se consiguió que los valores <strong>de</strong> PDA para <strong>el</strong> RANDO coincidieran<br />
con <strong>el</strong> valor medio.<br />
Después se reprodujo la parte d<strong>el</strong> estudio correspondiente a fluoroscopia, siendo necesario aquí también<br />
<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> PMMA, por la misma razón indicada anteriormente, y <strong>de</strong> las distintas calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> fluoroscopia<br />
(baja, normal y alta).<br />
Se tuvo especial cuidado en asegurar la reproducibilidad d<strong>el</strong> procedimiento, consi<strong>de</strong>rando que se habia<br />
reproducido <strong>el</strong> mismo cuando <strong>el</strong> PDA en escopia y grafia, <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> escopia y <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes<br />
en grafia eran iguales al valor <strong>de</strong> la media <strong>de</strong> los datos medidos en pacientes.<br />
Por último se calcula la dosis efectiva utilizando los factores <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración tisulares publicados en la<br />
ICRP 103.<br />
247
3. Resultados y discusión<br />
En la Tabla No3 comparamos los valores medidos por nosotros dados en la Tabla No2 con los publicados<br />
por diferentes autores, observando que hay diferencias significativas entre nuestros datos d<strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
imágenes y los <strong>de</strong>más autores menos en un caso.<br />
Los valores <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong> escopia son similares a los dados en 2 publicaciones 8,10 y significativamente<br />
distintos a los <strong>de</strong> otras 3 9,11,12 , circuntancia que se reproduce en <strong>el</strong> valos d<strong>el</strong> PDA.<br />
Es notable indicar que nuestro valor medio <strong>de</strong> PDA es inferior a los <strong>de</strong> los otros autores que se presentan<br />
en la tabla No3 excepto en un caso 10 pese a que en éste, tanto <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes como <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
fluoroscopia son mayores que los medidos en este trabajo.<br />
Tabla No.3 Medias d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes (Nº Imag.), tiempo <strong>de</strong> fluoroscopia (TF) y producto dosis<br />
área (PDA) publicados por distintos autores para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> drenaje biliar.<br />
Nº<br />
Imag.<br />
TF<br />
(min.)<br />
PDA<br />
(Gycm 2 )<br />
Autor<br />
6 15.3 54.5 Este trabajo<br />
27 14.5 61 Vañó E.et al. 8<br />
31 21.1 244 Aroua A.et al. 9<br />
18 17.3 38.3 Stratakis et al. 10<br />
18.4 30 88 Miller et al. 11<br />
4 34.2 150 Ruiz Cruces R. et al. 12<br />
Los valores <strong>de</strong> dosis medias en los órganos d<strong>el</strong> maniquí han sido los que se presentan en la Tabla No4.<br />
Estos valores conducen a una dosis efectiva (E) <strong>de</strong> 9,7 mSv. Si se recalcula la dosis efectiva con los<br />
factores <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> la ICRP 60 se obtiene un valor <strong>de</strong> aproximadamente 9 mSv.<br />
El valor <strong>de</strong> 9,7mSv es <strong>el</strong> valor que como consecuencia <strong>de</strong> este trabajo se ha propuesto como dosis <strong>de</strong><br />
referencia en <strong>el</strong> HUC para la exploración drenaje biliar.<br />
Tabla No.3 Dosis órgano y Dosis efectiva E en <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> drenaje biliar.<br />
Órgano H(mSv)<br />
Médula ósea 11.7<br />
Estómago 18.1<br />
Colon 6.8<br />
Pulmón 11.8<br />
Gónadas 0.1<br />
Mama 1.1<br />
Esófago 12.6<br />
Hígado 34.3<br />
Tiroi<strong>de</strong>s 0.2<br />
Vejiga 0.3<br />
Superficie osea 0.5<br />
Pi<strong>el</strong> 3.6<br />
Glándulas salivares 0.1<br />
Cerebro 0.0<br />
Resto 15.4<br />
E = 9.7<br />
248
4. Conclusiones<br />
El método <strong>de</strong> trabajo propuesto para medir dosis <strong>de</strong> radiación en pacientes <strong>de</strong> angioradiologíapermite la<br />
medida <strong>de</strong> dosis media en órgano.Asimismo proporciona un medio no invasivo para obtener niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
dosis <strong>de</strong> referencia para las diferentes exploraciones <strong>de</strong> radiología intervencionista.<br />
La obtención <strong>de</strong> estas dosis siguiendo <strong>el</strong> procedimiento indicado solo pue<strong>de</strong> alcanzarse mediante la<br />
actuación <strong>de</strong> equipos humanos interdisciplinares: radiólogo intervencionista y radiofísico hospitalario.<br />
El valor <strong>de</strong> la dosis efectiva obtenido para la exploración <strong>de</strong> drenaje biliar ha sido <strong>de</strong> 9,7 mSv, una dosis<br />
baja <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> asociarla con consecuencias in<strong>de</strong>seadas para los pacientes.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] REAL DECRETO 1976/1999, <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> diciembre, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios<br />
<strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico.<br />
[2] ICRP 2000b, Avoidance of radiation injuries from medical interventional procedures. ICRP<br />
Publication 85. Ann ICRP 30 (2).<br />
[3] Comisión Europea, Protección Radiológica 109 “Guía sobre los Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> Referencia para<br />
Diagnóstico (NRD) en las exploraciones médicas, 1999.<br />
[4] ICRP 1997, Recommendations of the International Commision on Radiological Protection. ICRP<br />
Publication 26. Ann ICRP 1 (3).<br />
[5] ICRP 1991b. 1990 , Recommendations of the International Comission on Radiological Protection.<br />
ICRP publication 60. Ann ICRP 21 (1-3).<br />
[6] ICRP 1975. Reference Man: Anatomical, Phycological and Metabolic Characteristics. ICRP<br />
Publication 23.<br />
[7]The 2007 recommendations of the International Comission on Radiological protection. ICRP<br />
publication 103. Ann ICRP 2007.<br />
[8] Vaño E. et al., Cardiovasc. Interven. Radiol. 2009; 32: 19-24.<br />
[9] Aroua A. et al., Eur. Radiol. 2007; 71: 175-185.<br />
[10]Stratakis J. et al., J. Vasc. Interv. Radiol.; 2006; 17(1): 77-84.<br />
[11] Miller D.L. et al., J. Vasc. Interv. Radiol.; 2003; 14: 711-727.<br />
[12]Ruiz Cruces R., The British Journal of Radiology 1998; 71: 42-47.<br />
249
Sesión A05.1<br />
Dosimetría clínica en la terapia con<br />
radiaciones: Radioterapia, Braquiterapia y<br />
terapia metabólica.<br />
Presi<strong>de</strong>: Bartolomé Ballester<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Rafa<strong>el</strong> Arráns<br />
250
UN NUEVO MÉTODO PARA LA VERIFICACIÓN DE<br />
TRATAMIENTOS DE IMRT SOBRE LA GEOMETRIA DEL<br />
PACIENTE UTILIZANDO LOS ARCHIVOS DYNALOG<br />
JA Calama Santiago � , MA Infante Utrilla, ME Lavado Rodríguez<br />
Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Sección <strong>de</strong> Radiofísica, Clínica La Luz, C/<br />
General Rodrigo, 8 - 28003 Madrid.<br />
RESUMEN<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es implementar un novedoso y sencillo método <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong><br />
tratamientos <strong>de</strong> intensidad modulada (IMRT) sobre la geometría d<strong>el</strong> paciente utilizando los<br />
archivos dynalog. En estos ficheros se almacenan, para cada campo, la fracción <strong>de</strong> dosis y las<br />
posiciones <strong>de</strong> las láminas planificadas y tratadas cada 50 ms. Esta información se utilizó para<br />
reconstruir la fluencia administrada en <strong>el</strong> planificador y recalcular la dosis sobre la anatomía d<strong>el</strong><br />
paciente, comparando las distribuciones <strong>de</strong> dosis y los histogramas con los inicialmente<br />
planificados. Las diferencias <strong>de</strong> dosis aparecen principalmente en las regiones con alto gradiente al<br />
inicio y al final d<strong>el</strong> recorrido <strong>de</strong> las láminas. Estas diferencias son inferiores al 3% en dosis en<br />
todos los casos. En los histogramas no se aprecian diferencias clínicamente significativas. Con un<br />
correcto comisionado d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y d<strong>el</strong> colimador multiláminas, y un programa <strong>de</strong> control <strong>de</strong><br />
calidad d<strong>el</strong> planificador y <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> registro y verificación, este procedimiento permite validar<br />
los tratamientos <strong>de</strong> IMRT sobre la geometría d<strong>el</strong> paciente, a diferencia <strong>de</strong> los métodos<br />
convencionales.<br />
Palabras claves: IMRT, Dynalog, Verificación, Paciente, Histograma.<br />
ABSTRACT<br />
This work presents an innovative and simple method of intensity modulated radiation therapy<br />
(IMRT) verification on the patient geometry using the dynalog files. Dose fraction and positions of<br />
the planned and treated leaves are sampled every 50 ms and stored in these files. This information<br />
was used to reconstruct the given fluence in the treatment planning system and to recalculate the<br />
dose in the patient’s CT, comparing dose distributions and histograms with those initially planned.<br />
Differences mainly appeared in areas with high dose gradients at the beginning and at the end of<br />
the radiation fi<strong>el</strong>ds. These differences were lower than 3% in dose in all cases. No significant<br />
differences were found on dose-volume histograms. With proper linac and multileaf collimator<br />
commissioning, and a treatment planning and record and verify system quality assurance program,<br />
this procedure allows patient-specific IMRT treatment verification, unlike conventional methods.<br />
Key Words: IMRT, Dynalog, Verification, Patient, Histogram.<br />
1. Introducción.<br />
Durante los últimos años la implantación <strong>de</strong> la radioterapia <strong>de</strong> intensidad modulada (IMRT) en los<br />
servicios <strong>de</strong> oncología radioterápica ha crecido notablemente, al proporcionar una manera precisa y<br />
efectiva <strong>de</strong> administrar una dosis conformada al tumor y reducir su <strong>de</strong>posición sobre <strong>el</strong> tejido sano. Esta<br />
modalidad ha ido creciendo al amparo <strong>de</strong> las mejoras técnicas tanto <strong>de</strong> hardware como <strong>de</strong> software por<br />
parte <strong>de</strong> los fabricantes.<br />
� jcalama@clinicalaluz.es<br />
251
En la IMRT se utilizan campos <strong>de</strong> tratamiento con fluencias no uniformes para optimizar la distribución<br />
<strong>de</strong> dosis global. Los mapas <strong>de</strong> fluencia para cada campo se obtienen usualmente mediante programas <strong>de</strong><br />
optimización y son administrados utilizando sistemas controlados informaticamente como <strong>el</strong> colimador<br />
multiláminas (MLC). Junto con la mayor complejidad en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> planificador (TPS)<br />
respecto <strong>de</strong> la radioterapia 3D convencional, la exactitud y la reproducibilidad en la administración d<strong>el</strong><br />
tratamiento juegan un pap<strong>el</strong> importante en la IMRT, siendo especialmente r<strong>el</strong>evantes para la<br />
administración en forma dinámica, al requerir <strong>de</strong> una corr<strong>el</strong>ación muy precisa entre <strong>el</strong> posicionamiento<br />
d<strong>el</strong> MLC y las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> monitor (UM) acumuladas. Por esta razón se <strong>de</strong>be prestar especial atención a<br />
la verificación <strong>de</strong> los tratamientos <strong>de</strong> IMRT 1 . Sin embargo, esta exigencia y <strong>el</strong> continuo <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong><br />
programas y métodos <strong>de</strong> verificación no se han visto compensados ni con un protocolo único, ni con<br />
límites <strong>de</strong> aceptación consensuados, y <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> verificación esta implementado <strong>de</strong> diferente<br />
manera en cada institución.<br />
Dentro <strong>de</strong> la gama <strong>de</strong> métodos <strong>de</strong> verificación, <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> UM alternativo únicamente certifica <strong>el</strong><br />
cálculo d<strong>el</strong> planificador, pero no hace referencia a la administración d<strong>el</strong> tratamiento, especialmente a la<br />
capacidad d<strong>el</strong> MLC. Las verificaciones dosimétricas convencionales para cada paciente se basan en la<br />
medida <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis y dosis puntuales con diferentes <strong>de</strong>tectores dosimétricos (p<strong>el</strong>ícula,<br />
cámara <strong>de</strong> ionización, array <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores, etc.) en maniquíes homogéneos. Cada uno <strong>de</strong> estos dosímetros<br />
presenta limitaciones e incertidumbres propias 1,2 . En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> verificaciones <strong>de</strong> campos individuales, si<br />
éstas se realizan para ángulo <strong>de</strong> brazo 0º, las posibles diferencias en <strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> MLC y en la<br />
tasa <strong>de</strong> dosis para otros ángulos no serán <strong>de</strong>tectadas. A<strong>de</strong>más la verificación individual <strong>de</strong> campos hace<br />
difícil interpretar las diferencias encontradas en términos <strong>de</strong> la dosis total al tumor o a los órganos <strong>de</strong><br />
riesgo. La misma limitación es extensible a la verificación d<strong>el</strong> tratamiento global sobre <strong>el</strong> maniquí, pues<br />
se ha perdido la corr<strong>el</strong>ación con la información geométrica y anatómica d<strong>el</strong> paciente real. La dosimetría<br />
portal (EPID) permite obtener la fluencia tratada para comparar con la planificada, e incluso hay trabajos<br />
que introducen esta fluencia tratada en <strong>el</strong> planificador para hacer la comparación sobre la tomografía<br />
computerizada (TC) d<strong>el</strong> paciente 3 . Sin embargo este método necesita <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> correcciones, con<br />
sus fuentes <strong>de</strong> incertidumbre asociadas, para obtener esa fluencia, presenta inconvenientes para ángulos<br />
d<strong>el</strong> brazo diferentes a 0º por efecto <strong>de</strong> la gravedad, y tiene una precisión en <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> las<br />
láminas limitada a décimas <strong>de</strong> milímetro 2,4 . Otros métodos <strong>de</strong> verificación se basan en la dosimetría in<br />
vivo o en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis por Montecarlo sobre la TC d<strong>el</strong> paciente a partir <strong>de</strong> la fluencia<br />
administrada 5,6 . Este último método no es muy habitual en los centros <strong>de</strong> trabajo por las necesida<strong>de</strong>s que<br />
conlleva tanto <strong>de</strong> tiempo como <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo.<br />
En los tratamientos <strong>de</strong> IMRT con un ac<strong>el</strong>erador Varian se generan unos ficheros <strong>de</strong>nominados dynalog.<br />
En estos archivos se registra, para cada campo, la fracción <strong>de</strong> dosis administrada y la posición <strong>de</strong> las<br />
láminas planificada y tratada cada 50 ms. El fabricante provee <strong>de</strong> un programa <strong>de</strong>nominado Dynalog File<br />
Viewer 7 , para <strong>el</strong> control estadístico <strong>de</strong> las <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> láminas a partir <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> estos ficheros,<br />
pero este es muy limitado y no ofrece información sobre la localización <strong>de</strong> esas diferencias. Sí permite sin<br />
embargo situar un umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviaciones para aceptar o no un tratamiento. En <strong>de</strong>terminados trabajos la<br />
información <strong>de</strong> los dynalog se ha utilizado para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> MLC, para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong><br />
la fluencia administrada, e incluso para la verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT con Montecarlo 6,8,9 . El<br />
objetivo <strong>de</strong> este trabajo es implementar un novedoso y sencillo método <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong><br />
IMRT, utilizando la información contenida en los dynalog para reconstruir la fluencia administrada en <strong>el</strong><br />
planificador y recalcular la dosis, comparando las distribuciones <strong>de</strong> dosis y los histogramas obtenidos con<br />
los planificados. Este procedimiento carece <strong>de</strong> las limitaciones e incertidumbres propias <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores<br />
dosimétricos utilizados en la verificación sobre maniquí, o d<strong>el</strong> EPID, permitiendo a<strong>de</strong>más cuantificar las<br />
diferencias sobre la propia geometría d<strong>el</strong> paciente.<br />
2. Material y Métodos.<br />
Se comprobaron 10 tratamientos en dos <strong>de</strong> las localizaciones clínicas más r<strong>el</strong>evantes en IMRT: próstata y<br />
ORL. La planificación <strong>de</strong> los tratamientos se realizó en un planificador Eclipse versión 10 (Varian<br />
Medical Systems, Palo Alto, USA), mediante <strong>el</strong> módulo <strong>de</strong> optimización inversa H<strong>el</strong>ios. Por medio <strong>de</strong> la<br />
optimización se obtiene la fluencia i<strong>de</strong>al para cada campo. A partir <strong>de</strong> esta, y teniendo en cuenta las<br />
limitaciones propias d<strong>el</strong> MLC, <strong>el</strong> módulo “Leaf Motion Calculator” (LMC) d<strong>el</strong> planificador calcula la<br />
252
fluencia real para la <strong>de</strong>terminación posterior <strong>de</strong> la dosis y las posiciones d<strong>el</strong> MLC necesarias, en función<br />
<strong>de</strong> la fracción <strong>de</strong> dosis, para administrar dicha fluencia. Estas posiciones quedan almacenadas en <strong>el</strong><br />
fichero dMLC que posteriormente será transferido al controlador d<strong>el</strong> MLC para su administración. Si <strong>el</strong><br />
tamaño d<strong>el</strong> campo es mayor <strong>de</strong> 14.5 cm este es subdivido en 2 o más campos <strong>de</strong> tratamiento con sus<br />
correspondientes ficheros dMLC, para no superar las dimensiones <strong>de</strong> las láminas d<strong>el</strong> MLC.<br />
En la figura 1 a la izquierda tenemos <strong>el</strong> archivo dMLC. Aunque es IMRT dinámica, <strong>el</strong> tratamiento esta<br />
dividido en segmentos, entre los cuales las láminas se mueven <strong>de</strong> manera lineal. En <strong>el</strong> fichero dMLC <strong>de</strong><br />
cada campo viene especificado en la cabecera <strong>el</strong> número <strong>de</strong> segmentos como “Number of Fi<strong>el</strong>ds”. El<br />
número máximo <strong>de</strong> segmentos para un fichero dMLC es 320. Más ad<strong>el</strong>ante aparece para cada segmento <strong>el</strong><br />
parámetro “In<strong>de</strong>x”, que es la fracción <strong>de</strong> dosis administrada hasta ese segmento (<strong>de</strong> 0 a 1), y las<br />
posiciones <strong>de</strong> las láminas <strong>de</strong> cada bloque or<strong>de</strong>nadas. Estas posiciones vienen con una resolución <strong>de</strong><br />
centésimas <strong>de</strong> mm en <strong>el</strong> plano d<strong>el</strong> isocentro y para <strong>el</strong> campo luminoso.<br />
Los tratamientos se administraron en un ac<strong>el</strong>erador Varian 21EX (Varian Medical Systems, Palo Alto,<br />
USA) con un MLC Millenium 120 mediante la técnica <strong>de</strong> IMRT dinámica, y con los campos en sus<br />
angulaciones correspondientes; en las mismas condiciones que <strong>el</strong> tratamiento posterior al paciente.<br />
Durante <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> IMRT, <strong>el</strong> controlador d<strong>el</strong> MLC genera unos archivos <strong>de</strong>nominados dynalog que<br />
recogen la información que va muestreando, cada 50 ms, sobre la fracción <strong>de</strong> dosis administrada y las<br />
posiciones <strong>de</strong> las láminas planificadas y tratadas en centésimas <strong>de</strong> mm en <strong>el</strong> plano correspondiente al<br />
centro geométrico d<strong>el</strong> MLC 10 . Estos registros se van grabando en filas <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> un encabezamiento<br />
como se pue<strong>de</strong> ver en <strong>el</strong> archivo <strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha <strong>de</strong> la figura 1. Genera dos dynalog por campo, uno para <strong>el</strong><br />
banco A y otro para <strong>el</strong> B. La cantidad <strong>de</strong> filas registradas <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la duración d<strong>el</strong> tratamiento. Los<br />
registros se divi<strong>de</strong>n en columnas. La primera columna es la fracción <strong>de</strong> dosis hasta ese registro. Es <strong>el</strong><br />
equivalente al “In<strong>de</strong>x”, pero aquí la fracción aparece especificada <strong>de</strong> 0 a 25000, que representaría <strong>el</strong> total<br />
<strong>de</strong> UM d<strong>el</strong> campo. En la columna 2 se registra <strong>el</strong> segmento previo. En la columna 4 aparece <strong>el</strong> estado d<strong>el</strong><br />
haz (1 si esta radiando y 0 si no lo hace). Sólo <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> radiar si la <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> alguna <strong>de</strong> las láminas en<br />
<strong>el</strong> muestreo anterior ha superado una tolerancia <strong>de</strong>finida por <strong>el</strong> usuario, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r corregir su<br />
posición. En nuestro caso esta tolerancia es <strong>de</strong> 2 mm y no fue superada por las láminas en ninguno <strong>de</strong> los<br />
campos. Las columnas 5 y 6 registran <strong>el</strong> “In<strong>de</strong>x” previo y <strong>el</strong> siguiente respectivamente. Finalmente las<br />
columnas 4*número <strong>de</strong> lámina +15 recogen la posición esperada <strong>de</strong> cada lámina según viene en <strong>el</strong> fichero<br />
dMLC, y las columnas 4*número <strong>de</strong> lámina + 16 la posición actual según su codificador posicional.<br />
Debido al mayor número <strong>de</strong> registros d<strong>el</strong> dynalog, las posiciones planificadas las obtiene por<br />
interpolación lineal a partir <strong>de</strong> las que le llegan en <strong>el</strong> fichero dMLC <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> planificador. Por la<br />
diferencia en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> ambos archivos, necesita un factor que convierta las posiciones a<br />
los diferentes planos. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong>bido al bor<strong>de</strong> redon<strong>de</strong>ado <strong>de</strong> las láminas d<strong>el</strong> MLC <strong>de</strong> Varian es necesaria<br />
una tabla <strong>de</strong> conversión MLCtable.txt para <strong>el</strong> ajuste entre <strong>el</strong> centro geométrico y <strong>el</strong> luminoso. Para<br />
reconstruir los ficheros dMLC a partir <strong>de</strong> los dynalog también se utilizó esta información.<br />
A causa d<strong>el</strong> gran número <strong>de</strong> registros que se recogen en los dynalog, no se pue<strong>de</strong>n pasar directamente al<br />
fichero dMLC por su limitación en registros. El administrado se construyó utilizando <strong>el</strong> dMLC original<br />
para tomar los mismos “In<strong>de</strong>x”, y para cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los, las posiciones d<strong>el</strong> dynalog en <strong>el</strong> “In<strong>de</strong>x” previo<br />
y en cada uno <strong>de</strong> los registros hasta <strong>el</strong> nuevo, se ajustaron linealmente para obtener las posiciones <strong>de</strong> éste,<br />
<strong>de</strong> una manera inversa a como hace <strong>el</strong> controlador para generar las posiciones planificadas en los dynalog.<br />
Para automatizar <strong>el</strong> procedimiento, se <strong>de</strong>sarrolló un programa informático en lenguaje Matlab<br />
(Mathworks, Inc., Natick, MA) que lee los datos almacenados en los dynalog durante <strong>el</strong> tratamiento, y<br />
escribe ficheros dMLC con <strong>el</strong> formato a<strong>de</strong>cuado para <strong>el</strong> planificador Eclipse.<br />
Este método nos permitió verificar su vali<strong>de</strong>z comparando los ficheros dMLC generados por <strong>el</strong><br />
planificador y <strong>el</strong> extraído <strong>de</strong> los dynalog para las posiciones planificadas, teniendo en ambos exactamente<br />
las mismas posiciones. La única diferencia aparece para las láminas estáticas, que en <strong>el</strong> planificado están<br />
totalmente cerradas, y durante <strong>el</strong> tratamiento se colocan con una separación <strong>de</strong> unas décimas <strong>de</strong> milímetro<br />
para prevenir <strong>el</strong> choque entre ambos bancos. Estas discrepancias al estar fuera d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> tratamiento<br />
no son r<strong>el</strong>evantes y no hay ninguna diferencia entre las distribuciones <strong>de</strong> dosis generadas <strong>de</strong> las dos<br />
maneras. Por otro lado, la información e integridad <strong>de</strong> estos dynalog ha sido verificada <strong>de</strong> diferentes<br />
maneras en trabajos previos y representa precisamente la administración <strong>de</strong> la IMRT 11-13 .<br />
Una vez generados los ficheros dMLC d<strong>el</strong> tratamiento, se importaron al planificador. A partir <strong>de</strong> esta<br />
información, <strong>el</strong> módulo LMC d<strong>el</strong> planificador generó la fluencia administrada para cada haz. Se pue<strong>de</strong><br />
verificar in<strong>de</strong>pendientemente este cálculo. Obtenida la fluencia se completó <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis sobre la<br />
253
TC d<strong>el</strong> paciente. Se utilizó como algoritmo <strong>el</strong> Anisotropic Analytical Algorithm (AAA). Este algoritmo<br />
presenta mejoras respecto <strong>de</strong> algoritmos anteriormente implementados en Eclipse, tanto en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong><br />
la dosis en heterogeneida<strong>de</strong>s, como en <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> la fluencia <strong>de</strong>bido a una mejor caracterización d<strong>el</strong><br />
espectro energético <strong>de</strong> fotones.<br />
La verificación se efectuó mediante la comparación <strong>de</strong> las distribuciones <strong>de</strong> dosis con las originalmente<br />
planificadas. Este método no presenta problemas <strong>de</strong> posicionamiento, por lo que la utilización d<strong>el</strong><br />
parámetro gamma como criterio <strong>de</strong> aceptación no parece a<strong>de</strong>cuado. En su lugar se <strong>el</strong>igió cuantificar<br />
únicamente las diferencias <strong>de</strong> dosis. Las comparaciones <strong>de</strong> dosis se realizaron con DoseLab (University<br />
of Texas. M. D. An<strong>de</strong>rson Cancer Center, Nathan Childress Ph. D.). Se calcularon a su vez los<br />
histogramas para posibilitar la evaluación <strong>de</strong> las diferencias con los parámetros clínicos habituales.<br />
Los resultados se contrastaron con la estadística <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> láminas.<br />
3. Resultados y Discusión.<br />
En la figura 2 se representa <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las diferencias locales <strong>de</strong> dosis en porcentaje (tratadoplanificado)<br />
para campos individuales y para <strong>el</strong> tratamiento global en un caso <strong>de</strong> próstata. La mayor parte<br />
<strong>de</strong> las discrepancias se localizan al inicio y al final d<strong>el</strong> recorrido, llegando al 3% en dosis. Las diferencias<br />
<strong>de</strong> dosis vienen <strong>de</strong>terminadas no sólo por la magnitud d<strong>el</strong> error <strong>de</strong> posicionamiento <strong>de</strong> las láminas, sino<br />
también por <strong>el</strong> gradiente <strong>de</strong> la fluencia en cada punto (aproximadamente proporcionales a ese gradiente),<br />
y por la separación entre las láminas <strong>de</strong> ambos bancos (inversamente proporcionales a esa separación) 14 .<br />
Una característica singular en <strong>el</strong> funcionamiento d<strong>el</strong> MLC <strong>de</strong> Varian es que en la zona inicial siempre nos<br />
aparece sobredosificación mientras que en la final infradosifica. El efecto tiene su origen en <strong>el</strong> retraso <strong>de</strong><br />
50 ms antes <strong>de</strong> que <strong>el</strong> controlador d<strong>el</strong> MLC pueda reconocer y respon<strong>de</strong>r a las instrucciones para <strong>el</strong><br />
próximo segmento <strong>de</strong> UM. En consecuencia, las láminas normalmente tien<strong>de</strong>n a retrasarse <strong>de</strong> su posición<br />
planificada para cada fracción <strong>de</strong> UM una distancia proporcional a su v<strong>el</strong>ocidad y al tiempo <strong>de</strong> retardo d<strong>el</strong><br />
bucle <strong>de</strong> control 15 . Este aspecto d<strong>el</strong> funcionamiento d<strong>el</strong> MLC <strong>de</strong>bería ser tenido en cuenta para su mejora,<br />
pues las discrepancias coinci<strong>de</strong>n con los bor<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> PTV, siendo r<strong>el</strong>evantes tanto para <strong>el</strong> cubrimiento <strong>de</strong><br />
éste como para la dosimetría <strong>de</strong> los órganos <strong>de</strong> riesgo. Por esta causa, en la zona <strong>de</strong> vejiga y recto<br />
tenemos sobredosificaciones <strong>de</strong> hasta un 3%. No se aprecian diferencias por <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> la gravedad<br />
sobre las láminas individuales en los campos con angulaciones diferentes <strong>de</strong> 0º. Esto está <strong>de</strong> acuerdo con<br />
nuestros controles periódicos al MLC. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la distribución global, las diferencias <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> PTV<br />
son inferiores al 0.5% por <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> la suma <strong>de</strong> campos y porque las diferencias aparecen<br />
principalmente en los bor<strong>de</strong>s <strong>de</strong> éste. Se pue<strong>de</strong> apreciar <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> los campos individuales y como a<br />
pesar <strong>de</strong> la atenuación continúan afectando a la vejiga y al recto.<br />
En <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> ORL <strong>de</strong> la figura 3, <strong>el</strong> multiláminas por sus limitaciones geométricas necesita dividirse en<br />
dos subcampos. Este hecho hace que las diferencias encontradas aparezcan también en la zona media d<strong>el</strong><br />
PTV, y en <strong>de</strong>terminadas angulaciones coinci<strong>de</strong> con <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> la médula, un hecho que<br />
<strong>de</strong>bería ser evitado. Las diferencias en dosis en esta zona para <strong>el</strong> campo a 0º son hasta <strong>de</strong> un -1.9%. En <strong>el</strong><br />
caso <strong>de</strong> la distribuciones <strong>de</strong> dosis para <strong>el</strong> tratamiento completo las diferencias se vu<strong>el</strong>ven a atenuar por las<br />
superposición <strong>de</strong> los campos, teniendo una diferencia máxima <strong>de</strong> -0.4% en la médula.<br />
En la figura 4 se muestra <strong>el</strong> análisis gamma <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> los campos individuales <strong>de</strong> ORL. Más d<strong>el</strong> 98% <strong>de</strong><br />
los puntos cumple <strong>el</strong> criterio gamma (1%,1 mm) para todos los campos <strong>de</strong> ORL estudiados, llegando al<br />
100% en los <strong>de</strong> próstata. Sin embargo <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> test gamma para la evaluación <strong>de</strong> los resultados en este<br />
tipo <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong>jaría <strong>de</strong> tener sentido al <strong>de</strong>saparecer los errores en <strong>el</strong> posicionamiento. Por eso se ha<br />
<strong>el</strong>egido <strong>el</strong> uso directo <strong>de</strong> la comparación <strong>de</strong> dosis, siendo a<strong>de</strong>más más restrictiva.<br />
Mediante la comparación <strong>de</strong> histogramas también se aprecia que las diferencias son mínimas, incluso en<br />
los tratamientos <strong>de</strong> ORL (figura 5). Ni siquiera en las zonas <strong>de</strong> mayor gradiente, por la exigencia que le<br />
supone al movimiento <strong>de</strong> las láminas, y para órganos <strong>de</strong> pequeño volumen, como es <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> parótidas,<br />
médula o recto, la diferencia es superior a un 1% en dosis para un <strong>de</strong>terminado volumen. En la figura 6<br />
tenemos los histogramas diferenciales para los PTV <strong>de</strong> ORL y próstata. Mientras para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> próstata<br />
no se aprecian diferencias significativas, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> ORL se observa un <strong>de</strong>splazamiento <strong>de</strong> un 1% en<br />
dosis entre planificado y tratado. Debido a que los histogramas resumen la distribución <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong><br />
volumen completo perdiendo la información geométrica, es posible que enmascaren gran<strong>de</strong>s diferencias<br />
254
<strong>de</strong> dosis en pequeños volúmenes que sean r<strong>el</strong>evantes clínicamente. Por eso <strong>de</strong>berían ir siempre<br />
acompañados <strong>de</strong> verificaciones corte a corte <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis.<br />
Los resultados obtenidos están en concordancia con las <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> las láminas respecto <strong>de</strong> su<br />
posición planificada; en los registros ninguna sufrió una <strong>de</strong>sviación mayor d<strong>el</strong> rango 1-1.5 mm, y la<br />
mediana <strong>de</strong> las <strong>de</strong>sviaciones está en 0.2 mm. La separación media entre los dos bancos <strong>de</strong> láminas en un<br />
tratamientos <strong>de</strong> ORL es <strong>de</strong> 15 mm y en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> próstata <strong>de</strong> 25 mm, y una <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> 0.5 mm en esa<br />
separación da lugar a un error en dosis d<strong>el</strong> 2% 15 .<br />
Los resultados son mejores que los obtenidos en los controles <strong>de</strong> calidad convencionales <strong>de</strong> tratamientos<br />
<strong>de</strong> IMRT sobre maniquí. Una <strong>de</strong> las causas es la ausencia <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong> incertidumbre asociadas a este<br />
tipo <strong>de</strong> verificación, como son <strong>el</strong> posicionamiento, la resolución espacial, la respuesta energética d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector, etc. A esta ventaja hay que sumar que las diferencias se pue<strong>de</strong>n objetivar sobre la geometría d<strong>el</strong><br />
paciente, la principal limitación <strong>de</strong> los métodos convencionales. Esto permite mejorar la evaluación <strong>de</strong> la<br />
verificación d<strong>el</strong> tratamiento y estudiar <strong>el</strong> impacto <strong>de</strong> las discrepancias en función <strong>de</strong> parámetros clínicos.<br />
Los resultados concuerdan con la verificación sobre <strong>el</strong> paciente con EPID 3 , para <strong>el</strong> cual las diferencias<br />
están en torno al 2% y se localizan en los bor<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> campo y en las zonas <strong>de</strong> gradiente alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong><br />
PTV. En su análisis gamma más d<strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> los puntos pasan <strong>el</strong> criterio con 2%, 2 mm y sus diferencias<br />
en <strong>el</strong> histograma también se sitúan en torno al 2%.<br />
La incertidumbre d<strong>el</strong> método, excluyendo la <strong>de</strong>rivada d<strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis, está supeditada a<br />
la incertidumbre en la calibración d<strong>el</strong> MLC y a la bondad d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado <strong>de</strong> éste en <strong>el</strong> planificador. El<br />
controlador d<strong>el</strong> MLC no da la posición absoluta <strong>de</strong> las láminas, sino la que le suministra <strong>el</strong> codificador <strong>de</strong><br />
cada lámina, y éste necesita una calibración. La calibración d<strong>el</strong> MLC se realiza siguiendo un método<br />
propio <strong>de</strong> Varian y se estima una incertidumbre para <strong>el</strong> MLC millenium 120 <strong>de</strong> 0.1 mm en <strong>el</strong> plano d<strong>el</strong><br />
isocentro 15 . Esta incertidumbre supondría un error sistemático inferior a ± 0.5% en dosis en la dirección<br />
<strong>de</strong> movimiento <strong>de</strong> las láminas. Por otra parte Eclipse mod<strong>el</strong>a <strong>el</strong> MLC con dos parámetros externos; <strong>el</strong> gap<br />
dosimétrico, con <strong>el</strong> que se simula <strong>el</strong> efecto d<strong>el</strong> bor<strong>de</strong> redon<strong>de</strong>ado <strong>de</strong> la lámina y la transmisión media.<br />
Una <strong>de</strong> las ventajas <strong>de</strong> la versión 10 <strong>de</strong> Eclipse es que es capaz <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>ar la transmisión interlámina<br />
(tongue and groove) 16 , lo cual permite una mayor precisión en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la fluencia para la posterior<br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> planificador. Sin embargo únicamente utiliza un valor para la transmisión<br />
ignorando <strong>el</strong> efecto d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo, la profundidad y distancia al eje para esta transmisión. La<br />
diferencia entre <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la transmisión medido según <strong>el</strong> método propuesto por Varian para la<br />
implementación d<strong>el</strong> MCL en <strong>el</strong> planificador y <strong>el</strong> <strong>de</strong> un campo promedio <strong>de</strong> próstata a la profundidad d<strong>el</strong><br />
isocentro es <strong>de</strong> un 5%. Para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> un ORL esta diferencia es <strong>de</strong> alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> un 10%. Este efecto<br />
sería más r<strong>el</strong>evante para los órganos <strong>de</strong> riesgo que para <strong>el</strong> PTV por la contribución r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> la<br />
transmisión a la dosis total.<br />
Los archivos dynalog se generan durante cada tratamiento y por tanto este método sencillo podría ser<br />
implementado en un ac<strong>el</strong>erador dotado <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> imagen 3D tipo cone-beam para <strong>el</strong> seguimiento<br />
en <strong>el</strong> tratamiento d<strong>el</strong> paciente, permitiendo una radioterapia adaptativa real que tenga en cuenta a<strong>de</strong>más <strong>el</strong><br />
efecto d<strong>el</strong> posicionamiento y la localización <strong>de</strong> los órganos internos, e incluso <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> salida diario<br />
d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador 17 . Aun sin imagen 3D, su uso diario permitiría evaluar en cada sesión <strong>el</strong> comportamiento<br />
d<strong>el</strong> multiláminas, <strong>el</strong> <strong>de</strong>sgaste <strong>de</strong> los motores, etc., y en caso necesario llevar a cabo las acciones oportunas<br />
para corregir las discrepancias encontradas.<br />
4. Conclusiones.<br />
Con un correcto comisionado d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y d<strong>el</strong> MLC, y un programa <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong><br />
planificador y <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> registro y verificación, este procedimiento permite validar los tratamientos <strong>de</strong><br />
IMRT sobre la geometría d<strong>el</strong> paciente, a diferencia <strong>de</strong> los métodos convencionales. Combinado con un<br />
sistema <strong>de</strong> imagen 3D tipo cone beam pue<strong>de</strong> ser utilizado para <strong>el</strong> seguimiento en <strong>el</strong> tratamiento d<strong>el</strong><br />
paciente, permitiendo una radioterapia adaptativa que tenga en cuenta a<strong>de</strong>más los errores <strong>de</strong><br />
posicionamiento y la localización <strong>de</strong> los órganos internos. Sería interesante que los fabricantes<br />
introdujeran herramientas similares <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> su software <strong>de</strong> registro y verificación, para alertar cuando<br />
un tratamiento no está siendo administrado correctamente.<br />
255
Fig. 1 Fichero dMLC y fichero dynalog.<br />
Fig. 2 Diferencias r<strong>el</strong>ativas locales <strong>de</strong> dosis (tratado-planificado) para los campos a<br />
45º, 105º, 180º y para <strong>el</strong> corte transversal en <strong>el</strong> isocentro <strong>de</strong> un tratamiento completo <strong>de</strong><br />
próstata.<br />
256
Fig. 3 Diferencias r<strong>el</strong>ativas locales <strong>de</strong> dosis (tratado-planificado) para <strong>el</strong> campo a 0º y<br />
para <strong>el</strong> corte transversal en <strong>el</strong> isocentro <strong>de</strong> un tratamiento completo <strong>de</strong> ORL.<br />
Fig. 4 Diferencia r<strong>el</strong>ativa local <strong>de</strong> dosis y análisis gamma (1%,1mm) para <strong>el</strong> mismo<br />
campo <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> ORL.<br />
Fig. 5 Histograma acumulado para un tratamiento <strong>de</strong> ORL. Se muestra ampliada la<br />
257
egión d<strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> dosis para <strong>el</strong> PTV y la región <strong>de</strong> 46Gy <strong>de</strong> la parótida. En ambas las<br />
diferencias sobre <strong>el</strong> mismo volumen son inferiores al 0.2% en dosis. La dosis máxima<br />
en médula difiere menos <strong>de</strong> un 0.1% entre los dos planes.<br />
Fig. 6 Histogramas diferenciales <strong>de</strong> PTV’s para un caso <strong>de</strong> ORL (izquierda) y otro <strong>de</strong><br />
próstata (<strong>de</strong>recha).<br />
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J. Radiation Oncology Biol. Phys 2008;70:634-644.<br />
258
VERIFICACIÓN DE TRATAMIENTOS DE IMRT, ¿CUÁNTAS<br />
MEDIDAS SON NECESARIAS?<br />
Forner Forner A. 1,� , Lozares Cor<strong>de</strong>ro S¹., P<strong>el</strong>lejero P<strong>el</strong>lejero S. 1<br />
Iriondo Igerabi<strong>de</strong> U¹., Otal Palacín A.¹, Mañeru Cámara F.¹, Miquélez Alonso S.¹,<br />
Martín Albina M.L.¹, Soto Prados P.M.¹, Rubio Arróniz A.¹.<br />
1 Complejo Hospitalario <strong>de</strong> Navarra (Pamplona), Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección<br />
Radiológica.<br />
RESUMEN<br />
La IMRT es una modalidad <strong>de</strong> tratamiento compleja que requiere un <strong>el</strong>evado grado tanto <strong>de</strong><br />
exactitud en <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> tratamiento como <strong>de</strong> precisión en la administración <strong>de</strong> éste. Esto<br />
implica tener bien establecida la r<strong>el</strong>ación entre <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación y la unidad <strong>de</strong><br />
tratamiento. Para <strong>el</strong>lo proponemos nuestro trabajo que trata <strong>de</strong> verificar la precisión,<br />
reproducibilidad y estabilidad <strong>de</strong> ambos sistemas. Nuestro control <strong>de</strong> calidad está formado<br />
por los siguientes pasos: 1) Medida <strong>de</strong> dosis en puntos; 2) Medidas campo a campo <strong>de</strong> los<br />
planos <strong>de</strong> dosis; 3) Medida <strong>de</strong> la fluencia <strong>de</strong> entrada. En todos los casos los planes fueron<br />
aceptados para <strong>el</strong> tratamiento, ya que solamente algunos puntos no cumplían los requisitos<br />
por ser zonas <strong>de</strong> gradiente <strong>de</strong> dosis. Consi<strong>de</strong>ramos este sistema <strong>de</strong> verificación más que<br />
suficiente para aprobar <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> un paciente con IMRT y a tenor <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong><br />
los primeros 184 pacientes las pruebas <strong>de</strong> verificación disminuirán para ganar tiempo <strong>de</strong><br />
máquina. Pero, a partir <strong>de</strong> qué momento <strong>de</strong>bemos disminuir dichas pruebas, qué pasa con <strong>el</strong><br />
tiempo <strong>de</strong> máquina necesario para realizarlas. Palabras claves: IMRT, verificación, análisis<br />
gamma, matriz <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores, portal dosimetry.<br />
ABSTRACT<br />
IMRT is a complex treatment modality requiring both a high <strong>de</strong>gree of accuracy in the<br />
calculation of treatment and accuracy in the administration of it. This means having w<strong>el</strong>lestablished<br />
r<strong>el</strong>ationship between the planning system and treatment unit. We propose that<br />
our work is to verify the accuracy, reproducibility and stability of both systems. Our quality<br />
control consists of the following steps: 1) dose measurement points, 2) fi<strong>el</strong>d to fi<strong>el</strong>d<br />
measurements of dose lev<strong>el</strong>s, 3) Measurement of input flow. In all cases the plans were<br />
accepted for treatment, since only a few points were in<strong>el</strong>igible because the dose gradient<br />
areas. We consi<strong>de</strong>r this verification system is more than enough to pass a patient's treatment<br />
with IMRT and with the results of the first 184 patients <strong>de</strong>cline verification testing machine<br />
to save time. But at what point we must reduce these tests, what happens to the machine time<br />
required to perform them.<br />
Key Words: IMRT, verification, gamma analysis, <strong>de</strong>tectors array, portal dosimetry<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La IMRT modula la fluencia <strong>de</strong> la radiación <strong>de</strong> manera que alterna zonas con un <strong>el</strong>evado<br />
grado <strong>de</strong> conformación (zona don<strong>de</strong> hay enfermedad), con regiones <strong>de</strong> <strong>el</strong>evados gradientes<br />
(zonas <strong>de</strong> transición <strong>de</strong> alta a baja dosis) don<strong>de</strong> hay órganos <strong>de</strong> riesgo. Así <strong>el</strong> resultado son<br />
unas distribuciones <strong>de</strong> dosis realmente complejas. El tratamiento con IMRT por cualquiera<br />
<strong>de</strong> las técnicas mencionadas exige un avance tecnológico en las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento y<br />
� ripr@live.com<br />
259
unas <strong>el</strong>evadas prestaciones en los sistemas <strong>de</strong> planificación (SP) y en los algoritmos <strong>de</strong><br />
cálculo. Se preten<strong>de</strong> diseñar un plan <strong>de</strong> verificación d<strong>el</strong> tratamiento (en ad<strong>el</strong>ante QA), ya que<br />
hay que tener en cuenta que la intención es buscar las menores incertidumbres geométricas y<br />
dosimétricas posibles en beneficio d<strong>el</strong> paciente. Cada centro ha <strong>de</strong> ser capaz <strong>de</strong> diseñar su<br />
propio QA <strong>de</strong> acuerdo con sus posibilida<strong>de</strong>s tanto tecnológicas como logísticas 1 . No obstante<br />
es interesante conocer la experiencia entre los centros para po<strong>de</strong>r llegar a un consenso o dar<br />
un punto <strong>de</strong> partida a la hora <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollar un QA. Las incertidumbres en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong><br />
planificación y las asociadas al proceso <strong>de</strong> administración d<strong>el</strong> tratamiento son diferentes. La<br />
combinación <strong>de</strong> ambas <strong>de</strong> manera no pre<strong>de</strong>cible pue<strong>de</strong> llevar a errores no aceptables, lo que<br />
lleva a recalcar la importancia <strong>de</strong> un QA asociado al paciente 2 .<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> nuestro protocolo <strong>de</strong> verificación nos hemos basado en <strong>el</strong> Booklet nº 9<br />
<strong>de</strong> ESTRO (European Society for the Therapeutic Radiology and Oncology), “Guid<strong>el</strong>ines for<br />
the Verification of IMRT” 3 . Este <strong>libro</strong> recoge la experiencia d<strong>el</strong> grupo QUASIMODO<br />
(QUality ASsurance of Intensity MODulated radiation Oncology) y trata <strong>de</strong> ser una guía útil<br />
<strong>de</strong> cara a la implementación <strong>de</strong> un QA en aqu<strong>el</strong>los centros que inician tratamientos con<br />
IMRT. QUASIMODO propone realizar un QA individualizado a cada paciente o bien<br />
agrupar pacientes por localización <strong>de</strong> la enfermedad y realizar un QA específico para cada<br />
zona (próstata, cabeza y cu<strong>el</strong>lo, cráneo, senos paranasales, etc.), (Palta et al., 2003) 4 .<br />
Inicialmente optamos por efectuar un QA individual para cada paciente lo más exhaustivo<br />
posible. La experiencia acumulada en <strong>el</strong> futuro nos dará la confianza para optar por otro tipo<br />
<strong>de</strong> QA. En nuestro centro <strong>el</strong> plan <strong>de</strong> tratamiento es calculado con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación<br />
ECLIPSE (v8.6.15)y es reproducido por una unidad <strong>de</strong> tratamiento Varian Trilogy LINAC<br />
(Varian Inc. Palo Alto USA). Una vez ha sido aceptado <strong>el</strong> plan <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> IMRT<br />
específico para <strong>el</strong> paciente por parte d<strong>el</strong> radiofísico y <strong>el</strong> oncólogo volvemos a recalcular <strong>el</strong><br />
plan sin modificar los mapas <strong>de</strong> fluencia sobre un maniquí <strong>de</strong> verificación. A partir <strong>de</strong> aquí<br />
realizamos nuestro QA que incluye los siguientes pasos.<br />
1) Medida <strong>de</strong> dosis en puntos con cámara <strong>de</strong> ionización.<br />
2) Medida campo a campo <strong>de</strong> planos <strong>de</strong> dosis con una matriz <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores.<br />
3) Medida <strong>de</strong> la dosimetría portal para cada haz con un sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>el</strong>ectrónico <strong>de</strong><br />
imagen portal (EPID).<br />
Posteriormente cada una <strong>de</strong> las medidas se compara con las calculadas. Con esto tratamos <strong>de</strong><br />
verificar la precisión y reproducibilidad <strong>de</strong> los cálculos d<strong>el</strong> SP con la unidad <strong>de</strong><br />
tratamiento.El trabajo aquí presente recoge la experiencia en los 184 primeros pacientes <strong>de</strong><br />
IMRT <strong>de</strong> nuestro centro con diversas localizaciones <strong>de</strong> la patología.<br />
1. Medida <strong>de</strong> dosis en puntos con cámara <strong>de</strong> ionización.<br />
Una <strong>de</strong> las ventajas <strong>de</strong> la dosimetría con cámara <strong>de</strong> ionización es que es un proceso<br />
ampliamente conocido.La experiencia muestra que las cámaras <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> volumen<br />
activo pequeño dan mejores resultados, ya que las <strong>de</strong> volumen gran<strong>de</strong> dan <strong>de</strong>sviaciones<br />
mayores respecto a la dosis real causadas principalmente por la pérdida <strong>de</strong> equilibrio<br />
<strong>el</strong>ectrónico (zonas <strong>de</strong> penumbra o gradiente, colocación <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> las láminas o<br />
segmentos d<strong>el</strong> tratamiento más pequeños que la cámara <strong>de</strong> ionización) 3 . Bajo esta guía<br />
260
efectuamos medidas <strong>de</strong> dosis en puntos con una cámara <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> 0.125 cm 3 <strong>de</strong> PTW<br />
en <strong>el</strong> maniquí EasyCube <strong>de</strong> IBA Dosimetry irradiando <strong>el</strong> plan completo. (Figura 1).<br />
Fig.1: Disposición d<strong>el</strong> sistema para la medida <strong>de</strong> puntos.<br />
Para <strong>el</strong>egir los puntos estudiamos los perfiles <strong>de</strong> dosis calculados para cada campo.<br />
Buscamos zonas don<strong>de</strong> la dosis sea lo más homogénea posible. Los puntos son tanto <strong>de</strong><br />
dosis alta como <strong>de</strong> dosis baja y establecemos los criterios <strong>de</strong> aceptabilidad referidos a la<br />
diferencia porcentual d<strong>el</strong> valor medido y <strong>el</strong> calculado respecto a la dosis <strong>de</strong> prescripción.<br />
(Tabla 1).<br />
Dosis en puntos Aceptable Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> investigación No aceptable<br />
Dosis alta (>1.5 Gy) 3 % 3 % a 5 % 5 %<br />
Dosis baja (≤1.5 Gy) 4 % 4 % a 7 % 7 %<br />
Tabla 1: Criterio <strong>de</strong> aceptabilidad y tolerancia para la medida <strong>de</strong> dosis en puntos con cámara<br />
<strong>de</strong> ionización.<br />
2. Medidas <strong>de</strong> los planos <strong>de</strong> dosis.<br />
Para medir planos <strong>de</strong> dosis utilizan matrices <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores las cuales permiten conocer la<br />
dosis en diferentes puntos con una única medida. Los dispositivos más usados son los<br />
basados en matrices <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> volumen muy pequeño puesto que su<br />
respuesta va a <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>r básicamente <strong>de</strong> la interacción <strong>de</strong> la radiación con <strong>el</strong> medio <strong>de</strong>tector<br />
sin <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>r <strong>de</strong> dispositivos <strong>el</strong>ectrónicos para su lectura. A<strong>de</strong>más la evaluación <strong>de</strong> los<br />
resultados es más simple comparada con otros métodos, como pue<strong>de</strong>n ser las p<strong>el</strong>ículas<br />
radiocrómicas. La <strong>de</strong>sventaja <strong>de</strong> los dispositivos matriciales es la resolución espacial. El<br />
método <strong>de</strong> evaluación es <strong>el</strong> criterio gamma, propuesto por Low et al, 1998 5 .En nuestro centro<br />
primero calculamos los planos <strong>de</strong> dosis con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación ECLIPSE y medimos<br />
todos los planos d<strong>el</strong> paciente a 0º.Para la medida <strong>de</strong> los planos usamos un maniquí <strong>de</strong> agua<br />
sólida PTW RW3 y un <strong>de</strong>tector matricial <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización PTW seven29<br />
2DARRAY. La medida se realiza a una profundidad <strong>de</strong> 5 cm. Cada campo se irradia por<br />
separado con <strong>el</strong> gantry d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador fijo a 0º. (Fig.2)<br />
261
Fig. 2: Medida <strong>de</strong> los planos <strong>de</strong> dosis. El punto <strong>de</strong> medida es <strong>el</strong> isocentro.<br />
Después comparamos los planos medidos con los calculados usando <strong>el</strong> software Verisoft v4.0<br />
<strong>de</strong> PTW que dispone <strong>de</strong> una herramienta para <strong>el</strong> análisis γ. A la hora <strong>de</strong> comparar<br />
distribuciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> IMRT hay que tener en cuenta que tenemos regiones <strong>de</strong> mucho<br />
gradiente que van a ser muy sensibles a las distancias y zonas <strong>de</strong> baja dosis don<strong>de</strong> su<strong>el</strong>e<br />
dominar la transmisión entre y a través <strong>de</strong> las láminas que serán sensibles a los valores <strong>de</strong><br />
dosis. Por esta razón es interesante dar un umbral para la evaluación <strong>de</strong> tal manera que puntos<br />
por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> este umbral no sean evaluados y no afecten a nuestro análisis γ. Con esto<br />
establecemos un criterio mínimo <strong>de</strong> aceptabilidad <strong>de</strong> 3% <strong>de</strong> dosis respecto a la máxima d<strong>el</strong><br />
plano y 3 mm <strong>de</strong> distancia aceptada y un área <strong>de</strong> puntos con γ 1 0 a 5 % 5 a 10 % > 10 %<br />
TablTabla 2: Criterio <strong>de</strong> aceptabilidad d<strong>el</strong> análisis γ con 3 % <strong>de</strong> dosis y 3 mm <strong>de</strong> distancia<br />
aceptada.<br />
262
Fig. 3: Medida <strong>de</strong> la dosis portal con <strong>el</strong> EPID d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador lineal.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.<br />
Los resultados presentados correspon<strong>de</strong>n a los primeros 184 pacientes tratados con IMRT en<br />
<strong>el</strong> Complejo Hospitalario <strong>de</strong> Navarra entre Septiembre d<strong>el</strong> 2009 y Febrero <strong>de</strong> 2011, referidos<br />
a las siguientes localizaciones (Tabla 3)<br />
Tabla 3. Pacientes objeto d<strong>el</strong> estudio (“P<strong>el</strong>vis” tratamiento <strong>de</strong> próstata <strong>de</strong> alto riesgo,<br />
“Próst+vvss” intermedio, “Próstata” bajo; “Otros”: diferentes localizaciones agrupadas con<br />
poca r<strong>el</strong>evancia en <strong>el</strong> estudio)<br />
1. Medida <strong>de</strong> dosis en puntos con cámara <strong>de</strong> ionización.<br />
Los resultados <strong>de</strong> las medidas realizadas en puntos con cámara <strong>de</strong> ionización se muestran en<br />
dos grupos (dosis bajas y altas). En los primeros 100 pacientes los puntos <strong>de</strong> medida eran 3,<br />
<strong>de</strong> tal manera que se <strong>el</strong>egían puntos <strong>de</strong> dosis cercana a la prescrita y puntos <strong>de</strong> dosis baja, a<br />
ser posible r<strong>el</strong>ativos a zona tumoral y zona <strong>de</strong> órgano <strong>de</strong> riesgo, respectivamente. Se observa<br />
en las gráficas (1 y 2) como los puntos <strong>de</strong> baja dosis presentan peores resultados que los <strong>de</strong><br />
alta <strong>de</strong>bido a que en algunas ocasiones es difícil escoger un emplazamiento a<strong>de</strong>cuado para<br />
dicha medida, con una zona lo suficientemente homógena como para que <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> la<br />
cámara no influya en <strong>de</strong>masía, en los casos en que dichos puntos sobrepasaban <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
acción, se estudiaba la zona en <strong>el</strong> plan <strong>de</strong> verificación y entonces se <strong>el</strong>egía otro que<br />
presentara mejores condiciones para la medida. A partir d<strong>el</strong> paciente número 100 y a tenor <strong>de</strong><br />
los resultados los puntos se redujeron a 2, y pasaron a 1 a partir d<strong>el</strong> 150, obteniendo<br />
igualmente buenos resultados y <strong>de</strong>scartando los puntos <strong>de</strong> dosis baja que pasaban a<br />
comprobarse con los otros métodos reseñados.<br />
263
2. Medidas <strong>de</strong> los planos <strong>de</strong> dosis.<br />
Gráficas 1 y 2<br />
En lo r<strong>el</strong>ativo a las medidas realizadas con la matriz <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> los planos<br />
medidos campo a campo, observamos como los resultados obtenidos nos dan un promedio <strong>de</strong><br />
1.8 en DD y DTA para <strong>el</strong> criterio gamma con una <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> 0.5, no habiendo<br />
tenido ningún caso en <strong>el</strong> que no se cumpliera <strong>el</strong> criterio <strong>de</strong> aceptabilidad (DD: 3%, DTA:<br />
3mm). Se muestran <strong>el</strong> número <strong>de</strong> campos (se mi<strong>de</strong>n individualmente) que supera cada uno <strong>de</strong><br />
los criterios gamma (Tabla 4). La dosis <strong>de</strong> referencia para cumplir dicho 3% es la máxima<br />
medida en cada campo, las cuales, <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> caso, pue<strong>de</strong>n oscilar entre 0.3 a 0.8 Gy<br />
medidos en <strong>el</strong> máximo d<strong>el</strong> plano <strong>de</strong> dosis en las condiciones <strong>de</strong> verificación expresadas en <strong>el</strong><br />
apartado anterior, lo cual nos da diferencias <strong>de</strong> dosis menores a 2.5 cGy. La resolución es <strong>de</strong><br />
0.5 cm obtenida por la combinación <strong>de</strong> 4 lecturas con <strong>de</strong>splazamiento <strong>de</strong> 0.5 cm d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
recomendada por <strong>el</strong> fabricante. Gamma promedio:1.8%,1.8mm) ;SD:0.5.<br />
4.<br />
3. Medida <strong>de</strong> la dosimetría portal.<br />
Gráfica 3<br />
Tabla<br />
Se muestran a continuación los resultados (Tabla 5) tanto totales como los correspondientes a<br />
las principales localizaciones para <strong>el</strong> Portal Dosimetry. Los parámetros a cuantificar son <strong>el</strong> γ<br />
máximo (punto con mayor diferencia respecto al criterio utilizado), γ medio (media <strong>de</strong> todos<br />
los puntos) y área gamma (referida a <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> puntos que no cumplen <strong>el</strong> criterio<br />
establecido). Para la dosimetría portal se han realizado en dosimetría r<strong>el</strong>ativa (la respuesta<br />
264
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y <strong>el</strong> método <strong>de</strong> calibración nos llevaron a esta forma <strong>de</strong> trabajo) y con un criterio<br />
<strong>de</strong> 3% 3mm en DD, DTA 6 .<br />
Tabla 5<br />
La aplicación <strong>de</strong> verificación implementada en Eclipse nos permite realizar un a<strong>de</strong>cuado<br />
centraje <strong>de</strong> los planos medidos (<strong>de</strong>splazamiento d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector por gravedad, separación d<strong>el</strong><br />
isocentro), así como una a<strong>de</strong>cuada normalización <strong>de</strong> los planos medidos por comparación <strong>de</strong><br />
perfiles. Aunque <strong>el</strong> sentido <strong>de</strong> la normalización practicamente siempre es <strong>el</strong> mismo, la<br />
distinta respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> plan a verificar nos lleva a <strong>el</strong>egir esta<br />
forma <strong>de</strong> trabajo frente a la recalibración d<strong>el</strong> equipo en cada ocasión. La comparación <strong>de</strong><br />
resultados con la matriz <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización y con p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas en los<br />
primeros pacientes (Gafchromic EBT) nos llevan a la conclusión <strong>de</strong> que es <strong>el</strong> método<br />
correcto. Caso <strong>de</strong> que un campo no estuviese en tolerancias se revisaría <strong>el</strong> plan y se<br />
proce<strong>de</strong>ría a revisar la verificación con matriz <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización. Los promedios<br />
mostrados nos dan una i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> los buenos resultados para <strong>el</strong> γ medio, <strong>el</strong> γ máximo con una<br />
<strong>de</strong>sviación estándar estaría fuera d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> acción, para cráneo y próstata,esto es <strong>de</strong>bido a<br />
que son casos <strong>de</strong> campos pequeños en los que la respuesta puntual d<strong>el</strong> portal no es óptima 6 .<br />
CONCLUSIONES.<br />
Los resultados en nuestro centro son muy buenos en todas las verificaciones expuestas. Se<br />
proce<strong>de</strong>rá a verificar los tratamientos a partir <strong>de</strong> ahora con procedimientos menos costosos en<br />
tiempo. (Octavius-2DArray-PTW, cálculo unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> monitor y Portal Dosimetry).<br />
Las medidas realizadas con cámara <strong>de</strong> ionización permiten conocer la dosis impartida en zonas<br />
concretas d<strong>el</strong> maniquí y verificar las dosis calculadas por <strong>el</strong> planificador, todos los resultados son<br />
óptimos excepto los puntos localizados en zonas <strong>de</strong> alto gradiente <strong>de</strong> dosis, sobre todo para dosis<br />
por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la prescrita,disminuyendo la dispersión para los puntos <strong>de</strong>nominados <strong>de</strong> “dosis<br />
alta”. En cuanto a los resultados obtenidos conlas lecturas realizadas a 0º campo a campo con la<br />
matriz <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización, consi<strong>de</strong>ramos los resultados más que óptimos al obtener un<br />
promedio <strong>de</strong> 1.8 en <strong>el</strong> criterio gamma,si bien conlleva <strong>el</strong> problema <strong>de</strong> la baja resolución d<strong>el</strong><br />
sistema (0.5 cm) ,en un principio se utilizaron p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas Gafchromic-EBT, pero <strong>el</strong><br />
cambio a EBT2 nos llevó a rechazar este método como parte <strong>de</strong> la práctica diaria y reservarlo<br />
para medidas <strong>de</strong> QA concretas con cajas <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ículas verificadas. Las medidas d<strong>el</strong> Portal<br />
Dosimetry nos aportan la resolución que le falta al método anterior y <strong>el</strong> giro <strong>de</strong> gantry real que<br />
tendrá <strong>el</strong> tratamiento, aunque las verificaciones se realizan en dosimetría r<strong>el</strong>ativa ya que <strong>el</strong><br />
método <strong>de</strong> calibración propuesto por <strong>el</strong> fabricante a tenor <strong>de</strong> la <strong>el</strong>ectrónica implícita en <strong>el</strong><br />
265
proceso no nos parece tan fiable. Se ha implementado un programa comercial <strong>de</strong> cálculo paral<strong>el</strong>o<br />
<strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> monitor para tratamientos <strong>de</strong> IMRT para incluirlo en <strong>el</strong> nuevo programa <strong>de</strong><br />
control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> estos tratamientos y así conseguir disminuir <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> verificación sin<br />
per<strong>de</strong>r calidad en <strong>el</strong> proceso.<br />
Ninguno <strong>de</strong> los pacientes verificados fue rechazado por los resultados <strong>de</strong> las medidas, lo que<br />
lleva a una serie <strong>de</strong> consi<strong>de</strong>raciones importantes <strong>de</strong> cara al tiempo <strong>de</strong> verificación. Consi<strong>de</strong>ramos<br />
que <strong>el</strong> exhaustivo plan <strong>de</strong> verificación realizado es necesario para una a<strong>de</strong>cuada implemantación<br />
inicial <strong>de</strong> la IMRT, aunque las limitaciones para realizarlo son obvias, <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> máquina y <strong>el</strong><br />
tiempo <strong>de</strong> físico en máquina no son circunstancias suficientemente valoradas en los centros<br />
hospitalarios d<strong>el</strong> estado.Las preguntas que surgen: ¿Cuántas pruebas son necesarias a partir <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>terminada experiencia? ¿Serán siempre necesarias? ¿Bastará la verificación <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
monitor, como en radioterapia convencional a partir <strong>de</strong> un cierto niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> experiencia y<br />
resultados? Varios factores <strong>de</strong>ben entrar en esta discusión e incluso algunos <strong>de</strong> <strong>el</strong>los serían<br />
r<strong>el</strong>ativos a cada centro, como <strong>el</strong> equipamiento <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento y <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong><br />
cada uno, o <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> máquina <strong>de</strong>dicado al mismo según la disponibilidad. Aún así una serie<br />
<strong>de</strong> medidas básicas <strong>de</strong> confianza <strong>de</strong>berían ser presentadas (futuro grupo <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> <strong>SEFM</strong>, ya<br />
en marcha) para asegurar la calidad en un tratamiento <strong>de</strong> IMRT. Una técnica compleja <strong>de</strong>be ser<br />
verificada en cada paciente, aunque dichas medidas podrán reducirse a partir <strong>de</strong> cierta<br />
experiencia, sobre todo siempre que se lleve a cabo un exhaustivo control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> todo lo<br />
que atañe a la forma <strong>de</strong> administrar <strong>el</strong> tratamiento.<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
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5373.<br />
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Applied Clinical Medical Physics, 2008; 9(º3) 16-25.<br />
266
CARACTERIZACIÓN DE UN SISTEMA DE VERIFICACIÓN DE<br />
DOSIS DEDICADO A TRATAMIENTOS DE RADIOTERAPIA<br />
BASADO EN UN DETECTOR DE TIRAS DE SILICIO<br />
A. Bocci 1,� , M. A. Cortés Giraldo 2 , M. I. Gallardo 2 , J. M. Espino 2 , R. Arráns 3 , M. A. G. Álvarez 2 , Z.<br />
Abou Haidar 1 , J. M. Quesada 2 , A. P. Vega-Leal 4 , F. J. Pérez Nieto 5<br />
1 Centro Nacional <strong>de</strong> Ac<strong>el</strong>eradores, Sevilla, España<br />
2 Universidad <strong>de</strong> Sevilla, Departamento <strong>de</strong> Física Atómica, Molecular y Nuclear,<br />
Sevilla, España<br />
3 Hospital Universitario Virgen Macarena, Sevilla, España<br />
4 Escu<strong>el</strong>a <strong>de</strong> Ingenieros, Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Electronica, Sevilla, España<br />
5 Instalaciones Inabensa S.A., Sevilla, España<br />
RESUMEN<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es la caracterización <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> tiras <strong>de</strong> silicio y d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
adquisición <strong>de</strong> datos, basado en <strong>el</strong>ectrónica discreta. Este sistema, una vez validado, será la base <strong>de</strong><br />
una nueva técnica <strong>de</strong> obtención <strong>de</strong> mapas <strong>de</strong> dosis en planos axiales útiles para la verificación <strong>de</strong><br />
tratamientos <strong>de</strong> radioterapia. El dispositivo experimental se basa en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector montado en dos<br />
maniquíes diseñados para este estudio: uno plano y uno cilíndrico, que se irradian con un linac en<br />
modo <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 6MV <strong>de</strong> energía nominal. En primer lugar, con <strong>el</strong> maniquí plano, se estudia la<br />
caracterización inicial d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector: linealidad, curva <strong>de</strong> rendimiento <strong>de</strong> dosis en profundidad<br />
(PDD), uniformidad y penumbra d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong>tector. El maniquí cilíndrico está diseñado para<br />
acercarse a las condiciones más frecuentes en entornos clínicos. Como principal innovación, <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector se sitúa <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> este maniquí en <strong>el</strong> plano axial. Con este sistema hemos estudiado la<br />
respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en esa configuración variando <strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz respecto a la<br />
dirección <strong>de</strong> las tiras. Se ha <strong>de</strong>sarrollado un software para gobernar <strong>el</strong> movimiento d<strong>el</strong> maniquí<br />
cilíndrico y la adquisición <strong>de</strong> los datos. Hemos realizado simulaciones Monte Carlo con Geant4,<br />
comparando los resultados con los <strong>de</strong> un planificador <strong>de</strong> tratamientos (TPS). Los cálculos con<br />
Geant4 también se han utilizado para estudiar la sensibilidad d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en función <strong>de</strong> la dosis<br />
<strong>de</strong>positada en cada tira. Por último, comparando los datos experimentales tomados con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
en <strong>el</strong> maniquí cilíndrico con <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> TPS y con la simulación Geant4 se ha obtenido una<br />
calibración final.<br />
Palabras claves: Detector <strong>de</strong> tiras <strong>de</strong> silicio, IMRT, mapa <strong>de</strong> dosis, Geant4.<br />
ABSTRACT<br />
The aim of this work is to characterize a silicon strip <strong>de</strong>tector and its associated data acquisition<br />
system, based on discrete <strong>el</strong>ectronics. This system is <strong>de</strong>dicated to obtain dose maps in axial planes<br />
for Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT) treatment verification. The experimental setup<br />
is based on two phantom prototypes: a slab phantom and a cylindrical phantom. The <strong>de</strong>tector<br />
insi<strong>de</strong> these phantoms has been irradiated with photons from a 6 MV linac. A phantom ma<strong>de</strong> of<br />
solid-water slabs was used to characterize the <strong>de</strong>tector in terms of linearity, <strong>de</strong>pth dose, uniformity<br />
and penumbra. The cylindrical phantom has been <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped to recreate conditions close to those<br />
normally found in clinical environments and was <strong>de</strong>dicated to 2D treatment planning verification.<br />
The main innovation is that the <strong>de</strong>tector was positioned insi<strong>de</strong> the cylindrical phantom in the axial<br />
plane. This system has been used to study the dosimetric response of the <strong>de</strong>tector, in the axial<br />
� abocci@us.es.<br />
267
plane, as a function of its angle with respect to the irradiation beam. A software has been<br />
<strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped to operate the rotation of this phantom and to acquire signals from the <strong>de</strong>tector. Monte<br />
Carlo simulations were also performed using Geant4 toolkit and results have been compared to<br />
Treatment Planning System (TPS) calculations. Geant4 simulations have also been used to<br />
estimate the sensitivity of the <strong>de</strong>tector in different experimental configurations, according to the<br />
<strong>de</strong>posited dose in each strip. A final calibration of the <strong>de</strong>tector has been obtained by comparing the<br />
experimental data with the TPS calculations and with Geant4 simulations.<br />
Key Words: Silicon strip <strong>de</strong>tectors, IMRT, dose maps, dosimetry, Geant4.<br />
1. Introducción<br />
La creciente complejidad <strong>de</strong> los tratamientos <strong>de</strong> radioterapia con intensidad modulada (IMRT) hace<br />
necesaria una verificación previa que asegure <strong>el</strong> cálculo obtenido por <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación (TPS)<br />
[1,2]. La dosimetría fotográfica es <strong>el</strong> método más extensamente utilizado para este objetivo, <strong>de</strong>bido a su<br />
alta resolución espacial y a la posibilidad <strong>de</strong> comparar distribuciones <strong>de</strong> dosis en planos axiales d<strong>el</strong><br />
paciente [3,4]. Sin embargo, la p<strong>el</strong>ícula radiográfica presenta algunos serios inconvenientes como la<br />
complejidad <strong>de</strong> su procesado y calibración y, sobre todo, <strong>el</strong> retraso inevitable entre irradiación y lectura.<br />
Por tanto, es necesario <strong>de</strong>sarrollar nuevos sistemas <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección que mejoren los tradicionales y que,<br />
a<strong>de</strong>más, sean capaces <strong>de</strong> realizar las verificaciones <strong>de</strong> una forma simple, económica y correcta.<br />
Recientemente, se han <strong>de</strong>sarrollado diferentes sistemas digitales basados en <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> silicio o<br />
cámaras <strong>de</strong> ionización dispuestos en matrices 1D o 2D [5-10]. Estos <strong>de</strong>tectores, a diferencia <strong>de</strong> las<br />
p<strong>el</strong>ículas, tienen la ventaja <strong>de</strong> proporcionar la dosis en tiempo real pero, sin embargo, su resolución<br />
espacial es significativamente peor, necesitan una <strong>el</strong>ectrónica compleja y, en principio, no permiten la<br />
obtención <strong>de</strong> mapas <strong>de</strong> dosis en planos axiales [11,12]. En este trabajo presentamos la caracterización <strong>de</strong><br />
un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> tiras <strong>de</strong> silicio (SSSSD: Single Si<strong>de</strong>d Silicon Strip Detector), <strong>de</strong>sarrollado por la empresa<br />
Micron Semiconductor Ltd. [13], para su uso como sistema <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong> tratamientos en<br />
radioterapia. Para obtener la energía <strong>de</strong>positada en cada tira <strong>de</strong> silicio situado en cada maniquí, se<br />
realizaron cálculos con TPS (Pinnacle 3 ) y con un código <strong>de</strong> simulación Monte Carlo <strong>de</strong>sarrollado con<br />
Geant4 que reproduce <strong>el</strong> sistema completo. Dichos resultados se han comparado con los datos<br />
experimentales.<br />
2. Materiales y métodos<br />
El <strong>de</strong>tector SSSSD está segmentado en 16 tiras <strong>de</strong> silicio y se usa habitualmente en experimentos <strong>de</strong><br />
reacciones nucleares para <strong>de</strong>tectar partículas cargadas. Lo hemos s<strong>el</strong>eccionado, por su bajo coste<br />
económico, para investigar las ventajas y <strong>de</strong>sventajas <strong>de</strong> aplicar esta tecnología a un nuevo método para la<br />
reconstrucción d<strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> dosis en verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> radioterapia. En este trabajo, la<br />
irradiación se realizó con un ac<strong>el</strong>erador lineal Siemens PRIMUS ® operando en modo <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 6 MV<br />
nominales, en <strong>el</strong> Hospital Universitario Virgen Macarena <strong>de</strong> Sevilla. El <strong>de</strong>tector, mod<strong>el</strong>o W1(SS)-500,<br />
tiene un espesor <strong>de</strong> 500 µm y una distancia <strong>de</strong> 3.14 mm entre los centros <strong>de</strong> dos tiras consecutivas. El área<br />
activa es <strong>de</strong> 50.0 x 50.0 mm 2 . A<strong>de</strong>más, se diseñaron y fabricaron dos maniquíes <strong>de</strong> polietileno para la<br />
caracterización d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y para la verificación d<strong>el</strong> tratamiento: un maniquí plano, y uno cilíndrico<br />
cuyo giro motorizado está gobernado por <strong>el</strong> software d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> adquisición. En la Fig. 1 se muestran<br />
los maniquíes con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
268
(a) (b)<br />
Fig. 1: (a) Maniquí plano con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SSSSD. (b) Maniquí cilíndrico con <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector (no visible) en <strong>el</strong> plano axial.<br />
En las medidas con <strong>el</strong> maniquí plano, <strong>el</strong> área activa d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se sitúa perpendicular a la dirección d<strong>el</strong><br />
haz <strong>de</strong> fotones. En cambio, en <strong>el</strong> maniquí cilíndrico <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se sitúa en un plano axial y pue<strong>de</strong> girar<br />
con respecto a la inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> fotones. Esta geometría es muy parecida a la que se encuentra<br />
habitualmente en radioterapia, don<strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> dosis su<strong>el</strong>e presentarse en <strong>el</strong> plano axial d<strong>el</strong><br />
paciente.<br />
2.1 Electrónica y software<br />
El resultado <strong>de</strong> la irradiación inci<strong>de</strong>nte en los diodos <strong>de</strong> silicio p-n d<strong>el</strong> SSSSD es una corriente débil.<br />
Puesto que tenemos que medir la dosis total absorbida en <strong>el</strong> material, la <strong>el</strong>ectrónica <strong>de</strong> lectura se<br />
implementa como un <strong>el</strong>ectrómetro, integrando la carga total que recibe cada tira d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. La<br />
<strong>el</strong>ectrónica <strong>de</strong> front-end es un integrador <strong>de</strong> carga convencional. La carga es proporcional a la tensión a la<br />
salida d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y se convierte en una señal digital, procesada por un digital signal processor (DSP). La<br />
señal digital así procesada se transfiere a una aplicación basada en un or<strong>de</strong>nador. El convertidor a 12 bits<br />
analógico-digital (ADC) se utiliza para digitalizar la información <strong>de</strong> la tensión. Durante la adquisición <strong>de</strong><br />
datos por <strong>el</strong> DSP, se realiza un procedimiento para la corrección d<strong>el</strong> offset y la ganancia <strong>de</strong>bido a la no<br />
i<strong>de</strong>alidad <strong>de</strong> los canales <strong>el</strong>ectrónicos. Por último, <strong>el</strong> DSP se utiliza también para convertir la salida d<strong>el</strong><br />
ADC a la dosis absorbida en cGy para cada tira d<strong>el</strong> SSSSD. Un software <strong>de</strong>sarrollado bajo la plataforma<br />
LabVIEW se utiliza para adquirir los datos y para gestionar <strong>de</strong> forma automática <strong>el</strong> <strong>el</strong>ectrómetro y <strong>el</strong><br />
motor d<strong>el</strong> maniquí cilíndrico. Los datos se transmiten a través <strong>de</strong> un bus serie RS-232. Para cada conjunto<br />
<strong>de</strong> medida, se genera un archivo que se guarda automáticamente. Los datos incluyen las dosis en función<br />
d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> muestreo para cada strip, que permiten un post-tratamiento <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> los datos.<br />
2.2 Simulación Geant4<br />
El dispositivo experimental se simuló utilizando Geant4, versión 9.3.p01 [14,15]. Se reprodujo la<br />
geometría d<strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador Siemens PRIMUS ® en modo <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 6 MV (incluyendo<br />
blanco, filtro aplanador, cámara <strong>de</strong> ionización, espejo, mordazas y colimador multiláminas), según las<br />
especificaciones d<strong>el</strong> fabricante [16]. Asimismo, mod<strong>el</strong>amos la geometría <strong>de</strong> los maniquíes (incluyendo<br />
capas internas <strong>de</strong> aire y los soportes), <strong>de</strong> acuerdo con nuestro propio diseño, y d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SSSSD [13,17].<br />
La lista <strong>de</strong> física se <strong>de</strong>finió utilizando los paquetes Livermore Low-Energy Electromagnetic Processes<br />
implementados en Geant4, que <strong>de</strong>scriben la interacción <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones y fotones con la matería hasta un<br />
límite inferior <strong>de</strong> energías <strong>de</strong> 250 eV [18]. Para calcular las secciones eficaces <strong>de</strong> fotones, <strong>el</strong>ectrones y<br />
r<strong>el</strong>ajaciones atómicas se utilizan, respectivamente, las librerías <strong>de</strong> datos EPDL97 [19], EEDL [20] y<br />
EADL [21]. Para las otras partículas se utiliza <strong>el</strong> paquete Standard Electromagnetic [22]. Al operar con<br />
una energía <strong>de</strong> 6 MV, no se consi<strong>de</strong>ran interacciones hadrónicas. En cuanto a los cortes <strong>de</strong> producción,<br />
tomamos 50 μm en todos los casos. La finalidad <strong>de</strong> estas simulaciones es estimar la sensibilidad d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector SSSSD en las distintas condiciones estudiadas. Para <strong>el</strong>lo, se registró un contador <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición <strong>de</strong><br />
dosis para cada tira d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Los resultados <strong>de</strong> estas simulaciones se compararon con las medidas<br />
experimentales y con los cálculos d<strong>el</strong> TPS.<br />
269
3. Resultados y discusión<br />
En primer lugar situamos <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en <strong>el</strong> maniquí plano, irradiándolo con su área activa perpendicular a<br />
la dirección d<strong>el</strong> haz (Fig. 1a), para una primera calibración. Posteriormente se aloja <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en <strong>el</strong><br />
interior d<strong>el</strong> maniquí cilíndrico, para caracterizar su respuesta en función d<strong>el</strong> ángulo (Fig. 1b). Todas las<br />
medidas presentadas han sido realizadas con <strong>el</strong> linac en modo <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 6 MV y una tasa <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong><br />
200 unida<strong>de</strong>s monitor (UM) por minuto.<br />
3.1 Linealidad<br />
Una <strong>de</strong> las características más importantes <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector para dosimetría es la linealidad <strong>de</strong> la señal en<br />
función <strong>de</strong> la dosis. Ya que <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> adquisición proporciona la corr<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> las lecturas con <strong>el</strong><br />
tiempo, esta propiedad se ha estudiado irradiando <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector con 500 UM, con un campo <strong>de</strong> 10 x 10 cm 2 ,<br />
a una distancia fuente-superficie SSD=100 cm y a 2 cm <strong>de</strong> profundidad <strong>de</strong> agua sólida. En la Fig. 2 se<br />
muestran la curva <strong>de</strong> linealidad <strong>de</strong> una <strong>de</strong> las tiras (puntos negros) y <strong>el</strong> ajuste lineal (línea roja). El<br />
<strong>de</strong>sacuerdo entre la linealidad d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SSSSD y la dosis, para todos las tiras, es inferior al 0.1 %.<br />
Fig. 2 Linealidad <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> una tira d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en función <strong>de</strong> la dosis d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador.<br />
3.2 Uniformidad<br />
Se han realizado medidas orientadas a estudiar y corregir las diferencias entre las respuestas <strong>de</strong> las tiras<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector al aplicar un campo uniforme. Estas medidas son necesarias porque cada tira tiene su propia<br />
ca<strong>de</strong>na <strong>el</strong>ectrónica y, por tanto, cada canal pue<strong>de</strong> tener una eficiencia diferente. Para estudiar esta<br />
respuesta <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se ha irradiado con un campo mayor que las dimensiones d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector (10 x 10 cm 2 ).<br />
La configuración utilizada fue: SSD = 90 cm, y 10 cm <strong>de</strong> profundidad <strong>de</strong> agua sólida. En esta<br />
configuración, la variación d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> irradiación medida con un diodo <strong>de</strong> silicio es inferior al 1 %. La<br />
variación <strong>de</strong> la señal en todas las tiras d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector antes <strong>de</strong> esta corrección era inferior al 2 % y, <strong>de</strong>spués<br />
<strong>de</strong> efectuar la corrección, dicha variación resultó ser inferior al 0.5 %.<br />
3.3 Rendimiento en profundidad<br />
Para medir la curva <strong>de</strong> PDD (Percentage Depth Dose) se situó <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en <strong>el</strong> maniquí plano a una<br />
distancia SSD = 100 cm y se irradió con un campo <strong>de</strong> 10 x 10 cm 2 , con 200 UM, para las siguientes<br />
profundida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> agua sólida: 1.5 cm, 5 cm, 10 cm y 15 cm. La Fig. 3 muestra <strong>el</strong> PDD medido por <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector SSSSD en comparación con los datos <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> ionización. Las medidas d<strong>el</strong> SSSSD se<br />
normalizaron con respecto a la medida obtenida a 1.5 cm por la cámara <strong>de</strong> ionización. En la Fig. 3, las<br />
medidas d<strong>el</strong> SSSSD se representan con puntos rojos cerrados y los datos <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> ionización con<br />
270
puntos negros abiertos. El acuerdo entre los PDD medidos por <strong>el</strong> SSSSD y por la cámara <strong>de</strong> ionización es<br />
muy bueno. Las diferencias r<strong>el</strong>ativas son <strong>de</strong> 0.68% a 10 cm y 0.73% a 15 cm <strong>de</strong> profundidad.<br />
3.4 Penumbra<br />
La penumbra d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> tratamiento se <strong>de</strong>fine como la anchura entre <strong>el</strong> 20%<br />
y <strong>el</strong> 80% <strong>de</strong> la dosis máxima. Para estudiar este parámetro, realizamos una medida a una distancia SSD =<br />
100 cm y a 1.5 cm <strong>de</strong> profundidad <strong>de</strong> agua sólida, bloqueando una mitad d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> irradiación<br />
(usando un campo <strong>de</strong> 5 x 10 cm 2 ). Los datos experimentales d<strong>el</strong> SSSSD y la simulación Geant4 se<br />
presentan en la Fig. 4 con puntos abiertos negros y rojos, respectivamente. Estos datos se comparan<br />
también con los medidos por un diodo <strong>de</strong> silicio <strong>de</strong> 2.5 mm <strong>de</strong> diámetro, moviendo este diodo con pasos<br />
<strong>de</strong> 1 mm (puntos abiertos azules en la Fig. 4). La penumbra obtenida para <strong>el</strong> SSSSD es <strong>de</strong> (6.17±0.56)<br />
mm, y la penumbra calculada utilizando la simulación Geant4 da un valor <strong>de</strong> (5.58±0.25) mm. Estos<br />
datos experimentales y la simulación son compatibles, teniendo en cuenta las barras <strong>de</strong> error. La<br />
penumbra obtenida con <strong>el</strong> diodo <strong>de</strong> silicio es <strong>de</strong> (4.00±0.10 mm), menor que las anteriores; este efecto es<br />
claramente visible en la Fig. 4. En particular, <strong>el</strong> factor 1.5 mayor <strong>de</strong> la penumbra d<strong>el</strong> SSSSD respecto al<br />
diodo <strong>de</strong> silicio se <strong>de</strong>be principalmente a la anchura <strong>de</strong> las tiras <strong>de</strong> 3.14 mm d<strong>el</strong> primero.<br />
Fig. 3 PDD medido por <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SSSSD y por una cámara <strong>de</strong> ionización.<br />
3.5 Medidas <strong>de</strong> la respuesta en función d<strong>el</strong> ángulo<br />
Los mapas <strong>de</strong> dosis en radioterapia se su<strong>el</strong>en presentar en planos axiales. Para tener condiciones<br />
similares a éstas, realizamos medidas con <strong>el</strong> plano d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector situado <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> maniquí cilíndrico y<br />
posicionado paral<strong>el</strong>o a la dirección d<strong>el</strong> haz. En <strong>el</strong>las, <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se situó en <strong>el</strong> eje <strong>de</strong> rotación<br />
d<strong>el</strong> maniquí, y se hizo coincidir con <strong>el</strong> isocentro d<strong>el</strong> gantry. Se irradió <strong>el</strong> maniquí con 200 UM y un<br />
campo <strong>de</strong> 10 x 10 cm 2 , suficiente para abarcar las 16 tiras d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Realizamos medidas con <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector fijo a 0º (con sus tiras verticales) rotando <strong>el</strong> gantry, y con <strong>el</strong> gantry fijo a 0º (irradiación vertical)<br />
rotando <strong>el</strong> maniquí; en ambos casos, para ángulos entre 0 y 315º a intervalos <strong>de</strong> 45º. En particular, para<br />
una medida con gantry rotado a un ángulo θ y una con maniquí rotado a 360 – θ, la irradiación es<br />
simétrica con respecto al <strong>de</strong>tector; por tanto, esas 2 medidas <strong>de</strong>ben coincidir. Los resultados se presentan<br />
en la Fig. 5, con los datos obtenidos girando <strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y <strong>el</strong> maniquí cilíndrico<br />
representados con puntos abiertos <strong>de</strong> color rojo y negro, respectivamente. Comparando estos datos se<br />
observa una total compatibilidad entre los pares <strong>de</strong> medidas que acabamos <strong>de</strong> mencionar (rotando <strong>el</strong><br />
gantry y rotando <strong>el</strong> maniquí).<br />
271
Fig. 4 Penumbra obtenida con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SSSSD, con Geant4 y con <strong>el</strong> diodo <strong>de</strong> silicio.<br />
A<strong>de</strong>más, hemos realizado simulaciones Geant4 para estimar la dosis, suponiendo que <strong>el</strong> maniquí<br />
cilíndrico tiene una <strong>de</strong>nsidad igual al agua (Fig. 5, puntos abiertos c<strong>el</strong>estes). Estos datos se comparan en<br />
la Fig. 5 con la dosis calculada utilizando <strong>el</strong> TPS (cuadrados abiertos azules). En <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> TPS se<br />
supone también que <strong>el</strong> maniquí completo, incluyendo <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, es agua. Los resultados con Geant4 y<br />
los cálculos d<strong>el</strong> TPS son totalmente compatibles. La diferencia r<strong>el</strong>ativa entre estos datos es inferior al<br />
1.7%, para todas las tiras en los diferentes ángulos <strong>de</strong> orientación. En cambio, hay evi<strong>de</strong>ntes diferencias<br />
entre los cálculos obtenidos con <strong>el</strong> TPS y los datos experimentales. Estas diferencias se <strong>de</strong>ben a la forma<br />
<strong>de</strong> calcular los datos <strong>de</strong> TPS (dosis en agua), que no tiene en cuenta las <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s reales d<strong>el</strong> maniquí<br />
cilíndrico <strong>de</strong> polietileno y d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio. Así pues, aunque ya se obtuvo una calibración en<br />
condiciones <strong>de</strong> referencia con <strong>el</strong> maniquí plano, <strong>de</strong>be efectuarse una nueva calibración con este montaje<br />
experimental (maniquí cilíndrico), con respecto a la dosis en agua calculada por <strong>el</strong> TPS. Una vez<br />
realizada esta calibración, la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector medida resultó ser in<strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> ángulo entre la<br />
dirección <strong>de</strong> irradiación d<strong>el</strong> haz y <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. La dosis calibrada obtenida con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SSSSD se<br />
muestra en la Fig. 6 (puntos rojos abiertos), y se compara con los cálculos d<strong>el</strong> TPS (puntos negros<br />
abiertos) y con la simulación Geant4 (dosis en agua; puntos abiertos azules). La Fig. 6 muestra la total<br />
compatibilidad entre las dosis experimentales calibradas, la simulación Geant4 y los cálculos d<strong>el</strong> TPS. La<br />
diferencia r<strong>el</strong>ativa entre las dosis experimentales calibradas y los cálculos d<strong>el</strong> TPS resultó ser inferior al<br />
2% para las tiras más externas e inferior al 1 % para las tiras centrales.<br />
Fig. 5 Medidas a diferentes ángulos obtenidas con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en <strong>el</strong> maniquí cilíndrico.<br />
272
Fig. 6 Dosis calibradas d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SSSSD comparadas con los cálculos d<strong>el</strong> TPS y con la simulación<br />
Geant4.<br />
Conclusiones<br />
Este trabajo tiene <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> caracterizar un prototipo basado en un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> tiras <strong>de</strong> silicio y es<br />
parte <strong>de</strong> un proyecto más ambicioso dirigido a la validación <strong>de</strong> un nuevo método para la medida <strong>de</strong> mapas<br />
<strong>de</strong> dosis en planos axiales. Para lograr este objetivo se ha diseñado, construido y probado un dispositivo<br />
experimental. Los resultados finales muestran que las características d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y d<strong>el</strong> sistema prototipo<br />
<strong>de</strong>sarrollado son aceptables para este objetivo. El dispositivo experimental utiliza dos maniquíes<br />
<strong>de</strong>dicados a estudiar <strong>el</strong> comportamiento dosimétrico d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Un primer maniquí plano se ha utilizado<br />
para la caracterización d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. El segundo maniquí tiene una forma cilíndrica y la capacidad <strong>de</strong> rotar<br />
alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> su eje <strong>de</strong> simetría. El maniquí cilíndrico se construyó para estudiar la respuesta angular d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector y para su aplicación a la verificación <strong>de</strong> tratamientos radioterápicos. Esta configuración tiene la<br />
capacidad <strong>de</strong> medir los mapas <strong>de</strong> dosis en un plano paral<strong>el</strong>o al eje d<strong>el</strong> haz (plano axial), que es la<br />
presentación más comúnmente utilizada en aplicaciones clínicas. Esta es la ventaja más importante <strong>de</strong><br />
este sistema en comparación con otros métodos basado en matrices 2D utilizadas para <strong>el</strong> control <strong>de</strong><br />
calidad <strong>de</strong> IMRT (QA). De hecho, la mayoría <strong>de</strong> los dispositivos comerciales diseñados para este fin<br />
permiten medir <strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> dosis en planos coronales y, eventualmente, en <strong>el</strong> sagital. Para obtener una<br />
solución económica que permita validar la nueva técnica propuesta, <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>el</strong>egido fue un SSSSD<br />
comercial <strong>de</strong> 16 tiras. La caracterización d<strong>el</strong> SSSSD para 6 MV mostró que <strong>el</strong> prototipo tiene las<br />
características necesarias para ser incluido en un plan <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> IMRT. La linealidad <strong>de</strong><br />
todas las tiras es mejor que <strong>el</strong> 0.1% y la uniformidad corregida es d<strong>el</strong> 0.5%. Los resultados d<strong>el</strong> PDD son<br />
compatibles <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> 1% con respecto a los valores medidos con una cámara <strong>de</strong> ionización. La<br />
penumbra es un factor 1.5 mayor que <strong>el</strong> valor obtenido mediante un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio, <strong>de</strong>bido sobre todo<br />
a la anchura <strong>de</strong> cada tira d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector (3.14 mm). La incertidumbre total <strong>de</strong> nuestro sistema se ha estimado<br />
en menos d<strong>el</strong> 1.4% (1σ) para una dosis absorbida <strong>de</strong> 200 cGy. Se realizaron simulaciones <strong>de</strong> Monte Carlo<br />
d<strong>el</strong> dispositivo experimental con Geant4, en las que se mod<strong>el</strong>aron ambos maniquíes y <strong>el</strong> SSSSD. Los<br />
resultados <strong>de</strong> las simulaciones mostraron un buen acuerdo con respecto a las medidas experimentales para<br />
la caracterización d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Asimismo, las simulaciones dieron resultados compatibles con la dosis en<br />
agua calculada con <strong>el</strong> TPS. La <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia angular d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector ha sido estudiada y comparada con los<br />
cálculos d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación. Los resultados muestran que la respuesta d<strong>el</strong> SSSSD es<br />
in<strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> irradiación. Por último, cada tira se ha calibrado con respecto a los cálculos<br />
<strong>de</strong> la dosis en agua d<strong>el</strong> TPS. Después <strong>de</strong> esta calibración, las diferencias entre las tiras y <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
planificación fueron menores d<strong>el</strong> 2% para todas las tiras e inferiores al 1% para las tiras centrales. Esta<br />
técnica ha <strong>de</strong>mostrado ser válida para un futuro plan <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong> tratamientos IMRT. Sin embargo,<br />
una solución más potente <strong>de</strong>be ser obtenida mediante un <strong>de</strong>tector SSSSD con una menor distancia entre<br />
las tiras o mediante un <strong>de</strong>tector pix<strong>el</strong>ado <strong>de</strong> silicio. Debido al mayor número <strong>de</strong> canales, la mejoría <strong>de</strong> este<br />
273
sistema <strong>de</strong>be realizarse incorporando una <strong>el</strong>ectrónica <strong>de</strong>dicada (ASICs, application-specific integrated<br />
circuits).<br />
5 Agra<strong>de</strong>cimientos<br />
Este trabajo está financiado por la UE a través <strong>de</strong> la Initial Training Marie Curie Network: “DIagnostic<br />
Techniques for future particle Acc<strong>el</strong>erators NETwork” (DITANET), proyecto número PITN-GA-2008-<br />
215080; por <strong>el</strong> proyecto español FPA2009-08848; por <strong>el</strong> proyecto Consoli<strong>de</strong>r-Ingenio CSD2007-0042, y<br />
por <strong>el</strong> proyecto RADIA2, colaboración entre Instalaciones Inabensa S.A. y la Universidad <strong>de</strong> Sevilla<br />
mediante <strong>el</strong> contrato 68/83 0214/0129, cofinanciado por <strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Industria y Comercio y <strong>el</strong><br />
FEDER (IAP-560610-2008-8), la Corporación Tecnológica <strong>de</strong> Andalucía (08/221) y la Agencia <strong>de</strong><br />
Innovación y Desarrollo <strong>de</strong> Andalucía (841190).<br />
REFERENCIAS<br />
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Rosenf<strong>el</strong>d, Medical Physics 37 (2010) 427–439.<br />
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[12] S. Saminathan, R. Manickam, V. Chandraraj, S. Supe, Journal of Applied Clinical Medical Physics 11 (2010).<br />
[13] http://www.micronsemiconductor.co.uk/<br />
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[15] J. Allison, et al., IEEE Transactions on Nuclear Science 53 (2006) 270-278.<br />
[16] M. A. Cortes-Giraldo, J. M. Quesada, M. I. Gallardo, AIP Conference Proceedings 1231 (2010) 209–210.<br />
[17] M. A. Cortes-Giraldo, M. I. Gallardo, R. Arrans, J. M. Quesada, A. Bocci, J. M. Espino, Z. Abou Haidar, M. A.<br />
G. Alvarez, in: accepted in Progress in Nuclear Science, Technology (Eds.), Proc. of SNA-MC-2010 Conference, pp.<br />
1–6.<br />
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L. Peralta, M. G. Pia, M. Piergentili, P. Rodrigues, S. S., A. Trindale, Nuclear Science Symposium Conference<br />
Record, 2004 IEEE 3 (2004) 1881–1885.<br />
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50400, Lawrence Livermore National Laboratory, 1991.<br />
[20] S. T. Perkins, D. E. Cullen, S. M. S<strong>el</strong>tzer, Tables and Graphs of Electron-Interaction Cross-Sections from 10 eV<br />
to 100 GeV <strong>de</strong>rived from the LLNL Evaluated Electron Data Library (EEDL), Z=1-100, Report UCRL-50400,<br />
Lawrence Livermore National Laboratory, 1991.<br />
[21] S. T. Perkins, D. E. Cullen, M. H. Chen, J. H. Hubb<strong>el</strong>l, J. Rathkopf, J. Scofi<strong>el</strong>d, Tables and graphs of Atomic<br />
Subsh<strong>el</strong>l and R<strong>el</strong>axation Data Derived from the LLNL Evaluated Atom Data Library (EADL), Z=1-100, Report<br />
UCRL-50400, Lawrence Livermore National Laboratory, 1991.<br />
[22] H. Burkhardt, V. M. Grichine, P. Gumplinger, V. N. Ivanchenko, R. P. Kokoulin, M. Maire, L. Urban, in:<br />
Proceedings MC2005, American Nuclear Society, LaGrange park, IL, Chattanooga, Tennessee, April 17-21, 2005,<br />
2005.<br />
274
EVALUACIÓN DEL LÍMITE INFERIOR DE PRECISIÓN DE UN<br />
SISTEMA DE SIMULACIÓN VIRTUAL<br />
J. Bea Gilabert , M. C. Baños Capilla, M. A. García Martínez,<br />
L. M. Larrea Rabassa, E. López Muñoz, L. Ros García, P. Gil D<strong>el</strong>toro<br />
Hospital NISA “Virgen d<strong>el</strong> Consu<strong>el</strong>o”, Servicio <strong>de</strong> Radioterapia,<br />
c/ Callosa d’En Sarrià 12, 46007 València<br />
RESUMEN<br />
La evaluación <strong>de</strong> márgenes <strong>de</strong> tumores en Radioterapia está ligada a la calidad y precisión d<strong>el</strong><br />
tratamiento. La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> un PTV fiable viene <strong>de</strong>terminada por múltiples componentes,<br />
como <strong>el</strong> trazado clínico d<strong>el</strong> GTV, sus movimientos fisiológicos y la reproducibilidad <strong>de</strong> colocación<br />
d<strong>el</strong> paciente en las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> diagnóstico y tratamiento, entre otros; a<strong>de</strong>más, la separación <strong>de</strong><br />
dichas variables es un proceso complejo, <strong>de</strong>pendiente a <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> diagnóstico, los<br />
sistemas <strong>de</strong> inmovilización y la localización d<strong>el</strong> tumor. Nuestra intención es estudiar <strong>el</strong><br />
comportamiento <strong>de</strong> los GTV en función <strong>de</strong> su tamaño y obtener un límite mínimo para la<br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> volúmenes <strong>de</strong> tratamiento en función <strong>de</strong> todos estos parámetros. Se ha estudiado<br />
un total <strong>de</strong> 43 pacientes simulados en guía esterotáctica <strong>de</strong> cuerpo entero, realizándose 3<br />
exploraciones CT; se ha <strong>de</strong>terminado los 3 GTVs en un único sistema <strong>de</strong> referencia registrado, así<br />
como su unión UNI e intersección INT; <strong>el</strong> primero es <strong>el</strong> volumen que engloba recolocación y<br />
movimientos internos, y <strong>el</strong> segundo nos da una medida <strong>de</strong> la reproducibilidad. Definimos <strong>el</strong> Radio<br />
Equivalente d<strong>el</strong> tumor como Req= (3·VGTV /4�) 1/3 suponiendo en primera aproximación que <strong>el</strong><br />
volumen es esférico. Se aplica dicho formalismo también a los volúmenes UNI e INT, refinándolo<br />
mediante la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> <strong>el</strong>ipsoi<strong>de</strong>s, don<strong>de</strong> Req=(a·b·c) 1/3 . El Radio Equivalente <strong>de</strong> UNI (INT) es<br />
proporcional al Req promedio <strong>de</strong> los 3 tumores, Req(UNI)=a·Req(GTVm)+b, don<strong>de</strong> a es<br />
<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la distribución estadística <strong>de</strong> formas <strong>de</strong> los volúmenes y <strong>el</strong> valor b <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la<br />
dispersión <strong>de</strong> los isocentros <strong>de</strong> cada GTVi; a<strong>de</strong>más, la pérdida <strong>de</strong> linealidad <strong>de</strong> la curva<br />
correspon<strong>de</strong> con <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> precisión <strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> GTV. Se ha procedido a realizar<br />
simulaciones Monte Carlo <strong>de</strong> los volúmenes consi<strong>de</strong>rando variaciones <strong>de</strong> posición, <strong>de</strong> volumen y<br />
<strong>de</strong> forma, y combinadas, a partir <strong>de</strong> las distribuciones estadísticas gaussianas <strong>de</strong> los GTVi<br />
medidos, obteniéndose una magnífica concordancia. De esta forma, se pue<strong>de</strong> obtener un límite<br />
inferior <strong>de</strong> precisión <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> simulación virtual en SBRT; dicha precisión siempre es<br />
mejorada mediante una buena recolocación con sistemas fram<strong>el</strong>ess e IGRT, pese a lo cual siempre<br />
existe una dispersión <strong>de</strong> forma y volumen que pue<strong>de</strong> ser contemplada mediante este formulismo.<br />
Palabras claves: Radioterapia esterotáctica; Márgenes; ITV; PTV; Incertidumbre.<br />
ABSTRACT<br />
The evaluation of margins of tumors in Radiotherapy is r<strong>el</strong>ated to the quality and precision of the<br />
treatment. The <strong>de</strong>termination of a trustworthy PTV <strong>de</strong>pends on several variables, as clinical<br />
drawing of the GTV, physiological movements and patient positioning reproducibility in<br />
diagnostic and treatment units. In addition, separation of the above mentioned variables is a<br />
complex process <strong>de</strong>pending on diagnostic units, immobilization systems and tumor location. The<br />
purpose of this work is to study GTV behaviour r<strong>el</strong>ated to their size and to get a lower limit for<br />
treatment volume <strong>de</strong>termination <strong>de</strong>pending on all these parameters. 43 patients have been<br />
simulated with a sterotactic body frame, and three CT scans have been performed to each patient.<br />
Three GTVs have been drawn in an unique registered frame, as w<strong>el</strong>l as its union (UNI) and<br />
intersection (INT); the first one is the volume that inclu<strong>de</strong>s replacement and internal movements<br />
incertitu<strong>de</strong>s, and the second one gives us a measure of the reproductibility. We <strong>de</strong>fine the GTV<br />
Equivalent Radius as Req= (3·VGTV /4�) 1/3 supposing in a first step the volume is spherical. This<br />
275
formalism is applied also to UNI and INT volumes, refining it by means of <strong>el</strong>ipsoids, where Req =<br />
(a·b·c) 1/3 . Both Req(UNI) and Req(INT) are proportional to the average Req of 3 tumors, Req(UNI)<br />
=a · Req(GTVm) +b, where a is <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt on volume shape statistical distribution and b <strong>de</strong>pends<br />
on GTVi isocenter dispersion; in addition, the loss of linearity of the curve corresponds with the<br />
limit of accuracy <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt on the GTVm size. We have procee<strong>de</strong>d to do Monte Carlo simulation<br />
of volumes behaviour consi<strong>de</strong>ring the variation of position, size and shape, and combined, from<br />
the measured GTVi statistical Gaussian distributions, obtaining a good agreement. In this way, it is<br />
possible to obtain a precision lower limit for the whole virtual simulation process in SBRT; it can<br />
be always improved by means of good repositioning fram<strong>el</strong>ess <strong>de</strong>vices or IGRT, although there is<br />
a volume and shape dispersion that can be consi<strong>de</strong>red using this formulism.<br />
Key Words: Sterotactic radiotherapy; Margins; ITV; PTV; Incertitu<strong>de</strong>.<br />
1. INTRODUCCIÓN.<br />
La precisión geométrica en <strong>el</strong> tratamiento d<strong>el</strong> paciente es fundamental en las técnicas <strong>de</strong> terapia<br />
conformada, en particular en aqu<strong>el</strong>las técnicas en las que la agresividad d<strong>el</strong> tratamiento implica<br />
una gran dosis en pocas fracciones y en los que la proximidad <strong>de</strong> los órganos <strong>de</strong> riesgo al GTV,<br />
obligue a ser extremadamente precisos en <strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> paciente. En consecuencia,<br />
in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> la forma <strong>de</strong> impartir la dosis (campos conformados no coplanares 3DCRT,<br />
arcoterapia dinámica conformada DARC, IMRT o más recientemente VMAT), resulta<br />
fundamental la utilización <strong>de</strong> sistemas que aseguren la localización d<strong>el</strong> volumen blanco y los<br />
órganos <strong>de</strong> riesgo con alta precisión geométrica. La precisión queda reflejada en la <strong>de</strong>terminación<br />
d<strong>el</strong> PTV 1,2 , y se realiza a partir d<strong>el</strong> GTV introduciendo un margen que contempla la incertidumbre<br />
proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong> tratamiento, <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> imagen, y la inherente<br />
d<strong>el</strong> paciente (recolocación d<strong>el</strong> paciente en cada sesión <strong>de</strong> tratamiento, movimientos o<br />
<strong>de</strong>formaciones d<strong>el</strong> tumor, respiración, <strong>de</strong>terminación clínica, etc).<br />
La experiencia en <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> tumores cerebrales mediante radiocirugía esterotáctica ha<br />
contribuido al <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> nuevas modalida<strong>de</strong>s terapéuticas en localizaciones extracraneales,<br />
como es la radioterapia con guía esterotáctica <strong>de</strong> cuerpo entero 3 (SBRT), con la notable diferencia<br />
<strong>de</strong> que <strong>el</strong> GTV, los órganos <strong>de</strong> riesgo, así como <strong>el</strong> propio cuerpo humano, son móviles. La razón<br />
radiobiológica para SBRT es entonces similar a la Radiocirugía, impartiendo pocas (o única)<br />
fracciones <strong>de</strong> gran dosis en un corto espacio <strong>de</strong> tiempo potenciando su efecto biológico. Se pue<strong>de</strong><br />
consi<strong>de</strong>rar a<strong>de</strong>más que este sistema combina las metodologías d<strong>el</strong> marco esterotáctico ajustado al<br />
cráneo en radiocirugía con los sistemas fram<strong>el</strong>ess.<br />
Por otra parte, <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> las herramientas <strong>de</strong> fusión <strong>de</strong> imagen multimodal (anatómicas como<br />
TAC y RMN, fisiológicas como PET y SPECT) implementadas en los sistemas <strong>de</strong> planificación<br />
dosimétrica nos permiten combinar diferentes tipos <strong>de</strong> exploraciones obteniéndose mayor<br />
información en conjunto. En este trabajo explicamos un protocolo <strong>de</strong> utilización <strong>de</strong> una guía<br />
esterotáctica como marco absoluto –equiparable a los marcos <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
diagnóstico y tratamiento - para realizar fusión <strong>de</strong> varias exploraciones CTi, <strong>de</strong>terminándose <strong>el</strong><br />
GTVi en cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las. El estudio <strong>de</strong> dichos GTVi, sus dimensiones y posición nos permite<br />
<strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> margen necesario para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> PTV.<br />
Así mismo, <strong>el</strong> formalismo imperante hoy en día indica la conveniencia <strong>de</strong> intentar separar la<br />
incertidumbre sistemática � d<strong>el</strong> procedimiento, <strong>de</strong>pendiente en general <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
diagnóstico y tratamiento, <strong>de</strong> la aleatoria �, básicamente <strong>de</strong>terminada por la recolocación d<strong>el</strong><br />
enfermo y los movimientos internos <strong>de</strong> la lesión a tratar. En este trabajo vamos a plantear un<br />
procedimiento sencillo para estimar dichas magnitu<strong>de</strong>s.<br />
276
2. MATERIAL Y METODOS.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2003, se han realizado en nuestro servicio un total <strong>de</strong> 188 tratamientos con la guía<br />
esterotáctica <strong>de</strong> cuerpo entero 4 Elekta Body Frame, tal y como ya hemos <strong>de</strong>scrito en<br />
<strong>comunicaciones</strong> previas 5-7 . Someramente, se realizan 3 exploraciones CT al mismo paciente en<br />
diferentes sesiones para estimar la dispersión <strong>de</strong> posición y volumen d<strong>el</strong> GTV y obtener los<br />
márgenes y <strong>el</strong> consecuente PTV; dicho margen contempla la recolocación d<strong>el</strong> paciente en la guía<br />
(fundamental al tratarse <strong>de</strong> una técnica con ciertas características fram<strong>el</strong>ess), su recolocación en la<br />
unidad <strong>de</strong> diagnóstico, la dispersión <strong>de</strong> posición y tamaño d<strong>el</strong> tumor, así como la intrínseca d<strong>el</strong> CT<br />
scanner y d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. Uno <strong>de</strong> los CTi se <strong>el</strong>ige como máster a partir d<strong>el</strong> estudio d<strong>el</strong><br />
reposicionamiento d<strong>el</strong> paciente merced a la <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> marcas óseas, principalmente vértebras 8 .<br />
Este protocolo se modificó en 2009 tras la instalación <strong>de</strong> un RTPS Dosisoft Isogray con<br />
herramientas <strong>de</strong> registro <strong>de</strong> imágenes multimodales y <strong>de</strong> un CT GEMS Brightspeed h<strong>el</strong>icoidal<br />
multicorte, con un <strong>de</strong>tector 20 mm <strong>de</strong> anchura segmentado en 32 canales <strong>de</strong> 0.625mm; <strong>de</strong>s<strong>de</strong> esa<br />
fecha hasta Marzo 2011 se han tratado 43 pacientes, principalmente con lesiones pulmonares y<br />
hepáticas.<br />
Sobre cada uno <strong>de</strong> las 3 exploraciones CTi se proce<strong>de</strong> a dibujar <strong>el</strong> GTV por parte d<strong>el</strong><br />
radioterapeuta, que al visualizarse en <strong>el</strong> CT máster con un único sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas nos<br />
permite <strong>de</strong>terminar la estructura UNI=�GTVi para cada paciente 9,10 , así como INT=�GTVi. El<br />
primero es <strong>el</strong> volumen que engloba recolocación y movimientos internos, y <strong>el</strong> segundo nos da una<br />
medida <strong>de</strong> la reproducibilidad, don<strong>de</strong> para un paciente <strong>de</strong> perfecta recolocación con un GTV no<br />
<strong>de</strong>formable obtendríamos GTVi=UNI=INT. Debemos remarcar que según la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong><br />
ICRU62, <strong>el</strong> ITV=GTV+IM=Internal Margin incluye únicamente los movimientos internos 2 pero<br />
no la reproducibilidad <strong>de</strong> su colocación, incluida en <strong>el</strong> PTV=ITV+SM=Setup Margin; en<br />
consecuencia, siguiendo esta nomenclatura 6 , PTV=UNI+M, don<strong>de</strong><br />
M 2 =UCT 2 +UBF 2 +UREG 2 +ULINAC 2 . Intuitivamente, po<strong>de</strong>mos consi<strong>de</strong>rar que a mayor volumen d<strong>el</strong><br />
tumor, menor es la inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la recolocación y sus movimientos en la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> ITV, y<br />
al contrario, pequeños tumores son críticos en su recolocación, pudiéndose dar <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que la<br />
estructura INT=�. De hecho, según al conocida nomenclatura <strong>de</strong> errores aleatorios � y<br />
sistemáticos �, podríamos establecer la hipótesis <strong>de</strong> que todos los tumores tienen una<br />
incertidumbre aleatoria�� <strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> sus características fisiológicas y <strong>de</strong> las d<strong>el</strong> propio<br />
paciente y una sistemática � que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> únicamente <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> diagnóstico y d<strong>el</strong> sistema<br />
<strong>de</strong> posicionamiento 11 . Más aun, dicho valor <strong>de</strong> � sería <strong>el</strong> límite inferior <strong>de</strong> incertidumbre que<br />
tendría todo <strong>el</strong> sistema para <strong>de</strong>terminar un PTV, y que a<strong>de</strong>más es aplicable a todos los sistemas <strong>de</strong><br />
posicionamiento (guías <strong>de</strong> cuerpo entero y sistemas fram<strong>el</strong>ess). Estimar la forma <strong>de</strong> discernir entre<br />
ambas es uno <strong>de</strong> los objetivos <strong>de</strong> este trabajo, y se <strong>de</strong>be empezar con <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> volúmenes<br />
conocidos sobre un maniquí y realizando todo <strong>el</strong> protocolo para obtener <strong>el</strong> valor mínimo.<br />
Una forma <strong>de</strong> abordar este problema es la <strong>de</strong>finición d<strong>el</strong> Radio Equivalente Req d<strong>el</strong> tumor 12 , <strong>de</strong> tal<br />
forma:<br />
��<br />
R eq � 3V GTV<br />
3 (1)<br />
4�<br />
don<strong>de</strong> VGTV es <strong>el</strong> volumen tumoral supuestamente esférico. Estos valores se representan<br />
gráficamente como Req(UNI) y Req(INT) versus Req(GTVm)=( �i�� � Req(GTVi) ) 1/3 .<br />
Con <strong>el</strong> ánimo <strong>de</strong> explicar este comportamiento hemos procedido a realizar una simulación d<strong>el</strong><br />
comportamiento <strong>de</strong> los volúmenes, partiendo <strong>de</strong> las distribuciones estadísticas <strong>de</strong> dispersión <strong>de</strong><br />
isocentros, volúmenes y asimetrías encontrados a lo largo <strong>de</strong> 7 años. Po<strong>de</strong>mos también refinar <strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>o consi<strong>de</strong>rando <strong>el</strong> volumen <strong>el</strong>ipsoidal y entonces Req = (a·b·c) 1/3 .<br />
277
3. RESULTADOS.<br />
A continuación hemos procedido a aplicar este formalismo a 43 pacientes con lesiones <strong>de</strong><br />
volúmenes entre 0.5 y 176 cm 3 simulados con un CT GEMS Brightspeed multicorte, con espesor<br />
<strong>de</strong> corte 1.25mm en modo axial; para las lesiones pulmonares se ha procedido a realizar slow<br />
scans 9,10 con tscan=4s. Con las herramientas <strong>de</strong> fusión d<strong>el</strong> RTPS Dosisoft Isogray (V3.1 – v4.1.2)<br />
se procedió al registro con una incertidumbre típica UREG=0.5mm, y se han obtenido para cada<br />
lesión los volúmenes UNI e INT más sus radios equivalentes. Se observa un comportamiento<br />
lineal <strong>de</strong> la forma a·Req(GTVm)+b, salvo en las zonas don<strong>de</strong> las curvas convergen hacia 0 para<br />
Req(GTVm) �0. Po<strong>de</strong>mos interpretar que la or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen <strong>de</strong> la recta UNI sería<br />
consi<strong>de</strong>rada como <strong>el</strong> límite inferior <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección d<strong>el</strong> procedimiento, lo mismo que la abcisa <strong>de</strong> la<br />
recta INT xinf para y=0, cuyo valor indica que para x
Fig. 1 Radios equivalentes <strong>de</strong> los volúmenes UNI e INT (a) experimentales (b)<br />
simulación Monte Carlo<br />
Fig. 2 Estadística <strong>de</strong> reproducibilidad <strong>de</strong> la recolocación <strong>de</strong> los pacientes.<br />
4. DISCUSIÓN.<br />
Se ha procedido a realizar varias simulaciones contemplando <strong>de</strong> forma separada diferentes<br />
variables, <strong>de</strong> forma <strong>de</strong>terminada o aleatoria, con la intención <strong>de</strong> discernir cómo <strong>de</strong>terminan <strong>el</strong><br />
comportamiento d<strong>el</strong> radio equivalente.<br />
Como primera aproximación, se ha consi<strong>de</strong>rado estudiar tres esferas idénticas <strong>de</strong> volumen<br />
creciente hasta RESF=35mm y calcular <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> su separación máxima con valores fijos<br />
rISO=1,...6. En todos los casos, la pendiente es m�1 y <strong>el</strong> valor bUNI� rISO/2; a<strong>de</strong>más, la recta INT<br />
interfecta con <strong>el</strong> eje <strong>de</strong> abcisas en <strong>el</strong> mismo valor don<strong>de</strong> la recta UNI pier<strong>de</strong> la linealidad y cae<br />
abruptamente a 0, y que correspon<strong>de</strong> con x=rISO. Esto significa que, siendo bUNI exp =1.596mm �<br />
rISO exp �3mm como promedio. A<strong>de</strong>más, como segunda aproximación, simulamos dichas esferas<br />
iguales tomando �Req y �ISO <strong>de</strong> la distribución experimental, sin tener en cuenta la aproximación<br />
<strong>el</strong>ipsoidal; como resultado a’UNI MC =1.0384, b’UNI MC =1.278mm, a’INT MC =0.997, b’INT MC =2.395mm,<br />
resultado muy similar a los iniciales, comn b menor en 0.5mm, lo cual indicaría que la influencia<br />
en b es básicamente <strong>de</strong>terminada por <strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento.<br />
Para evaluar la influencia <strong>de</strong> la forma se ha procedido a simular <strong>el</strong>ipsoi<strong>de</strong>s con ejes a=b, con<br />
0.61 (prolate), variando su radio hasta 35mm con RISO=0. El resultado<br />
279
muestra que la pendiente m correspon<strong>de</strong> con nuestra distribución estadística con c/a=0.85. Si<br />
<strong>de</strong>splazamos los <strong>el</strong>ipsoi<strong>de</strong>s con RISO=1,...6 en diferentes orientaciones d<strong>el</strong> espacio se vu<strong>el</strong>ve a<br />
obtener m�1, con b�0, lo cual confirma la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> comportamiento lineal <strong>de</strong> Req con RISO<br />
más que con la forma.<br />
Sin embargo, se ha contemplado repetir la simulación tomando en este caso �ISO=0 y los<br />
volúmenes los valores experimentales �Req y �VOL, que correspon<strong>de</strong>ría a<strong>de</strong>más con las<br />
correcciones realizadas en la unidad <strong>de</strong> tratamiento con los sistemas <strong>de</strong> imagen portal. Los<br />
resultados correspon<strong>de</strong>n a rectas aUNI MC =1.0150, bUNI MC =1.388mm, aINT MC =0.985,<br />
bINT MC =1.48mm. En este caso la aleatoriedad <strong>de</strong> las formas y <strong>de</strong> los volúmenes hace que los<br />
valores <strong>de</strong> la pendiente m apenas varíen y que b sean distintos <strong>de</strong> 0, aunque menores que los d<strong>el</strong><br />
estudio global, lo que evi<strong>de</strong>ntemente hace disminuir <strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> volumen UNI; así mismo<br />
justifica la necesidad <strong>de</strong> este procedimiento para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> PTV, puesto que las correcciones<br />
<strong>de</strong> posición no permiten <strong>el</strong>iminar las incertidumbres <strong>de</strong> forma.<br />
Otra forma <strong>de</strong> ver la bondad <strong>de</strong> nuestro método consiste en representar <strong>el</strong> valor (Req UNI +Req INT )/2<br />
�ReqGTVm, es <strong>de</strong>cir, una recta perfecta, lo cual quiere <strong>de</strong>cir que se podría obtener <strong>el</strong> GTVm<br />
promedio utilizando las herramientas <strong>de</strong> expansión <strong>de</strong> márgenes d<strong>el</strong> planificador; análogamente, si<br />
representamos Req UNI versus Req INT , se obtiene m�1, b=4.8mm��=4.8/2�2.5mm que confirma <strong>el</strong><br />
error sistemático promedio <strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la recolocación d<strong>el</strong> paciente.<br />
5. CONCLUSIONES.<br />
La utilización <strong>de</strong> este algoritmo <strong>de</strong> Radio Equivalente nos permite estudiar <strong>de</strong> forma sencilla <strong>el</strong><br />
comportamiento <strong>de</strong> los tumores en simulación virtual, obteniendo <strong>de</strong> forma estadística un límite<br />
inferior <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> GTV y <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> reposicionamiento <strong>de</strong><br />
los pacientes, y que po<strong>de</strong>mos asociar con la incertidumbre sistemática � =2.5 mm <strong>de</strong> todo <strong>el</strong><br />
procedimiento, asociado con la or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen b. Dicho valor <strong>de</strong>termina <strong>el</strong> radio mínimo<br />
que <strong>de</strong>be tener un tumor para que su simulación siga las características habituales; en caso<br />
contrario, especial cuidado <strong>de</strong>be aplicarse a la planificación, ya que diferentes GTVi no se<br />
solaparán y su reproducibilidad será más crítica. Así mismo, la pendiente lineal estaría<br />
corr<strong>el</strong>acionada con las formas oblates que en general tienen los tumores respecto al eje<br />
craneocaudal. De esta forma, se pue<strong>de</strong> obtener un volumen probabilísticamente fiable como <strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> UNI, al cual se le pue<strong>de</strong> añadir un margen que correspon<strong>de</strong> básicamente a ULINAC. El<br />
volumen UNI es menor si consi<strong>de</strong>ramos correcciones previas al tratamiento mediante imagen<br />
portal o sistemas cone beam. Como cuestión a estudiar en futuros trabajos estaría aplicar este<br />
formalismo en un ac<strong>el</strong>erador lineal con sistema IGRT en pacientes tratados con guía esterotáctica<br />
y fraccionamiento <strong>de</strong> 25 ó 30 sesiones.<br />
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[2] ICRU, “Prescribing, recording and reporting photon beam therapy (supplement to ICRU Report 50)”,<br />
ICRU Report Nº62, 1999.<br />
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Shiu, T. Solberg, D. Y. Song, V. Stieber, R. Timmerman, W. A. Tomé, D. Ver<strong>el</strong>len, L. Wang, F. Yin:<br />
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[4] Sterotactic Body Frame Operator’s Manual. Elekta Oncology Systems Publication Nº 4513 370 19012<br />
(2001)<br />
[5] Bea J, Baños MC, García MA, Ros L, Larrea LM, López E, Huerta C, Martínez J: Protocolo <strong>de</strong> utilización<br />
<strong>de</strong> la guía esterotáctica <strong>de</strong> cuerpo entero Elekta Body Frame. Congreso <strong>SEFM</strong> XIV, Vigo 2003.<br />
280
[6] Baños MC, Bea J, García MA, Gil P, Ros L, Larrea LM, López E: Determinación estadística d<strong>el</strong> PTV<br />
mediante fusión <strong>de</strong> imagen CT-CT con guía esterotáctica <strong>de</strong> cuerpo entero. Congreso <strong>SEFM</strong> XVII – SEPR<br />
XII, Alicante 2009.<br />
[7] E. López Muñoz, L.M. Larrea Rabassa, J. Bea Gilabert, M. C. Baños Capilla, Mª Áng<strong>el</strong>es García<br />
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extracraneal usando Sterotactic Body Frame, Revista <strong>de</strong> Oncología 6 532-537 (2004)<br />
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Sasai, Y. Shibamoto, M. Hiraoka: The effectiveness of an inmobilization <strong>de</strong>vice in conformal radiotherapy<br />
for lung tumour: reduction of respiratory tumour movement and evaluation of the daily setup accuracy, Int.<br />
Jour. Rad. Onc. Biol. Phys. 50 889-898 (2001)<br />
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histograms for <strong>de</strong>riving treatment margins in radiotherapy, Int. Jour. Rad. Onc. Biol. Phys. 47<br />
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[12] D. Low: Margins in Radiation Therapy (50 th AAPM Annual Meeting 2008, Houston, USA),<br />
http://www.aapm.org.<br />
281
Sesión A05.2<br />
Dosimetría clínica en la terapia con<br />
radiaciones: Radioterapia, Braquiterapia y<br />
terapia metabólica.<br />
Presi<strong>de</strong>: Leopoldo Arranz<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Montserrat Baeza<br />
282
DETERMINACIÓN DEL MOVIMIENTO PROSTÁTICO CON EL<br />
USO DE MARCADORES FIDUCIARIOS Y ESTRUCTURAS<br />
ÓSEAS MEDIANTE HAZ CÓNICO TOMOGRÁFICO<br />
COMPUTARIZADO<br />
X.J. Juan-Senabre 13 , A.J. Con<strong>de</strong>-Moreno 2 , A. Santos-Serra 1 , J. López-Tarju<strong>el</strong>o 1 , A.L.<br />
Sánchez-Iglesias 2 , J.D. Quirós-Higueras 1 , N. <strong>de</strong> Marco-Blancas 1 , S. Calzada-F<strong>el</strong>iu 1 , C.<br />
Ferrer-Albiach 2<br />
1 Serv. Radiofísica y Protección Radiológica.<br />
2 Serv. Oncología Radioterápica<br />
Instituto Oncológico. Consorcio Hospitalario Provincial <strong>de</strong> Cast<strong>el</strong>ló<br />
Av. Dr. Clarà, 19. ES-12002 Cast<strong>el</strong>ló <strong>de</strong> la Plana<br />
RESUMEN<br />
Objetivo: El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es quantificar <strong>el</strong> movimiento prostático usando un registro 3D-3D <strong>de</strong><br />
imágenes <strong>de</strong> haz cónico tomográficas computarizadas (CBCT) <strong>de</strong> kilovoltaje (kV) y analizar las<br />
incertidumbres en <strong>el</strong> “setup” y en <strong>el</strong> movimiento interno contrastando dos métodos <strong>de</strong> registro;<br />
marcadores fiduciarios y estructuras óseas<br />
Material y Métodos: Se aquierió un kV CBCT diariamente durante todo <strong>el</strong> tratamiento. Tres marcadores<br />
fiduciarios fueron implantados en cada próstata <strong>de</strong> 22 pacientes distintos. Un total <strong>de</strong> 1550 CBCT fueron<br />
analizados para hallar las diferencias estadísticas entre ambos métodos, teniendo en cuenta traslaciones y<br />
rotaciones. Con las incertidumbres en <strong>el</strong> “setup” y en <strong>el</strong> movimiento interno se <strong>de</strong>terminó <strong>el</strong> margen<br />
CTV-PTV según fórmulas actuales.<br />
Resultados: El coeficiente <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación obtenido en las traslaciones usando marcadores fiduciarios vs.<br />
estructuras óseas fue (R 2 = 0.91, 0.35, 0.66) en las direcciones <strong>de</strong>recha-izquierda (RL), superior-inferior<br />
(SI) y anterior-posterior (AP) respectivamente. Análogamente en las roataciones los resultados fueron (R 2<br />
= 0.06, 0.31, 0.36) en RL, SI y AP. Comparando ambos métodos <strong>el</strong> resultado obtenido para la<br />
incertidumbre global, la sistemática y la aleatoria en traslaciones fue (0.6, 0.5, 0.6) mm in RL (1.8, 2.0,<br />
2.1) mm en SI y (-1.1, 1.8, 2.0) mm en AP. Análogamente en rotaciones los resultados fueron (0.4, 1.8,<br />
1.9)º en RL, (0.1, 0.8, 0.8)º en SI y (0.4, 0.8, 0.9)º en AP.<br />
Conclusiones: Los marcadores fiduciarios son útiles para <strong>de</strong>terminar la posición <strong>de</strong> la prósta, pero<br />
requiere <strong>de</strong> una intervención clínica. En este estudio, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> éstos no mejora los resultados y <strong>el</strong> margen<br />
CTV-PTV son similares en ambos métodos. Por lo tanto, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> estructuras óseas en <strong>el</strong> registro <strong>de</strong><br />
imágenes 3D-3D es un interesante y simple método para obtener las correcciones a aplicar en la mesa <strong>de</strong><br />
tratamiento.<br />
Palabras clave: Cáncer <strong>de</strong> prostate, marcadores fiduciarios, radioterapia con imagen guiada (IGRT),<br />
tomografía computarizada con haz cónico (CBCT)<br />
ABSTRACT<br />
Purpose: The aim of this work is to asses the prostate motion using 3D-3D registration images based on<br />
kilovoltage (kV) cone-beam computed tomography (CBCT) and analyze the setup and internal motion<br />
uncertainties comparing two matching methods; gold fiduciary markers and bony anatomy targeting.<br />
Material and Methods: Daily kV CBCT images were acquired during treatment process. Three fiducial<br />
gold markers were implanted on the prostate of 22 patients. A total of 1550 CBCT were analyzed and<br />
differences between gold markers and bony anatomy targeting were recor<strong>de</strong>d with statistical study<br />
afterwards for translations and rotations. Setup and internal motion uncertainties were obtained and the<br />
PTV margin using current recipes.<br />
3 E-mail: radiofísica@hospital2000.net<br />
283
Results: The corr<strong>el</strong>ation coefficient for the patient position shifts for translations using fiducials markers<br />
vs. bony anatomy was (R 2 = 0.91, 0.35, 0.66) in the right-left (RL), superior-inferior (SI) and anteriorposterior<br />
(AP) directions, respectiv<strong>el</strong>y. Similarly, the results for rotations were (R 2 = 0.06, 0.31, 0.36) in<br />
the RL, SI and AP directions. Comparing both methods the estimates of group systematic error,<br />
systematic error and random error for translations were (0.6, 0.5, 0.6) mm in RL direction, (-1.8, 2.0, 2.1)<br />
mm in SI direction and (-1.1, 1.8, 2.0) mm in AP direction. For rotations the before results were (0.4, 1.8,<br />
1.9)º in RL direction, (0.1, 0.8, 0.8)º in SI direction and (0.4, 0.8, 0.9)º in AP direction.<br />
Conclusions: Fiducial markers are useful to assess prostate position but require a clinical intervention. In<br />
this study the use of fiduciary markers does not improves the results, and the CTV to PTV margin are<br />
quite similar in both methods, therefore bony anatomy is an interesting and simple method to matching<br />
3D images to obtain couch corrections positioning.<br />
Key words: Prostate carcinoma, fiducial markers, image gui<strong>de</strong>d radiotherapy (IGRT), cone-beam<br />
computed tomography (CBCT)<br />
1. Introduction<br />
The image gui<strong>de</strong>d radiotherapy (IGRT) uses extensiv<strong>el</strong>y MV and kV images and requires an<br />
important imaging data analyses 1,2 . Wi<strong>de</strong>spread application is the treatment for prostate cancer, with<br />
different techniques. The image registration is able to perform using different methods, according to<br />
protocols, software, ... therefore significant different results can be to achieve. The prostate has a intrinsic<br />
known motion respect to bone structure (p<strong>el</strong>vis and femur heads), the purpose is quantify it, to study the<br />
different kind registration images and finally to <strong>de</strong>termine a good IGRT protocol for prostate tumours.<br />
This study collects 22 patients, with kilovoltage cone beam computed tomographic (kV CBCT) images to<br />
assess how the prostate moves and rotates respect to bony structures throughout the treatment, with the<br />
h<strong>el</strong>p of fiduciary markers.<br />
2. Material and Methods<br />
This study inclu<strong>de</strong>d 22 patients with stage T1 (4.5%), T2 (9.1%), T3(86.4%) prostate cancer who<br />
had been treated at our institution between September 2008 and January 2010 (Table 1). The treatment<br />
prescription was 76 Gy, d<strong>el</strong>ivered on the prostate, in 38 fractions using 3D CRT. Patients were treated<br />
using a Elekta Synergy ® linear acc<strong>el</strong>erator (Elekta Limited, Crawley, UK) equipped with a RX tube to<br />
acquire cone-beam computed tomography images (CBCT). Patient is placed in supine position, knees and<br />
ankles are fixed using a pillow and a footrest respectiv<strong>el</strong>y. Skin tattoos on the laser projection. Three gold<br />
markers are placed on the prostate, with cylindrical geometry; 1 mm diameter and 3 mm length. They are<br />
placed using transrectal ultrasound guidance 2-3 weeks before acquire the CT scan.<br />
Axial CT slices of the p<strong>el</strong>vis at 3 mm intervals were acquired (Xvision EX CT, Toshiba Medical<br />
Systems, USA), to calculate the therapy radiation treatment (TPS). The TPS used is Elekta PrecisePlan<br />
2.11 (Elekta Limited, Crawley, UK). The patient is correctly positioned following the setup <strong>de</strong>scribed<br />
above. One CBCT is acquired and fusion 3D-3D with the CT planning scan. On line correction is applied<br />
if any translation is bigger than 3 mm (action lev<strong>el</strong> value). After that, a second CBCT is obtained to make<br />
sure the right patient positioning. Afterwards the radiation treatment is d<strong>el</strong>ivered. This scheme is followed<br />
during the five first sessions, then an off line correction is applied and only one CBCT is acquired. Each<br />
five fractions, a new off line correction is calculated and applied is any translation is higher than 2 mm,<br />
i.e. SAL protocol is used throughout the d<strong>el</strong>ivered treatment. It is pretty important all rotation might be<br />
less than 3º, otherwise a setup patient review will be mandatory. Rotation corrections are no applied, but<br />
are reported and analyzed in this study 3,4 . The matching methods are two. In the first one the three<br />
markers are inclu<strong>de</strong>d (fig. 1), starting with gray value criteria and finishing with manual correction to<br />
ensure the good fusion between markers. This box is fixed for all d<strong>el</strong>ivery treatment. Off the current<br />
treatment, other registration method was applied using the bony anatomy (fig. 2), when the markers were<br />
no suppressed but big bony information is enough to leave out of account the three markers. In this case<br />
only the grey value criteria is used. The study reports the results for both methods including translations<br />
and rotations, and their differences 5,6 . The Pearson product-moment corr<strong>el</strong>ation coefficient was used to<br />
284
measure the corr<strong>el</strong>ation in couch shift and rotations between CBCT using gold fiducial markers and bony<br />
anatomy method. All data are calculated using one standard <strong>de</strong>viation (SD). The translations and rotations<br />
and their differences for each patient between both methods are reported in the three directions; right-left<br />
(RL), superior-inferior (SI) and anterior-posterior (AP). Then the difference calculus is very simple; (gold<br />
marker measure) – (bony anatomy measure). For each patient and each procedure the following statistic is<br />
studied: {M, Σ, σ}, i.e. the group systematic, systematic and random uncertainties 7 . The distribution of the<br />
systematic error was estimated by taking the standard <strong>de</strong>viation of the mean values for each patient. An<br />
observer study was performed to evaluate the influence of interobserver variation for matching on the<br />
CBCT image sets. The second CBCT of the five first fractions (intrafraction error) are used to calculate<br />
the internal motion uncertainty. The first CBCT of the five first fractions and the following acquired<br />
(interfraction error) are used to calculate the setup uncertainty. Finally, the total uncertainty is obtained by<br />
the expressions b<strong>el</strong>ow (1) and (2), and the suggested margin from the literature is calculated by the (3) 8 .<br />
3. Results<br />
Σ 2 tot = Σ 2 setup + Σ 2 int motion + Σ 2 interob<br />
σ 2 tot = σ 2 setup + σ 2 int motion + σ 2 interob<br />
PTVmargin = 2,5 Σtot + 0,7 σ tot<br />
Using the non migration markers verification procedure, all measures are within ±2 mm, it is the inherent<br />
uncertainty of the process. Only for two patients (9%) the differences measured are near to 3 mm, but the<br />
distances did not increase or <strong>de</strong>crease consistently throughout the treatment. Therefore the conclusion is<br />
that no significant migration markers between fractions were observed. The interobserver variability is<br />
higher using markers than using bony structures. That is due to the first method inclu<strong>de</strong>s a manual set<br />
between markers, then the result carries out a large variability (table 2). Figs. 3-4 show the translational<br />
interfraction differences between gold markers and bony anatomy registration for a patient case. Figs. 5-<br />
10 show the translation and rotations <strong>de</strong>viations of gold marker position from bony anatomy position in<br />
all directions. These plots are for interfraction motion. Figs 11-22 show the histogram of the translations<br />
and rotations differences between gold marker position and bony anatomy position in all directions.<br />
These plots are for interfraction and intrafraction motion. Figs 11-22 show the histogram of the<br />
translations and rotations differences between gold marker position and bony anatomy position in all<br />
directions. These plots are for interfraction and intrafraction motion. Tables 2-6 go over all data results.<br />
For translations in RL direction the agreement is good, and the same result on SI and AP rotations. Then<br />
using markers or bony structures is not the same prostate surrogate method. According to the current<br />
literature, that is the expected value, and their differences are coughed in the figs. 5-22. The M value<br />
provi<strong>de</strong>s to know if exits, o not, a global effect in the prostate treatments. All measures are b<strong>el</strong>ow than<br />
1.0 mm, then a consistent protocol was followed throughout the d<strong>el</strong>ivered treatment. The CTV to PTV<br />
margin obtained for intrafractional measures (internal motion uncertainty) is around 2-3 mm for both<br />
methods and in all directions. For interfractional measures (setup uncertainty) the margin is around 3-5<br />
mm for both methods and in all directions. The margins are slightly higher in vertical direction (tables 3-<br />
7). Most of measures are within ±2 mm of discrepancy, so often more than 75%. The major variability is<br />
found in vertical direction, when ±3 mm is enough to ensure the differences.<br />
4. Conclusions<br />
Finally, the total PTV margin is around 5 mm in RL and SI for both methods, and 5-6 mm in AP<br />
direction 9 . Regarding to this methodology, use gold markers as prostate surrogate does not improve<br />
respect to use bony structures. Maybe the great interobserver uncertainty is the mean source of this result.<br />
Therefore bony anatomy is an interesting and simple method to matching 3D images to obtain couch<br />
corrections positioning 10 . However, markers may not be the best method to test cone-beam CT against, as<br />
they are a surrogate for daily prostate position. The wealth of additional information provi<strong>de</strong>d by conebeam<br />
CT images such as target visualization, critical organ avoidance, and assessment of treatment<br />
response, offers many potential benefits to radiation therapy d<strong>el</strong>ivery that require investigation. The<br />
(1)<br />
(2)<br />
(3)<br />
285
hardware and software components of cone-beam CT technology are constantly evolving to improve<br />
image quality, efficiency, and data analysis tools.<br />
Table 1. Patient cohort and treatment outline.<br />
Patient<br />
no.<br />
No. CBCT<br />
intrafraction<br />
No. CBCT<br />
interfraction<br />
No. On line<br />
corrections<br />
Treatment<br />
fraction (Gy)<br />
Tt Nn Mm classification<br />
No. Total<br />
matches<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
19<br />
20<br />
21<br />
22<br />
no data<br />
5<br />
4<br />
no data<br />
5<br />
2<br />
2<br />
no data<br />
4<br />
3<br />
3<br />
4<br />
3<br />
3<br />
4<br />
5<br />
4<br />
4<br />
5<br />
3<br />
4<br />
5<br />
37<br />
31<br />
34<br />
34<br />
32<br />
32<br />
27<br />
19<br />
38<br />
37<br />
37<br />
33<br />
32<br />
22<br />
35<br />
25<br />
30<br />
25<br />
34<br />
33<br />
36<br />
35<br />
21 (57%)<br />
29 (94%)<br />
25 (74%)<br />
25 (74%)<br />
27 (84%)<br />
15 (47%)<br />
19 (70%)<br />
9 (47%)<br />
26 (68%)<br />
25 (68%)<br />
26 (70%)<br />
26 (79%)<br />
28 (88%)<br />
8 (36%)<br />
28 (80%)<br />
25 (100%)<br />
24 (80%)<br />
21 (88%)<br />
31 (92%)<br />
16 (48%)<br />
31 (86%)<br />
30 (86%)<br />
60 + 16<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
56 + 20<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
60 + 16<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
70 + 6<br />
76<br />
68 + 8<br />
70 + 6<br />
60 + 14<br />
T3a N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T2c N0 M0 T2c N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3a N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T3b N0 M0 T1c N0 M0 74<br />
72<br />
76<br />
68<br />
74<br />
68<br />
58<br />
38<br />
84<br />
80<br />
80<br />
74<br />
70<br />
50<br />
78<br />
60<br />
68<br />
58<br />
78<br />
72<br />
80<br />
80<br />
Total 72 703 515 1550<br />
Table 2. Interobserver variability from systematic error (∑) and random error (σ) gold markers and bony<br />
anatomy targeting based on clinical target volume (CTV) and markers’ position for 5 observers over 5<br />
patients in each of the kV CBCT images set. All translations (transl) data are in mm and all rotations<br />
(rotat) data are in º. For translations the concordance between observers is 82% and 91% for rotations.<br />
RL SI AP<br />
Transl Rotat Transl Rotat Transl Rotat<br />
Method Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony<br />
∑interob 0,4 0,1 0,0 0,4 0,3 0,1 0,0 0,0 0,4 0,1 0,0 0,1<br />
σinterob 0,6 0,1 0,0 0,6 1,1 0,3 0,0 0,1 0,8 0,2 0,0 0,2<br />
PTVm interob 1,4 0,2 1,6 0,5 1,5 0,3<br />
Table 3. Setup uncertainties assessed from the interfraction measures. Estimates of group systematic error<br />
M, systematic error ∑ and random error σ for both methods (gold markers and bony anatomy targeting)<br />
for 22 patients and. All translations (transl) data are in mm and all rotation (rotat) data are in º.<br />
RL SI AP<br />
Transl Rotat Transl Rotat Transl Rotat<br />
Method Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony<br />
Msetup -0,2 -0,2 0,6 0,4 -0,5 1,4 -0,2 -0,4 0,1 1,2 0,3 -0,1<br />
∑setup 0.9 0,9 0,6 0,4 0,8 0,8 0,3 0,3 0,8 0,9 0,2 0,1<br />
σsetup 2,7 2,6 1,7 1,4 2,7 2,0 0,9 0,8 3,9 3,5 0,8 0,6<br />
PTVm setup 4,1 4,1 3,8 3,3 4,8 4,7<br />
Within ± 2<br />
mm/º (%)<br />
74,1 77,0 78,9 77,7 78,7 62,2 99,4 99,1 68,7 57,6 89,3 98,2<br />
Within ± 3<br />
85,9 86,2 90,8 92,6 87,6 74,7 99,9 100 75,5 66,0 97,0 99,7<br />
mm /º(%)<br />
Within ± 5<br />
mm/º (%) 95,3 96,3 98,3 99,7 96,2 87,2 100 100 85,3 80,1 99,9 100<br />
286
Table 4. Setup uncertainties assessed from the interfraction measures when comparing both methods<br />
(gold markers and bony anatomy targeting) for 22 patients. Estimates of group systematic error M(μ),<br />
systematic error ∑(μ) and random error RMS(σ). All translations (transl) data are in mm and all rotation<br />
(rotat) data are in º.<br />
RL SI AP<br />
Transl Rotat Transl Rotat Transl Rotat<br />
Msetup 0,1 0,2 -1,9 0,2 -1,1 0,4<br />
∑setup 0,0 0,6 0,1 0,4 0,1 0,3<br />
σsetup 0,1 1,9 0,2 0,8 0,2 0,9<br />
Table 5. Internal motion uncertainties assessed from the intrafraction measures. Estimates of group<br />
systematic error M, systematic error ∑ and random error σ for both methods (gold markers and bony<br />
anatomy targeting) for 19 patients. All translations (transl) data are in mm and all rotation (rotat) data are<br />
in º.<br />
RL SI AP<br />
Transl Rotat Transl Rotat Transl Rotat<br />
Method Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony<br />
Mint motion 0,0 -0,2 1,0 0,9 -0,2 0,5 -0,3 -0,3 -0,1 0,6 0,4 0,4<br />
∑int motion 0,5 0,6 1,3 0,7 0,6 0,8 0,8 0,8 0,6 0,5 0,4 0,4<br />
σint motion 1,1 1,2 2,0 1,4 1,4 1,7 1,2 1,2 1,4 1,5 0,7 0,7<br />
PTVm int m 2,0 2,3 2,5 3,2 2,4 2,4<br />
Within ± 2<br />
97,2 98,6 73,6 75,0 91,7 73,6 100 100 88,9 70,8 93,1 97,2<br />
mm/º (%)<br />
Within ± 3<br />
mm/º (%) 98,6 98,6 87,5 87,5 94,4 79,2 100 100 93,1 83,3 97,2 98,6<br />
Within ± 5<br />
mm/º (%)<br />
100 100 95,8 98,6 97,2 91,7 100 100 95,8 91,7 100 100<br />
Table 6. Internal motion uncertainties assessed from the Intrafraction measures. Estimates of group<br />
systematic error M, systematic error ∑ and random error σ when comparing both methods (gold markers<br />
and bony anatomy targeting) for 19 patients. All translations (transl) data are in mm and all rotation<br />
(rotat) data are in º.<br />
RL SI AP<br />
Transl Rotat Transl Rotat Transl Rotat<br />
Mint motion 0,2 0,0 -0,6 0,0 -0,8 0,4<br />
∑int motion 0,5 1,5 0,6 0,9 0,6 0,5<br />
σint motion 0,6 2,3 1,3 1,2 1,3 0,7<br />
Table 7. Total margin should be applied. Estimates of systematic error ∑ and random error σ All<br />
translations (transl) data are in mm and all rotation (rotat) data are in º.<br />
RL SI AP<br />
Transl Rotat Transl Rotat Transl Rotat<br />
Method Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony Mark Bony<br />
∑tot 1,1 1,1 1,4 0,9 1,0 1,1 0,9 0,9 1,1 1,0 0,4 0,4<br />
σtot 3,0 2,9 2,6 2,1 3,2 2,6 1,5 1,4 4,2 3,8 1,1 0,9<br />
PTVm tot 4,8 4,7 4,9 4,7 5,6 5,3<br />
Fig. 1.Gold markers targeting using kV CBCT images. Fig. 2. Bony anatomy targeting using kV CBCT images.<br />
287
Fig. 3. Translational differences between gold markers and bony<br />
anatomy registration for a patient case. Interfraction motion.<br />
Fig. 5. Deviation of gold marker position from bony anatomy<br />
position in RL direction and for translations. 22 patients.<br />
Interfraction motion.<br />
Fig. 7. Deviation of gold marker position from bony anatomy<br />
position in SI direction and for translations. 22 patients.<br />
Interfraction motion.<br />
Fig. 9. Deviation of gold marker position from bony anatomy<br />
position in AP direction and for translations. 22 patients.<br />
Interfraction motion.<br />
Fig. 4. Rotational differences between gold markers and bony<br />
anatomy registration for a patient case. Interfraction motion.<br />
Fig. 6. Deviation of gold marker position from bony anatomy<br />
position in RL direction and for rotations. 22 patients.<br />
Interfraction motion.<br />
Fig. 8. Deviation of gold marker position from bony anatomy<br />
position in SI direction and for rotations. 22 patients.<br />
Interfraction motion.<br />
Fig. 10. Deviation of gold marker position from bony anatomy<br />
position in AP direction and for rotations. 22 patients.<br />
Interfraction motion.<br />
288
Fig. 11. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in RL direction and for<br />
translations. 22 patients. Interfraction motion<br />
Fig. 13. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in SI direction and for<br />
translations. 22 patients. Interfraction motion.<br />
Fig. 15. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in AP direction and for<br />
translations. 22 patients. Interfraction motion.<br />
Fig. 12. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in RL direction and for<br />
rotations. 22 patients. Interfraction motion.<br />
Fig. 14. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in SI direction and for<br />
rotations. 22 patients. Interfraction motion.<br />
Fig. 16. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in AP direction and for<br />
rotations. 22 patients. Interfraction motion.<br />
289
Fig. 17. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in RL direction and for<br />
translations. 22 patients. Intrafraction motion.<br />
Fig. 19. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in SI direction and for<br />
translations. 22 patients. Intrafraction motion.<br />
Fig. 21. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in AP direction and for<br />
translations. 22 patients. Intrafraction motion.<br />
Fig. 18. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in RL direction and for<br />
rotations. 22 patients. Intrafraction motion.<br />
Fig. 20. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in SI direction and for<br />
rotations. 22 patients. Intrafraction motion.<br />
Fig. 22. Histogram of the differences between gold marker<br />
position and bony anatomy position in AP direction and for<br />
rotations. 22 patients. Intrafraction motion.<br />
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prostate gland position using cine MRI. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1999; 44:525-533.<br />
291
ESTABLECIMIENTO DE NIVELES DE ACCIÓN PARA EL<br />
CONTROL DE CALIDAD DE IMRT CON PANEL PLANO:<br />
EXPERIENCIA CON EL ALGORITMO iGRiMLO<br />
V. González 1,� , V. <strong>de</strong> los Dolores 1 , V. Pastor 1 , J.M. Martínez, J. Gimeno 1 , C.<br />
Guardino 1 , V. Crispín 1<br />
1 Fundación Instituto Valenciano <strong>de</strong> Oncología. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección<br />
Radiológica. 46009. València<br />
RESUMEN<br />
Se ha utilizado <strong>el</strong> algoritmo iGRiMLO programado en nuestra institución para la verificación<br />
individual <strong>de</strong> planes <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> radioterapia con intensidad modulada (IMRT) step and<br />
shoot mediante dosimetría portal pretratamiento <strong>de</strong> no transmisión, disparando <strong>el</strong> plan<br />
directamente sobre un dispositivo <strong>el</strong>ectrónico <strong>de</strong> imagen portal (EPID) <strong>de</strong> un pan<strong>el</strong> plano <strong>de</strong> silicio<br />
amorfo (a-Si). Se estudió mediante <strong>el</strong> test gamma <strong>el</strong> acuerdo entre la dosis predicha por <strong>el</strong><br />
planificador y los mapas <strong>de</strong> dosis que <strong>el</strong> algoritmo iGRiMLO ha calculado a partir <strong>de</strong> las imágenes<br />
portales en formato DICOM <strong>de</strong> todos los campos <strong>de</strong> tratamiento. A partir <strong>de</strong> los parámetros<br />
gamma medio (γmed) y <strong>el</strong> porcentaje d<strong>el</strong> área d<strong>el</strong> campo con un valor gamma menor que 1.0 (γ%
El uso <strong>de</strong> un a-Si EPID como dosímetro es complicado <strong>de</strong>bido a los materiales usados en su<br />
construcción. Consiste <strong>de</strong> diversas capas <strong>de</strong> distintos materiales; y su calibración es más<br />
complicada que una simple corr<strong>el</strong>ación d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> frente a la dosis medida con una cámara<br />
<strong>de</strong> ionización a la profundidad equivalente en un maniquí. Esto se <strong>de</strong>be a que <strong>el</strong> EPID muestra una<br />
respuesta no local por motivos <strong>de</strong> la dispersión óptica 1 ; a un cambio en la respuesta fuera d<strong>el</strong> eje a<br />
causa <strong>de</strong> que <strong>el</strong> espectro d<strong>el</strong> haz varía con la distancia al eje por <strong>el</strong> alto número atómico d<strong>el</strong><br />
fósforo 2 ; a las distintas propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> backscatter que presente <strong>el</strong> EPID frente al que presentarían<br />
maniquíes <strong>de</strong> agua 3,4 y a la diferente respuesta a la radiación directa y dispersa dada la<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia energética <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores que constituyen <strong>el</strong> EPID 2,5,6 . Todos estos efectos<br />
provocan que <strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> la respuesta d<strong>el</strong> EPID con <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo 7 sea mayor que <strong>el</strong><br />
medido con una cámara <strong>de</strong> ionización en agua, aunque se ha <strong>de</strong>mostrado 8 la existencia <strong>de</strong> una<br />
profundidad en agua dref que exhibe una propieda<strong>de</strong>s dosimétricas parecidas a las d<strong>el</strong> EPID.<br />
Una aproximación a la dosimetría portal consiste en convertir una imagen <strong>de</strong> EPID a un mapa <strong>de</strong><br />
dosis en agua. Una posibilidad 9,10,11 es <strong>de</strong>convolucionar la imagen obtenida en <strong>el</strong> EPID para<br />
obtener la fluencia primaria y convolucionar ésta con kern<strong>el</strong>s <strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> dosis para un<br />
maniquí <strong>de</strong> agua sólida que pue<strong>de</strong> verificarse con medidas con cámara <strong>de</strong> ionización. Otra<br />
aproximación es pre<strong>de</strong>cir, bien mediante cálculos con métodos <strong>de</strong> Monte Carlo 12,5 o con métodos<br />
<strong>de</strong> convolución 13 , la imagen que se produce en <strong>el</strong> EPID a partir <strong>de</strong> una fluencia conocida. El<br />
algoritmo iGRiMLO se basa en un método experimental mod<strong>el</strong>ado con calibraciones directas, en<br />
don<strong>de</strong> no se ha utilizado métodos <strong>de</strong> convolución ni cálculos Monte Carlo, siguiendo un<br />
procedimiento similar al <strong>de</strong>scrito por Lee et al 10 y Ripol et al 14 . Se trata <strong>de</strong> una verificación<br />
pretratamiento <strong>de</strong> no transmisión, don<strong>de</strong> los campos planificados se disparan directamente sobre <strong>el</strong><br />
EPID sin ningún maniquí ni paciente presente.<br />
El algoritmo iGRiMLO, programado con MATLAB 7.7.0 (The MathWorks Inc, MA) convierte en<br />
dosis a 5 cm <strong>de</strong> profundidad en agua la imagen <strong>de</strong> todos los segmentos constituyentes <strong>de</strong> cada<br />
campo <strong>de</strong> IMRT step-and-shoot, los suma y los compara mediante <strong>el</strong> criterio gamma con la dosis<br />
calculada por <strong>el</strong> TPS, sin <strong>el</strong> requerimiento <strong>de</strong> ningún software adicional. Para <strong>el</strong>lo utiliza como<br />
parámetros <strong>de</strong> entrada simplemente las imágenes DICOM <strong>de</strong> todos los campos, las matrices <strong>de</strong><br />
dosis teóricas en agua a 5 cm <strong>de</strong> profundidad predichas por <strong>el</strong> TPS y los datos <strong>de</strong> la calibración d<strong>el</strong><br />
pan<strong>el</strong>.<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es establecer unos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> acción basados en medias y en<br />
<strong>de</strong>sviaciones estándar a partir <strong>de</strong> los parámetros gamma medio (γmed) y <strong>el</strong> porcentaje d<strong>el</strong> área d<strong>el</strong><br />
campo con un valor gamma menor que 1.0 (γ%
imágenes fueron adquiridas sin ningún buildup adicional. El software <strong>de</strong> adquisición es <strong>el</strong> Siemens<br />
Coherence Therapist Workspace (Siemens Medical Solution, Concord, California), versión 2.1.24.<br />
Nijsten 15 <strong>de</strong>scribe <strong>el</strong> funcionamiento d<strong>el</strong> EPID OptiVue. En dicho EPID la imagen se <strong>el</strong>abora a<br />
partir <strong>de</strong> la lectura <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> subframes; y se guarda como una matriz bidimensional <strong>de</strong><br />
niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> gris, con un valor promediado entre todos los subframes. Estos subframes no quedan<br />
almacenados por <strong>el</strong> sistema. La imagen resultante es automáticamente corregida por la sensibilidad<br />
individual <strong>de</strong> los píx<strong>el</strong>es, perfil d<strong>el</strong> haz, píx<strong>el</strong>es muertos y corriente oscura por <strong>el</strong> software <strong>de</strong><br />
adquisición. La corrección por la distinta sensibilidad individual <strong>de</strong> cada píx<strong>el</strong> y d<strong>el</strong> perfil <strong>de</strong> los<br />
haces se hace en un solo paso utilizando imágenes <strong>de</strong> flood fi<strong>el</strong>d (FF). Los mapas <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es<br />
muertos los genera <strong>el</strong> sistema interactivamente, sustituyendo los valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> erróneos por <strong>el</strong><br />
valor medio <strong>de</strong> los píx<strong>el</strong>es vecinos. La corrección <strong>de</strong> corriente oscura se realiza dinámicamente<br />
cada 30 s para diferentes tiempos <strong>de</strong> integración. El tiempo <strong>de</strong> integración por subframe es fijo<br />
(145 ms), lo que conlleva una tasa constante <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> frames <strong>de</strong> 6.9 frames por segundo.<br />
Para realizar dosimetría absoluta, multiplicamos <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> gris promediado <strong>de</strong> la imagen DICOM<br />
resultante por <strong>el</strong> número <strong>de</strong> subframes (presente en la cabecera DICOM <strong>de</strong> la imagen) que la<br />
componen para lograr un valor absoluto.<br />
La estructura d<strong>el</strong> EPID es complicada, y es difícil haller una profundidad equivalente hasta los<br />
<strong>de</strong>tectores dada su arquitectura. Tomamos como distancia <strong>de</strong> referencia dref = 5 cm dado que las<br />
propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> scatter d<strong>el</strong> EPID son más similares a las <strong>de</strong> agua a dicha profundidad 8 . Es por <strong>el</strong>lo<br />
que para hacer todas las comparaciones r<strong>el</strong>acionaremos <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> gris con la dosis absorbida en<br />
un maniquí homogéneo <strong>de</strong> agua a dicha profundidad.<br />
Para obtener la información dosimétrica útil d<strong>el</strong> EPID es necesario conocer cómo está calibrado <strong>el</strong><br />
EPID. Una imagen <strong>de</strong> corriente oscura (DF) y una <strong>de</strong> flood fi<strong>el</strong>d son utilizadas para calibrar <strong>el</strong><br />
dispositivo. La imagen <strong>de</strong> DF se toma sin radiación presente y registra los offsets <strong>de</strong> cada píx<strong>el</strong><br />
individual. La imagen <strong>de</strong> FF se adquiere con toda la matriz expuesta a un campo abierto y se usa<br />
para <strong>de</strong>terminar la sensibilidad r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> cada píx<strong>el</strong>. Así 8 , tras adquirir cada imagen, los valores<br />
<strong>de</strong> píx<strong>el</strong> corregidos se <strong>de</strong>terminan con la fórmula:<br />
�I raw�i,<br />
j�<br />
� DF�i,<br />
j��/<br />
FF�i<br />
j�<br />
FFmean<br />
I i,<br />
j)<br />
� , �<br />
( (1)<br />
don<strong>de</strong> Iraw(i,j) es <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> cada píx<strong>el</strong> (i,j) medido por <strong>el</strong> EPID, DF(i,j) es <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> ese píx<strong>el</strong><br />
registrado <strong>el</strong> la imagen <strong>de</strong> DF, FF(i,j) es la respuesta <strong>de</strong> cada píx<strong>el</strong> en la imagen <strong>de</strong> FF y FFmean es<br />
<strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> la imagen FF. I(i,j) es la imagen en formato DICOM que queda<br />
registrada; y a partir <strong>de</strong> la cual obtendremos <strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> dosis. Iraw(i,j) no queda almacenada para<br />
po<strong>de</strong>r trabajar con <strong>el</strong>la.<br />
La imagen <strong>de</strong> FF no es uniforme <strong>de</strong>bido a la presencia d<strong>el</strong> filtro aplanador, diseñado para producir<br />
un campo uniforme a 10 cm <strong>de</strong> profundidad en agua. Como esta imagen se toma a una<br />
profundidad más superficial, posee los “cuernos” característicos <strong>de</strong> los perfiles <strong>de</strong> fotones; por lo<br />
que esta corrección los <strong>el</strong>imina <strong>de</strong> la imagen d<strong>el</strong> EPID. Esto no tiene consecuencias en la imagen<br />
d<strong>el</strong> paciente pero sí en la dosimetría con EPID. Para resolver este problema, se multiplica la<br />
imagen d<strong>el</strong> EPID por una matriz bidimensional FFmedida(i,j) <strong>de</strong> cocientes fuera <strong>de</strong> eje, medidos con<br />
cámara <strong>de</strong> ionización en dmax en un maniquí <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> un campo que cubre completamente <strong>el</strong><br />
EPID a distancia fuente-<strong>de</strong>tector (DFD) <strong>de</strong> 140 cm y 5 cm <strong>de</strong> profundidad, normalizada a 1 en su<br />
centro. Así, se corrige con estos factores a todos los píx<strong>el</strong>es d<strong>el</strong> EPID para <strong>de</strong>volverle a los perfiles<br />
<strong>de</strong> fotones sus característicos “cuernos”.<br />
294
También se precisa <strong>de</strong> la corrección <strong>de</strong> la diferente respuesta d<strong>el</strong> EPID frente a una cámara <strong>de</strong><br />
ionización <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo irradiado. Esto se <strong>de</strong>be a que <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo<br />
altera la contribución <strong>de</strong> la radiación dispersa; y ésta se comporta <strong>de</strong> manera diferente en <strong>el</strong> EPID<br />
(compuesto por materiales <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>nsidad) que en <strong>el</strong> agua. Para <strong>el</strong>lo se tomó una serie <strong>de</strong><br />
imágenes, siguiendo la metodología propuesta por Nicolini et al 10 , con 100 UMs a DFD=140 cm.<br />
Éstas fueron campos cuadrados <strong>de</strong> 2 cm, 3cm, 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm y 25 cm <strong>de</strong> lado; y todas<br />
las combinaciones <strong>de</strong> campos rectangulares <strong>de</strong> longitud 15 cm, 10 cm, 8 cm, 4 cm, 3 cm y 2 cm en<br />
su dirección x (d<strong>el</strong>imitado por <strong>el</strong> multiláminas) y <strong>de</strong> 25 cm, 15 cm, 10 cm y 5 cm en su dirección y<br />
(d<strong>el</strong>imitado por las mordazas). Se leyó <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> integrado en regiones <strong>de</strong> interés (ROIs) <strong>de</strong><br />
20 píx<strong>el</strong>es � 20 píx<strong>el</strong>es y se ajustó <strong>el</strong> output factor (OF) (normalizado a 1 para un campo cuadrado<br />
<strong>de</strong> 10 cm � 10 cm) en función d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo equivalente (TCE) calculado con la fórmula<br />
clásica <strong>de</strong> Sterling (2) mediante la r<strong>el</strong>ación (3):<br />
x � y<br />
TCE � 2 �<br />
x � y<br />
(2)<br />
OF TCE � c � d �ln<br />
TCE<br />
(3)<br />
� � � �<br />
Se comparó utilizando los mismos campos <strong>el</strong> resultado d<strong>el</strong> OF <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong><br />
0.125 cm 3 <strong>de</strong> volumen sensible (PTW 3110) en un maniquí <strong>de</strong> agua a la profundidad dref = 5 cm a<br />
distancia fuente superficie (SSD) <strong>de</strong> 140 cm. Así, se pudo establecer una r<strong>el</strong>ación entre <strong>el</strong> OF d<strong>el</strong><br />
EPID y <strong>el</strong> OF <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> ionización. Se encontró, al igual que Nicolini et al 10 que la mejor<br />
corr<strong>el</strong>ación entre ambas medidas venía dada mediante la expresión (4).<br />
� � ��<br />
1 �<br />
c � d �ln<br />
OF ( TCE)<br />
� TCE<br />
(4)<br />
Con esta expresión corregimos la distinta lectura que proporciona <strong>el</strong> EPID frente a la que nos daría<br />
una cámara <strong>de</strong> ionización situada a dref en función d<strong>el</strong> TCE.<br />
Un fenómeno a tener en cuenta en la dosimetría con EPID son los efectos <strong>de</strong> ghosting, que se <strong>de</strong>be<br />
principalmente a las cargas atrapadas en los fotodiodos 16,17,18 . Este efecto provoca un retraso en la<br />
señal, <strong>de</strong> tal manera que las cargas generadas en un subframe <strong>de</strong> la imagen se lee en subframes<br />
subsiguientes. Este efecto <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> fuertemente d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> subframes que forman la imagen.<br />
Como en <strong>el</strong> EPID estudiado la tasa <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> subframes es fija; po<strong>de</strong>mos hablar<br />
indistintamente <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong> lectura o <strong>de</strong> número <strong>de</strong> subframes que constituyen la imagen; ya que<br />
ambos están linealmente r<strong>el</strong>acionados. Otro efecto que provoca <strong>el</strong> ghosting, asociado también con<br />
las cargas atrapadas, es un cambio en la ganancia (sensibilidad) d<strong>el</strong> pan<strong>el</strong> 19,20 ; pues estas cargas<br />
atrapadas modifican <strong>el</strong> campo <strong>el</strong>éctrico y tiene como consecuencia un cambio en la sensibilidad <strong>de</strong><br />
la capa <strong>de</strong> a-Si.<br />
Para mod<strong>el</strong>arlo, se disparó sobre <strong>el</strong> EPID sucesivos campos <strong>de</strong> 10 cm � 10 cm con 2, 3, 5, 10, 15,<br />
20, 25, 100, 200 y 500 UMs. Se leyó <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> una ROI <strong>de</strong> (20 � 20) píx<strong>el</strong>es centrada<br />
para todas las imágenes y se normalizó a la lectura <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> 500 UMs, en que la señal llega a<br />
un punto estable. Se representó <strong>el</strong> cociente valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> integrado (valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> dado por la<br />
imagen I(i,j) � número <strong>de</strong> subframes <strong>de</strong> la imagen) / dosis absorbida por cada campo en un<br />
maniquí <strong>de</strong> agua a dref frente al número <strong>de</strong> subframes <strong>de</strong> que consta la imagen. Se ajustó 15,21 estos<br />
puntos con una triple exponencial que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> subframes t: G(t) = A0 – A1 exp(-r1<br />
t) - A2 exp(-r2 t) - A3 exp(-r3 t).<br />
Una vez realizado estos pasos, se pasa <strong>de</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> gris <strong>de</strong> cada píx<strong>el</strong> a dosis a 5 cm <strong>de</strong> profundidad<br />
en agua con una calibración perfectamente lineal. Para <strong>el</strong>lo se irradió <strong>el</strong> EPID situando los<br />
<strong>de</strong>tectores a una DFD = 140 cm con un campo <strong>de</strong> 10 cm � 10 cm, y se irradió con una serie <strong>de</strong> 1,<br />
295
2, 3, 5, 10, 15, 20 y 25 UMs (rango <strong>de</strong> UMs <strong>de</strong> los segmentos que se dispara en IMRT). Se hizo un<br />
ajuste lineal d<strong>el</strong> valor integrado <strong>de</strong> los píx<strong>el</strong>es centrales en una región <strong>de</strong> 20 � 20 píx<strong>el</strong>es. Se<br />
realizó un ajuste lineal <strong>de</strong> este valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> con la dosis dada por <strong>el</strong> TPS en un maniquí <strong>de</strong> agua a<br />
la profundidad dref <strong>de</strong> 5 cm (Fig.1), obligando a la pendiente a pasar por <strong>el</strong> origen. Esta pendiente<br />
CF es <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> conversión <strong>de</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> a dosis en agua a 5 cm <strong>de</strong> profundidad.<br />
Dosis (cGy)<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
Calibración PV vs Dosis<br />
y = 0,000020043405x<br />
R 2 = 0,999959333620<br />
0<br />
0,00E+00 1,00E+05 2,00E+05 3,00E+05 4,00E+05 5,00E+05 6,00E+05 7,00E+05<br />
Píx<strong>el</strong> Value<br />
Fig. 1 Calibración lineal <strong>de</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en EPID vs dosis a 5 cm <strong>de</strong> profundidad en<br />
agua<br />
Así, introduciendo todas estas correcciones, la dosis D(i,j) equivalente en agua a 5 cm <strong>de</strong><br />
profundidad <strong>de</strong> un punto (i,j) será:<br />
C<br />
D i,<br />
j)<br />
�<br />
� I<br />
�i, j��<br />
t � FFmedido�i,<br />
j��<br />
OF�TCE<br />
�<br />
G�t<br />
�<br />
F ( (5)<br />
Se comparó 169 mapas <strong>de</strong> dosis generados por iGRiMLO correspondientes a 25 pacientes tratados<br />
<strong>de</strong> patologías <strong>de</strong> cabeza y cu<strong>el</strong>lo con los predichos por <strong>el</strong> TPS XiO versión 4.34.02 (CMS, St<br />
Louis, MO) sobre un maniquí <strong>de</strong> agua situado a SSD=135 cm y 5 cm <strong>de</strong> profundidad. Se evaluó<br />
con la función gamma ( 3% dosis – 3 mm <strong>de</strong> distancia) todos los puntos con una dosis superior al<br />
10% d<strong>el</strong> máximo. Los segmentos que constituyen cada campo oscilan entre 10 y 29; con una<br />
media <strong>de</strong> 19. El algoritmo iGRiMLO realiza las correcciones anteriores a todos los segmentos <strong>de</strong><br />
cada campo <strong>de</strong> forma automatizada y se encarga también <strong>de</strong> hacer <strong>el</strong> test gamma; sin recurrir a<br />
ningún software externo. Este proceso está automatizado.<br />
El algoritmo imprime directamente los resultados en un fichero <strong>de</strong> salida en formato pdf (Fig. 2).<br />
En él se muestra los datos <strong>de</strong> porcentaje <strong>de</strong> puntos evaluados en <strong>el</strong> pan<strong>el</strong>, <strong>el</strong> valor gamma medio y<br />
gamma máximo <strong>de</strong> los puntos evaluados, <strong>el</strong> pocentaje <strong>de</strong> puntos con índice gamma < 1, las<br />
gráficas <strong>de</strong> la imagen DICOM y la matriz convertida a dosis, un mapa <strong>de</strong> los puntos que cumplen<br />
<strong>el</strong> criterio gamma, una matriz con <strong>el</strong> valor gamma <strong>de</strong> todos los puntos evaluados y dos perfiles<br />
(longitudinal y transversal centrados en la matriz) <strong>de</strong> la dosis predicha y la medida. El tiempo <strong>de</strong><br />
cálculo <strong>de</strong> iGRiMLO para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los 7 campos <strong>de</strong> IMRT <strong>de</strong> cada paciente ocupa unos 10<br />
minutos; y no necesita intervención humana tras indicarle las imágenes DICOM <strong>de</strong> entrada con sus<br />
correspondientes matrices <strong>de</strong> dosis predichas por <strong>el</strong> TPS. Esto lo convierte en una herramienta ágil<br />
y versátil.<br />
296
Fig. 2. Informe generado por iGRiMLO para un campo <strong>de</strong> IMRT.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Las medidas <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis absolutas en un plano usando <strong>el</strong> EPID forma parte en<br />
nuestra institución <strong>de</strong> un programa <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los planes <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> IMRT<br />
más amplio, que incluye medida <strong>de</strong> la dosis d<strong>el</strong> plan <strong>de</strong> tratamiento en un punto (medido con<br />
cámara <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> volumen sensible <strong>de</strong> 0.125 cm 3 PTW 3110) y en un plano (medido con<br />
p<strong>el</strong>ícula radicrómica EBT2, <strong>de</strong> ISP y escáner ScanMaker i900, <strong>de</strong> Microtek) <strong>de</strong> un maniquí<br />
cilíndrico QUASAR (Modus Medical Devices). Para la aceptación d<strong>el</strong> plan <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> los<br />
pacientes aquí presentados nos basamos en esos dichos métodos con criterios plenamente<br />
aceptados y validados.<br />
La media y la <strong>de</strong>sviación típica <strong>de</strong> los parámetros analizados son γmed = 0.39 ± 0.05 y γ%
Número <strong>de</strong> campos<br />
γmed<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
0,600<br />
0,550<br />
0,500<br />
0,450<br />
0,400<br />
0,350<br />
0,300<br />
0,250<br />
resultado iGRiMLO γ% < 1<br />
100-99 99-98 98-97 97-96 96-95 95-94 94-93 93-92 92-91 91-90
No se ha utilizado un build-up adicional para permitir la aplicación <strong>de</strong> esta técnica en la<br />
verificación <strong>de</strong> campos <strong>de</strong> IMRT con <strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> gantry planificado, en vez <strong>de</strong> a un ángulo<br />
constante <strong>de</strong> 0º. Esto permite un mejor control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> tratamiento, ya que se evalúa<br />
también <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> la gravedad sobre <strong>el</strong> MLC.<br />
El uso d<strong>el</strong> algoritmo iGRiMLO hace necesario un control <strong>de</strong> calidad al EPID para asegurar su<br />
correcto funcionamiento y establidad. A<strong>de</strong>más, es recomendable recalibrar periódicamente <strong>el</strong><br />
pan<strong>el</strong> para corregir posibles ligeras modificaciones <strong>de</strong> su respuesta a lo largo d<strong>el</strong> tiempo; aunque<br />
no se ha encontrado 15 un <strong>de</strong>terioro d<strong>el</strong> EPID <strong>de</strong>bido a la utilización <strong>de</strong> dosimetría portal.<br />
4. Conclusiones.<br />
Con estos resultados se ha <strong>de</strong>mostrado que <strong>el</strong> algoritmo iGRiMLO es a<strong>de</strong>cuado para la medida <strong>de</strong><br />
planos <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> campos <strong>de</strong> IMRT. El establecimiento <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> acción es una herramienta<br />
útil para sistematizar la evaluación <strong>de</strong> los planes <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> IMRT.<br />
Nuestra experiencia muestra que para aqu<strong>el</strong>los campos que se exce<strong>de</strong>n en la tolerancia establecida,<br />
una recalibración d<strong>el</strong> MLC es suficiente para corregir su valor al repetir la verificación.<br />
iGRiMLO sería capaz <strong>de</strong> funcionar en cualquier ac<strong>el</strong>erador Siemens que posea un EPID OptiVue<br />
(in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> su resolución). Sin embargo, todavía no se ha realizado pruebas d<strong>el</strong><br />
mismo en equipos <strong>de</strong> otras instituciones. Actualmente se está trabajando en una interfaz gráfica<br />
(Fig. 5) que permita la utilización d<strong>el</strong> algoritmo en otros centros que no tengan experiencia con <strong>el</strong><br />
uso <strong>de</strong> MATLAB ni un conocimiento en profundidad <strong>de</strong> iGRiMLO; y se espera que en breve esté<br />
disponible para su uso público.<br />
Fig. 5. Captura <strong>de</strong> pantalla <strong>de</strong> la interfaz gráfica <strong>de</strong> iGRiMLO en que se está<br />
trabajando para ponerlo a disposición <strong>de</strong> la comunidad<br />
299
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[19] Pang, G., Lee, D.L., Rowlands, J.A. Investigation of a direct conversion flat pan<strong>el</strong> for portal imaging. Med.<br />
Phys. 2001; 28():2121-2128.<br />
[20] Overdick, M., Solf, T., Wischmann, H. Temporal artefacts in flat dynamic x-ray <strong>de</strong>tectors. Proc. SPIE 2001;<br />
4320: 47-54.<br />
[21] McDermott, L.N., Nijsten, S.M.J.J.G., Sonke J.J., Partridge M., van Herk, M.B., Mijnherr B.J. Comparison of<br />
ghosting effects for three commercial a-Si EPIDs. Med. Phys. 2006; 33(7):2448-2451.<br />
[22] Stock, M., Kroupa, B., Georg, D. Interpretation and evaluation of the gamma in<strong>de</strong>x and the gamma in<strong>de</strong>x angle<br />
for the verification of IMRT hybrid plans. Phys. Med. Biol. 2005; 50(3): 399-411.<br />
300
ESTUDIO DE MATRICES DE DETECCIÓN PARA<br />
VERIFICACIÓN DOSIMÉTRICA EN RADIOTERAPIA, ANÁLISIS<br />
DE LAS SOLUCIONES COMERCIALES<br />
A. Gago Arias 1 , L. Brualla 2 , F. Gómez 1 , D. M. González Castaño 1 , J. Pardo 1 ,<br />
V. Luna Vega 3 ,J. Mosquera Sueiro 3 , M. Sánchez García 3<br />
1 Grupo <strong>de</strong> Investigación en Radiofísica, Univ. <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a.<br />
2 Exploraciones Radiológicas Especiales S. A.<br />
3 Complejo Hospitalario Universitario <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a.<br />
RESUMEN<br />
La modalidad <strong>de</strong> radioterapia <strong>de</strong> intensidad modulada (IMRT), extendida en España a lo<br />
largo <strong>de</strong> los últimos años, ha consolidado la verificación dosimétrica paciente a paciente como<br />
paso rutinario d<strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad en radioterapia. Un sistema <strong>de</strong> dosimetría sencillo, rápido y<br />
fiable se hace necesario a medida que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> pacientes sometidos a las nuevas técnicas<br />
aumenta. Este trabajo presenta un estudio comparativo sobre las matrices <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores<br />
<strong>de</strong>sarrolladas por distintas casas comerciales ante la <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> dispositivos que agilicen <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> verificación. Se analizará <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> la respuesta espacial <strong>de</strong> los distintos <strong>de</strong>tectores<br />
en la medida <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis, mod<strong>el</strong>izando la misma y comparando la capacidad <strong>de</strong> las<br />
matrices para <strong>de</strong>tectar variaciones <strong>de</strong> fluencia en un tratamiento. El estudio realizado abarca la<br />
matriz <strong>de</strong> diodos Mapcheck2 <strong>de</strong> Sunnuclear y las matrices <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> aire,<br />
PTW729 <strong>de</strong> PTW Freiburg y MatriXX <strong>de</strong> Iba dosimetry.<br />
Palabras claves: Verificación dosimétrica, Radioterapia <strong>de</strong> Intensidad Modulada, Cámaras <strong>de</strong><br />
ionización.<br />
ABSTRACT<br />
Intensity modulated radiotherapy, adopted by Spanish radiotherapy <strong>de</strong>partments during the last years,<br />
introduces the requirement of patient specific dosimetric verification in the quality assurance program. As the<br />
need for a fast and r<strong>el</strong>iable dosimeter for treatment verification increases with the number of patients, several<br />
commercial <strong>de</strong>tector arrays have appeared to cover the <strong>de</strong>mand of easy to handle and fast systems. This work<br />
presents a new comparative study of three 2D commercial <strong>de</strong>tector arrays: PTW729, MatriXX and<br />
Mapcheck2. The <strong>de</strong>tector responses were mod<strong>el</strong>ed and compared with experimental data. Limitations on the<br />
matrix performance <strong>de</strong>pend on the <strong>de</strong>tector type, shape, size and spacing, and some of these effects have been<br />
analyzed in the present work.<br />
Key Words: Dosimetric Verification, Intensity Modulated Radiotherapy, Ionization chamber.<br />
1. Introducción.<br />
La evolución <strong>de</strong> la radioterapia externa hacia técnicas como la intensidad modulada, que<br />
involucra campos <strong>de</strong> radiación altamente conformados y distribuciones <strong>de</strong> dosis con gradientes<br />
<strong>el</strong>evados, ha permitido aumentar la dosis suministrada a los volúmenes a tratar al tiempo que<br />
mantiene la dosis en los órganos <strong>de</strong> riesgo en niv<strong>el</strong>es aceptables. Este tipo <strong>de</strong> técnicas exigen una<br />
cuidadosa caracterización d<strong>el</strong> haz y aumentan los requerimientos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en las<br />
herramientas <strong>de</strong> software y hardware empleadas en <strong>el</strong> proceso radioterápico. La complejidad <strong>de</strong><br />
los tratamientos hace necesaria a<strong>de</strong>más la comprobación <strong>de</strong> la reproducibilidad global d<strong>el</strong><br />
proceso, y la verificación dosimétrica <strong>de</strong> cada tratamiento se ha convertido en un paso in<strong>el</strong>udible<br />
d<strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad [1]<br />
301
La verificación dosimétrica consiste en la medida, en 2 o 3 dimensiones, <strong>de</strong> las distribuciones <strong>de</strong><br />
dosis suministradas por <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador, con resolución espacial suficiente como para <strong>de</strong>tectar<br />
posibles <strong>de</strong>sviaciones entre <strong>el</strong> tratamiento planificado y <strong>el</strong> que va a recibir <strong>el</strong> paciente. La<br />
dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula, radiográfica o radiocrómica, se presenta como una <strong>de</strong> las posibles<br />
estrategias, pero la informatización <strong>de</strong> los hospitales y <strong>el</strong> incremento d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> pacientes<br />
sometidos a técnicas complejas hace necesario agilizar <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> verificación. La matrices <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tectores, dispositivos rápidos y <strong>de</strong> facil manejo, <strong>de</strong>sarrolladas por las casas comerciales<br />
emplean cámaras <strong>de</strong> ionizacion o diodos, con una disposición regular <strong>de</strong> diferente espaciado.<br />
El presente trabajo se centra en <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> tres matrices <strong>de</strong> las matrices <strong>de</strong>tectores 2D<br />
disponibles en <strong>el</strong> mercado, la matriz <strong>de</strong> diodos Mapcheck2 <strong>de</strong> Sunnuclear y las matrices <strong>de</strong><br />
cámaras <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> aire, PTW729 <strong>de</strong> PTW Freiburg y MatriXX <strong>de</strong> Iba dosimetry. La<br />
respuesta espacial <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores será analizada y mod<strong>el</strong>izada, estudiando la fid<strong>el</strong>idad con que<br />
éstos son capaces <strong>de</strong> medir distribuciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> IMRT . Se comparará la capacidad <strong>de</strong> las<br />
matrices para <strong>de</strong>tectar cambios en <strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> fluencia, valorando la r<strong>el</strong>ación entre <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tector y <strong>el</strong> espaciado <strong>de</strong> cada matriz.<br />
2. Materiales y Métodos.<br />
Las características diferenciadoras <strong>de</strong> las matrices <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección a estudiar son<br />
principalmente cuatro: tamaño <strong>de</strong> campo abarcado, mecanismo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección, tamaño <strong>de</strong> <strong>de</strong>tector<br />
y espaciado entre <strong>de</strong>tectores.<br />
Tabla No.1 Características r<strong>el</strong>evantes <strong>de</strong> las matrices <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección bajo estudio.<br />
Matriz Campo (cm²) Tipo <strong>de</strong>t Tamaño <strong>de</strong>tector (mm) Espaciado (cm)<br />
PTW729 27 x 27 Camara ioniz. 5 x 5 x 5 1<br />
MatriXX 24.4 x 24.4 Camara ioniz. 4.5 Ø, 5 h 0.76<br />
Mapcheck2 26 x 32 Diodo 0.8 x 0.8 0.707<br />
2. 1. Respuesta espacial <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores<br />
La <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> mecanismo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección y <strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> volumen activo <strong>de</strong>termina la<br />
respuesta espacial <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores utilizados por cada matriz. Las cámaras <strong>de</strong> ionización colectan,<br />
en una primera aproximación <strong>de</strong> la teoría <strong>de</strong> Bragg-Gray, los <strong>el</strong>ectrones energéticos liberaros en <strong>el</strong><br />
material equivalente a agua que ro<strong>de</strong>a al volumen activo. La respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se pue<strong>de</strong><br />
separar en la contribución <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> la placa <strong>de</strong> material situada sobre los<br />
<strong>de</strong>tectores y una contribución <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrones generados en las franjas <strong>de</strong> material entre<br />
<strong>de</strong>tectores, dando lugar a una respuesta lateral no nula ya presentada para las cámaras <strong>de</strong><br />
ionización <strong>de</strong> la matriz PTW729 [2]. En los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> diodo, la mayor contribución a la dosis<br />
proviene sin embargo <strong>de</strong> la carga liberada en la región <strong>de</strong> vaciamiento d<strong>el</strong> silicio. La alta <strong>de</strong>nsidad<br />
<strong>de</strong> este material con respecto al agua hace mucho menor, cuando no <strong>de</strong>spreciable, la contribución<br />
<strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrones generados en <strong>el</strong> material que ro<strong>de</strong>a a los <strong>de</strong>tectores, dando lugar a una respuesta<br />
lateral mucho más estrecha.<br />
La función <strong>de</strong> respuesta espacial a una cierta profundidad z, FRE, <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores se<br />
parametriza como la r<strong>el</strong>ación entre la señal S registrada cuando <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector es irradiado con un haz<br />
colimado tipo pinc<strong>el</strong> que inci<strong>de</strong> a una distancia (x, y) d<strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y la señal registrada<br />
cuando <strong>el</strong> haz está centrado sobre <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
FRE(x, y, z) = S(x, y, z) / S( 0,0,<br />
z)<br />
(1)<br />
La FRE <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores d<strong>el</strong> PTW729, MatriXX y Mapcheck2 se midió en Co60 y en un<br />
Siemens Primus en calidad <strong>de</strong> 6 MV, a una profundidad efectiva <strong>de</strong> 5 cm <strong>de</strong> agua. La obtención <strong>de</strong><br />
302
un haz tipo pinc<strong>el</strong> <strong>de</strong> 0.5mm, a partir <strong>de</strong> un campo <strong>de</strong> 2x2 cm 2 conformado por <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador,<br />
colimado adicionalmente con dos pares <strong>de</strong> bloques <strong>de</strong> cerrobend separados 0.5 mm. Las matrices<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores se situaron bajo <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> colimación, sobre una plataforma motorizada con paso<br />
<strong>de</strong> 0.5mm que permitió registrar <strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores en función <strong>de</strong> la posición<br />
d<strong>el</strong> haz.<br />
Fig. 1 Dispositivo experimental utilizado para la medida <strong>de</strong> la FRE. b) Contribuciones a la señal en las<br />
cámaras <strong>de</strong> ionización, los <strong>el</strong>ectrones generados en <strong>el</strong> material próximo a la pared lateral d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector dan<br />
lugar a un pico <strong>de</strong> respuesta en la FRE con una altura proporcional al alcance R, <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrones en agua.<br />
Adicionalmente se procedió a la simulación Monte Carlo <strong>de</strong> la FRE utilizando como fuente<br />
inci<strong>de</strong>nte un haz tipo pinc<strong>el</strong> <strong>de</strong> 0.1 mm. Esta colimación permite estudiar en <strong>de</strong>talle la estructura <strong>de</strong><br />
la función <strong>de</strong> respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores y las variaciones <strong>de</strong> ésta con <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> energía d<strong>el</strong> haz<br />
inci<strong>de</strong>nte.<br />
La FRE así medida expresa la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector ante la inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> una fluencia <strong>de</strong><br />
energía colimada, permitiendo, como se <strong>de</strong>mostrará a continuación, mod<strong>el</strong>izar la respuesta d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector ante una fluencia inci<strong>de</strong>nte arbitraria. La señal obtenida en un <strong>de</strong>tector a cierta<br />
profundidad z, para un haz arbitrario es la convolución <strong>de</strong> la fluencia en energía Ψ(x,y) inci<strong>de</strong>nte<br />
con la función FRE(x,y,z).<br />
La <strong>de</strong>posición <strong>de</strong> dosis en agua, a cierta profundidad, <strong>de</strong>bida a una fluencia inci<strong>de</strong>nte Ψ(x,y),<br />
se pue<strong>de</strong> expresar a partir <strong>de</strong> la convolución <strong>de</strong> la misma con un kern<strong>el</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición <strong>de</strong> dosis para<br />
esa profundidad K(x,y,z), dando cuenta d<strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones, d<strong>el</strong> scatter <strong>de</strong> fotones en <strong>el</strong><br />
medio y d<strong>el</strong> ensanchamiento d<strong>el</strong> haz con la profundidad [3]<br />
� �<br />
� �<br />
' '<br />
' ' ' '<br />
D(x, y, z) = ψ(x , y , z) � K(x � x , y � y , z)dx dy<br />
(2)<br />
����<br />
La señal registrada por un <strong>de</strong>tector se pue<strong>de</strong> expresar mediante una convolución <strong>de</strong> la<br />
fluencia en energía con <strong>el</strong> kern<strong>el</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición <strong>de</strong> dosis y una función F<strong>de</strong>t(x,y,z) que introduce las<br />
propieda<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, según la ecuación 3, don<strong>de</strong> notamos la integral <strong>de</strong> convolución con <strong>el</strong><br />
símbolo �.<br />
S(x, y, z) = ψ � K � F = ψ � FRE = D � F<br />
(3)<br />
<strong>de</strong>t<br />
Des<strong>de</strong> un punto <strong>de</strong> vista práctico, teniendo en cuenta que es más habitual disponer <strong>de</strong> la<br />
distribución <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>positada a cierta profundidad por la fluencia inci<strong>de</strong>nte (planificador,<br />
dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula, etc) resulta útil obtener la función F<strong>de</strong>t(x,y,z) mediante la <strong>de</strong>convolución <strong>de</strong><br />
la FRE medida y <strong>el</strong> kern<strong>el</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición <strong>de</strong> dosis para esa misma profundidad K(x,y,z). Una vez<br />
calculada la F<strong>de</strong>t(x,y,z) para cada <strong>de</strong>tector, la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores se podrá mod<strong>el</strong>izar a partir<br />
<strong>de</strong> su convolución con una distribución <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia D(x,y,z) , calculada a la misma<br />
profundidad, con alta resolución espacial. La <strong>de</strong>convolución <strong>de</strong> la FRE y <strong>el</strong> kern<strong>el</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición<br />
<strong>de</strong> dosis se llevó a cabo mediante un algoritmo iterativo que proporciona la función F<strong>de</strong>t(x,y,z) que<br />
convolucionada con <strong>el</strong> kern<strong>el</strong> reproduce aproximadamente la FRE.La mod<strong>el</strong>ización <strong>de</strong> la respuesta<br />
<strong>de</strong>t<br />
303
<strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores ante una fluencia inci<strong>de</strong>nte cualquiera se consigue por tanto mediante la<br />
convolución <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> respuesta F<strong>de</strong>t (x,y,z) con una distribución <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia.<br />
Las medidas manejadas en este trabajo fueron realizadas a 5 cm <strong>de</strong> profunidad, tomando un<br />
kern<strong>el</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición <strong>de</strong> dosis Lorentziano con parámetro <strong>de</strong> escala λ=1.3 mm, siguiendo <strong>el</strong> trabajo<br />
<strong>de</strong> Djougu<strong>el</strong>a et al. para la mod<strong>el</strong>ización <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> diodo [4]. La validación<br />
<strong>de</strong> la metodología para los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> las matrices <strong>de</strong> verificación se realizó a partir <strong>de</strong> la<br />
medida con diodo <strong>de</strong> perfiles <strong>de</strong> dosis para varios tamaños <strong>de</strong> campo y un campo <strong>de</strong> intensidad<br />
modulada con 3 segmentos. La convolución <strong>de</strong> dichos perfiles con la función <strong>de</strong> respuesta F<strong>de</strong>t<br />
(x,y,z) <strong>de</strong> cada <strong>de</strong>tector se comparó con la medida <strong>de</strong> las matrices, reduciendo la distancia entre<br />
<strong>de</strong>tectores a 1 mm mediante la traslación <strong>de</strong> las matrices en una bancada motorizada.<br />
2. 2. Medida <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> IMRT<br />
El estudio <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores para medir distribuciones <strong>de</strong> dosis<br />
representativas <strong>de</strong> un tratamiento <strong>de</strong> IMRT se realizó irradiando las tres matrices, a una<br />
profundidad efectiva <strong>de</strong> 5cm <strong>de</strong> agua, con una inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> 38 segmentos <strong>de</strong> un tratamiento <strong>de</strong><br />
cabeza y cu<strong>el</strong>lo <strong>de</strong> un Siemens Primus en modalidad <strong>de</strong> 6 MV. Como distribución <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong><br />
referencia se tomó en este apartado una dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula radiográfica a 5 cm <strong>de</strong> profundidad<br />
en agua.<br />
La respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores ante este tipo <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis se obtiene mediante la<br />
convolución <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia con la función <strong>de</strong> respuesta F<strong>de</strong>t(x,y,z) <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>tectores. Esta mod<strong>el</strong>izacion <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores facilita <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> manera aislada<br />
<strong>de</strong> los efectos d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, como <strong>el</strong> promedidado en <strong>el</strong> volumen activo, a través <strong>de</strong> su comparación<br />
con la dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula. Dicha comparación fue realizada en términos <strong>de</strong> la función gamma<br />
[5], ayudando a valorar la importancia o visibilidad <strong>de</strong> dichos efectos en la función <strong>de</strong> coste<br />
mayoritariamene usada para la verificación <strong>de</strong> tratamientos.<br />
Adicionalmente se comparó la medida experimental <strong>de</strong> las matrices con la distribución <strong>de</strong><br />
dosis <strong>de</strong> referencia, cuantificando efectos adicionales como <strong>el</strong> espaciado entre <strong>de</strong>tectores y la<br />
sensibilidad d<strong>el</strong> propio test gamma a ruido y pequeños <strong>de</strong>splazamientos entre las distribuciones<br />
comparadas.<br />
2. 3. Capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> cambios en <strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> fluencia.<br />
Finalmente se procedió a analizar la capacidad <strong>de</strong> las matrices <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectar variaciones en la<br />
distribución <strong>de</strong> fluencia suministrada por <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. Para <strong>el</strong>lo se introdujeron pequeños<br />
cambios en la inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> tratamiento con que se irradiaron las matrices. Los cambios<br />
consistieron en <strong>de</strong>splazamientos en una <strong>de</strong> las láminas <strong>de</strong> algunos segmentos <strong>de</strong> la inci<strong>de</strong>ncia y<br />
variaciones en <strong>el</strong> número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> monitor asignadas a otro segmento. Los <strong>de</strong>splazamientos<br />
realizados, situados en la posición d<strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> fluencia que se muestra en la figura 2, fueron <strong>de</strong><br />
4mm, valor <strong>el</strong>egido tras analizar las diferencias generadas en la distribución <strong>de</strong> dosis calculada por<br />
<strong>el</strong> planificador para <strong>de</strong>splazamienos <strong>de</strong> 1, 2, 3 y 4 mm. La capacidad <strong>de</strong> las matrices para <strong>de</strong>tectar<br />
estos cambios se estudió comparando la medida arrojada por las matrices en <strong>el</strong> tratamiento<br />
modificado con la medida en <strong>el</strong> tratamiento sin modificar.<br />
Posición <strong>de</strong> las Modificaciones UM d<strong>el</strong> segmento<br />
1. Eje x: [-2, -1.5] cm; eje y [9.5, 10.5] cm 21<br />
2. Eje x: [-0.5, 0.5] cm; eje y [6.5, 11.5] cm 40<br />
Fig. 2 Posición <strong>de</strong> las variaciones <strong>de</strong> fluencia introducidas en <strong>el</strong> tratamiento, sobre distribución <strong>de</strong> dosis en<br />
mapa <strong>de</strong> grises. Posición en <strong>el</strong> mlc y UM <strong>de</strong> cada segmento.<br />
3. Eje x: [5, 5.4] cm; eje y [9.5, 10.5] cm 53<br />
4. Eje x: [6.5, 7.5] cm; eje y [5.5, 6.5] cm 44<br />
5. Eje x: [-2, -1.6] cm; eje y [1.5, 2.5] cm 51<br />
6. Eje x: [5.5, 5.9] cm; eje y [-9.5, -10.5] cm 57<br />
304
3. Resultados.<br />
3. 1. Respuesta espacial <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores.<br />
Las medidas <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores en Co60 y en un Siemens Primus en modalidad<br />
<strong>de</strong> 6 MV arrojan resultados muy similares <strong>de</strong>bido a la similitud expectral <strong>de</strong> sus haces <strong>de</strong><br />
radiación. En la figura 3 se presenta la medida <strong>de</strong> la FRE <strong>de</strong> los tres <strong>de</strong>tectores en <strong>el</strong> linac,<br />
acompañadas <strong>de</strong> una simulación Monte Carlo que utiliza una fuente <strong>de</strong> radiación con fondo<br />
añadido mod<strong>el</strong>ada a partir d<strong>el</strong> pencil beam experimental. La similitud entre la simulación y la<br />
medida en linac permite consi<strong>de</strong>rar validado <strong>el</strong> pro<strong>de</strong>dimiento <strong>de</strong> simulación Monte Carlo.<br />
Fig. 3 Medida y simulación <strong>de</strong> la FRE <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores en calidad <strong>de</strong> 6MV.<br />
La simulación Monte Carlo <strong>de</strong> un haz <strong>de</strong> pinc<strong>el</strong> gaussiano sin fondo añadido permite<br />
establecer la anchura real <strong>de</strong> la FRE <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores, que resultó ser <strong>de</strong> 0.083 cm en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong><br />
diodo d<strong>el</strong> Mapcheck2, 0.7 cm en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> PTW729 y 0.64 cm para <strong>el</strong> MatriXX. Estas FRE,<br />
figura 4, se presentan como funciones más a<strong>de</strong>cuadas para la <strong>de</strong>convolución con <strong>el</strong> kern<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>posición <strong>de</strong> dosis, dando lugar a las funciones <strong>de</strong> respuesta F<strong>de</strong>t mostradas en <strong>el</strong> apartado b <strong>de</strong> la<br />
misma figura y que presentan anchuras <strong>de</strong> 0.077 cm, 0.63 cm y 0.5 para <strong>el</strong> Mapcheck2, <strong>el</strong><br />
PTW729 <strong>el</strong> MatriXX, respectivamente.<br />
Fig. 4 Simulación Monte Carlo <strong>de</strong> la FRE, haz gaussiano <strong>de</strong> FWHM 0.1 mm.<br />
3. 2. Validación <strong>de</strong> la mod<strong>el</strong>ización <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores.<br />
La mod<strong>el</strong>ización <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores a partir <strong>de</strong> la convolución <strong>de</strong> una<br />
distribución <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia con la función <strong>de</strong> respuesta F<strong>de</strong>t se comprobó tomando como<br />
referencia la medida <strong>de</strong> diodo <strong>de</strong> varios campos <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> un Siemens Primus con colimador<br />
BrainLab medidos a 10 cm <strong>de</strong> profundidad en agua y una SSD <strong>de</strong> 100 cm. La comparación d<strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> respuesta presentado con la medida <strong>de</strong> las matrices ante los mismos campos se muestra,<br />
para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la matriz PTW729, en la figura 5. Estos resultados permiten validar la metodología,<br />
con porcentajes <strong>de</strong> aceptación gamma mayores superiores al 95 % para tolerancias hasta 1 %,<br />
1mm.<br />
305
Fig. 5 Validación d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> respuesta para PTW729, perfiles <strong>de</strong> campos <strong>de</strong> 1.8x1.8cm², 4.2x4.2cm²,<br />
9.8x11.2cm² y campo <strong>de</strong> intensidad modulada, empleando como segmentos los 3 campos anteriores.<br />
Este procedimiento <strong>de</strong> validación d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o no resulta aplicable al caso <strong>de</strong> la matriz <strong>de</strong><br />
diodos Mapcheck2, pues <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> sus <strong>de</strong>tectores es comparable al tamaño d<strong>el</strong> diodo <strong>de</strong> PTW<br />
empleado para medir la distribución <strong>de</strong> referencia, invalidando así la convolución. La obtención <strong>de</strong><br />
resultados satisfactorios para las matrices <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización abala suficientemente la<br />
metodología. El uso <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula permitirá aplicar la convolución con la respuesta <strong>de</strong><br />
los diodos F<strong>de</strong>t para <strong>el</strong> estudio d<strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> estos <strong>de</strong>tectores en la medida <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis<br />
<strong>de</strong> IMRT.<br />
3. 3. Medida <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> IMRT<br />
El efecto <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores en la medida <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> IMRT<br />
se pue<strong>de</strong> estudiar <strong>de</strong> modo aislado, tal y como introducimos en <strong>el</strong> apartado 1.2, comparando la<br />
dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula con nuestro mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> respuesta, esto es, con la convolución <strong>de</strong> la<br />
distribución <strong>de</strong> dosis con la función respuesta F<strong>de</strong>t <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores.<br />
En un análisis que haga uso <strong>de</strong> la función gamma bidimensional, las discrepancias entre la<br />
distribución <strong>de</strong> referencia y nuestro mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> la medida d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la tolerancia<br />
establecida, tal y como se muestra en la figura 6.<br />
El efecto <strong>de</strong> las cámaras <strong>de</strong> ionización se rev<strong>el</strong>a en este estudio sin importancia para los valores <strong>de</strong><br />
tolerancia gamma habitualmente manejados en la verificación <strong>de</strong> tratamientos,<br />
Como resulta esperable, <strong>el</strong> efecto introducido por los diodos es <strong>de</strong>spreciable.<br />
Fig. 6 Comparación dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula vs mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores.<br />
Analicemos ahora las discrepancias experimentales arrojadas por la comparación <strong>de</strong> la<br />
dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula y la medida <strong>de</strong> las matrices, figura 7. Los porcentajes <strong>de</strong> aceptación gamma<br />
son en cualquier caso más bajos que los obtenidos en <strong>el</strong> estudio aislado <strong>de</strong> la respuesta d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector, mostrando <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> otros factores como <strong>el</strong> espaciado entre <strong>de</strong>tectores, repetibilidad,<br />
errores <strong>de</strong> posicionamiento <strong>de</strong> la matriz, etc.<br />
306
Fig. 7 Gamma film-matriz vs gamma mod<strong>el</strong>o-matriz. Las barras <strong>de</strong> incertidumbre son estimadas a partir <strong>de</strong><br />
las variaciones en <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> aceptación <strong>de</strong>bido al ruido y a pequeños <strong>de</strong>salineamientos espaciales<br />
entre distribuciones, amarillo en la gráfica <strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha.<br />
Por otra parte, si comparamos la medida <strong>de</strong> las matrices con la distribución <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong><br />
nuestro mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores obtenemos los porcentajes <strong>de</strong> aceptación gamma<br />
mostrados con asteriscos en la figura. Las diferencias entre curvas estarían r<strong>el</strong>acionadas con <strong>el</strong><br />
ruido asociado a la dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula, con valores cercanos a un 1.3% en zonas <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición<br />
<strong>de</strong> dosis homogénea. Debemos consi<strong>de</strong>rar a<strong>de</strong>más las limitaciones <strong>de</strong> alineado y escalado entre las<br />
distribuciones a comparar, estimadas en nuestro análisis entorno a 0.5 mmy y cuyo efecto en <strong>el</strong> test<br />
gamma se ejemplifica en amarillo en la figura 7. Teniendo en cuenta estos factores <strong>de</strong>bemos<br />
establecer unas barras <strong>de</strong> incertidumbre asociadas al porcentaje <strong>de</strong> aceptación gamma obtenidas en<br />
nuestro trabajo, que permiten confiar en los resultados obtenidos por nuestro mod<strong>el</strong>o.<br />
Como se pue<strong>de</strong> observar, <strong>el</strong> efecto d<strong>el</strong> ruido y los malos alineamientos entre distribuciones se<br />
hace importante en <strong>el</strong> test gamma a medida que disminuye la tolerancia.<br />
3. 4. Capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> cambios en <strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> fluencia.<br />
La comparación entre las medidas registrada por las matrices ante la irradiación d<strong>el</strong><br />
tratamiento con y sin cambios se realizó <strong>de</strong>tector a <strong>de</strong>tector, al contar, en todas las matrices, con<br />
una distancia entre <strong>de</strong>tectores que imposibilita <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la función gamma si se quiere evitar <strong>el</strong><br />
manejo <strong>de</strong> interpolaciones.<br />
Las variaciones <strong>de</strong> fluencia se localizan en zonas puntuales, como mostramos en la figura 8.<br />
El número <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores que no sufre cambios es <strong>el</strong>evado, resultando en porcentajes <strong>de</strong> aceptación<br />
cercanos a uno tanto en la comparativa <strong>de</strong>tector a <strong>de</strong>tector como en la comparativa que ofrecen<br />
los softwares <strong>de</strong> las matrices (<strong>el</strong> análisis entre matrices <strong>de</strong> los softwares comerciales realiza en<br />
unos casos interpolaciones, en otros <strong>el</strong> estudio es <strong>de</strong>tector a <strong>de</strong>tector). De este modo, <strong>el</strong> porcentaje<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores con cambios <strong>de</strong> dosis menores que un 1.5% <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> máximo es <strong>de</strong> un<br />
98,1% en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> MatriXX, un 98.3% en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> PTW729 y <strong>de</strong> un 83% en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong><br />
Mapcheck2, que presenta la inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> falsos positivos en regiones don<strong>de</strong> en principio no se<br />
realizaron cambios en la fluencia, posiblemente achacables a ligeros cambios en <strong>el</strong> posicionado <strong>de</strong><br />
las matrices entre medidas.<br />
307
Fig. 8 Posición <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores que registran cambios <strong>de</strong> dosis superiores a un 1.5% (cuadrados en<br />
escala <strong>de</strong> grises, sobre la distribución <strong>de</strong> dosis.)<br />
En este estudio se calcularon las diferencias <strong>de</strong> dosis registradas por los <strong>de</strong>tectores situados<br />
en la posición <strong>de</strong> las modificaciones introducidas. Si expresamos, para cada una <strong>de</strong> las<br />
modificaciones, las discrepancias mostradas por los <strong>de</strong>tectores como un porcentaje d<strong>el</strong> valor<br />
máximo <strong>de</strong> dosis registrado por la matriz, obtenemos los valores mostrados en la figura 7.<br />
Fig. 7 Discrepancias obtenidas en la medida <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores ante las modificaciones <strong>de</strong> fluencia.<br />
La obtención <strong>de</strong> capacida<strong>de</strong>s similares <strong>de</strong> la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> cambios <strong>de</strong> fluencia en las<br />
matrices <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización y en la matriz <strong>de</strong> diodos, cuya respuesta es, como vimos en <strong>el</strong><br />
apartado más fi<strong>el</strong> a la dosis, como vimos en <strong>el</strong> apartado 2.2, y cuyos <strong>de</strong>tectores se disponen a<br />
menor distancia que <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> las matrices, podría no resultar intuitivo. El efecto volumen <strong>de</strong> las<br />
cámaras <strong>de</strong> ionización resulta sin embargo provechoso para la verificación, al dotar al sistema <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> una superficie sensible total mayor. Consi<strong>de</strong>remos <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> c<strong>el</strong>da <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> cada matrices, un cuadrado <strong>de</strong> 1cm, 0.76 cm y 0.7cm <strong>de</strong> lado para <strong>el</strong> PTW729,<br />
MatriXX y Mapcheck2 respectivamente. Si tenemos en cuenta la extensión espacial (FWHM) <strong>de</strong><br />
la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores, obtenemos un área sensible d<strong>el</strong> 49% para <strong>el</strong> PTW729, 55% para <strong>el</strong><br />
MatriXX y 8% para <strong>el</strong> Mapcheck.<br />
4. Conclusiones y Discusión.<br />
Este trabajo presenta un estudio sobre las funciones <strong>de</strong> respuesta espacial <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores<br />
<strong>de</strong> las matrices <strong>de</strong> verificación dosimétrica PTW729, MatriXX y Mapcheck2. Se realizaron<br />
medidas <strong>de</strong> la FRE <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> las tres matrices en Co60 y en un Siemens Primus en<br />
modalidad <strong>de</strong> 6MV. Adicionalmente, se realizaron simulaciones Monte Carlo <strong>de</strong> la FRE en dos<br />
dimensiones, validadas a partir <strong>de</strong> la reproducción <strong>de</strong> los datos experimentales.<br />
La mod<strong>el</strong>ización <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores ante una fluencia inci<strong>de</strong>nte arbitraria se<br />
pue<strong>de</strong> obtener a partir <strong>de</strong> la convolución <strong>de</strong> una distribución <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia y la función <strong>de</strong><br />
respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector F<strong>de</strong>t. Esta función <strong>de</strong> respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, F<strong>de</strong>t, es la <strong>de</strong>convolución <strong>de</strong> la<br />
308
FRE medida y <strong>el</strong> kern<strong>el</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición <strong>de</strong> dosis en agua, calculado para la profundidad <strong>de</strong> medida<br />
<strong>de</strong> la FRE, para <strong>el</strong> espectro energético correspondiente.<br />
Esta mod<strong>el</strong>ización <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores fue validada a partir <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> las<br />
matrices para distintos tamaños <strong>de</strong> campos <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> un Siemens Primus con multiláminas<br />
<strong>de</strong> BrainLab, utilizando como distribución <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia la medida <strong>de</strong> diodo <strong>de</strong> los<br />
perfiles <strong>de</strong> dichos campos.<br />
Se analizó <strong>de</strong> manera aislada <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> las matrices en la medida <strong>de</strong><br />
distribuciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> IMRT, los resultados mostraron que los diodos permiten obtener una<br />
medida fi<strong>el</strong> <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> dosis y que <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> las cámaras <strong>de</strong> ionización (promediado<br />
en <strong>el</strong> volumen activo y pico <strong>de</strong> respuesta asociado a la pared lateral) resulta imperceptible para la<br />
verificación dosimétrica con test gamma cuando la tolerancia es superior a 1.5%, 1.5mm. Se<br />
comparó la medida <strong>de</strong> las matrices con la dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula, y se observó la sensibilidad d<strong>el</strong><br />
test gamma al ruido y mal alineamiento <strong>de</strong> las distribuciones <strong>de</strong> dosis a comparar.<br />
Finalmente, <strong>el</strong> estudio sobre la capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> variaciones <strong>de</strong> fluencia en <strong>el</strong><br />
tratamiento observamos comportamientos similares para las 3 matrices, con ligera superioridad<br />
por parte <strong>de</strong> las matrices <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización, efecto justificado por <strong>el</strong> mayor porcentaje <strong>de</strong><br />
área sensible abarcado en este tipo <strong>de</strong> dispositivos. Sin embargo, para modificaciones <strong>de</strong> fluencia<br />
por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 20 MU cm2 en una verificación <strong>de</strong> IMRT, cuando las variaciones r<strong>el</strong>ativas<br />
observadas en las áreas <strong>de</strong> interés son similares a la incertidumbre <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> las matrices,<br />
su <strong>de</strong>tección pue<strong>de</strong> estar comprometida.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Estro Physics Booklet 9, Guid<strong>el</strong>ines for the Verification of IMRT.<br />
[2] Two-dimensional ionization chamber arrays for IMRT plan verification. B. Poppe et al. Med. Phys. 33 (2006)<br />
1005-1015.<br />
[3] Mod<strong>el</strong>ing silicon dio<strong>de</strong> dose response factors for small photon beams. K. Eklund and A. Anhesjo. Phys. Med.<br />
Biol. 55 (2010) 7411-7423.<br />
[4] Fourier <strong>de</strong>convolution reveals the role of the Lorentz function as the convolution kern<strong>el</strong> of narrow photon beams.<br />
A. Djougu<strong>el</strong>a et al. Phys. Med. Biol. 54 (2009) 2807-2827.<br />
[5] A technique for the quantitative evaluation of dose distributions. Low DA et al. Med Phys. 1998; 25(5) 656–61.<br />
309
Sesión A06.1<br />
Métodos y algoritmos <strong>de</strong> cálculo,<br />
mod<strong>el</strong>ación y simulación.<br />
Presi<strong>de</strong>: Migu<strong>el</strong> Herrador<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Mª Amparo Iborra<br />
310
SIMULACIÓN MONTE CARLO DE UN TRATAMIENTO DE<br />
BRAQUITERAPIA GINECOLÓGICA DE ALTA TASA<br />
TENIENDO EN CUENTA LAS HETEROGENEIDADES<br />
Berenguer Serrano R, Rivera Jiménez M, Núñez Quintanilla A T, De la Vara Olivas V,<br />
Gutiérrez Pérez M, Sabater Martí S., Villas Sánchez Mª V.<br />
Servicio <strong>de</strong> Radioterapia – Complejo Hospitalario Universitario <strong>de</strong> Albacete<br />
C/ Hnos. Falcó 37 – 02006 Albacete<br />
RESUMEN<br />
El objetivo d<strong>el</strong> trabajo fue <strong>el</strong> <strong>de</strong> comparar la distribución dosimétrica <strong>de</strong> un tratamiento <strong>de</strong><br />
Braquiterapia ginecológica <strong>de</strong> alta tasa con fuente <strong>de</strong> Ir-192 tal y como lo hace un planificador <strong>de</strong><br />
braquiterapia convencional frente a la distribución dosimétrica obtenida mediante simulación <strong>de</strong><br />
Monte Carlo teniendo en cuenta, (a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la geometría <strong>de</strong> la fuente), <strong>el</strong> aplicador ginecológico<br />
vaginal (tubo y cilindro o dome vaginal) y la anatomía <strong>de</strong> la paciente. En particular se evaluó la<br />
influencia <strong>de</strong> la presencia <strong>de</strong> contraste yodado en la vejiga <strong>de</strong> la paciente.<br />
Palabras claves: Simulación Monte Carlo, braquiterapia ginecológica, Penélope, penEasy<br />
ABSTRACT<br />
The aim of this work was to compare the dosimetric distribution of a gynecologic brachytherapy<br />
treatment with a high dose rate Ir-192 source as it is usually done by a conventional brachytherapy<br />
treatment planning system versus the dosimetric distribution obtained by Monte Carlo simulation<br />
taking into account (apart from the source geometry), the vaginal gynecologic applicator (tube and<br />
cylin<strong>de</strong>r or vaginal dome) and the patient anatomy. In particular, the influence of the presence of<br />
iodinated contrast in the blad<strong>de</strong>r of the patient was evaluated.<br />
Key Words: Monte Carlo simulation, gynecologic brachytherapy, Pen<strong>el</strong>ope, penEasy.<br />
1. Introducción.<br />
Los planificadores <strong>de</strong> Braquiterapia actuales todavía realizan <strong>el</strong> cálculo dosimétrico sin tener en<br />
cuenta las heterogeneida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> tejido ni las dimensiones finitas d<strong>el</strong> paciente. En particular así<br />
ocurre con <strong>el</strong> planificador <strong>de</strong> Braquiterapia <strong>de</strong> NUCLETRON PLATO BPS v14.2.6. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
Braquiterapia ginecológica las dimensiones finitas d<strong>el</strong> paciente en principio no son r<strong>el</strong>evantes, sin<br />
embargo, nos planteamos cual sería la influencia <strong>de</strong> las heterogeneida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> tejido. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
Braquiterapia ginecológica y en particular para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> Ir-192 <strong>de</strong> alta tasa <strong>de</strong><br />
dosis, la literatura existente no da excesiva importancia a las heterogeneida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> paciente a la<br />
hora <strong>de</strong> evaluar <strong>el</strong> cálculo dosimétrico con lo que estaría justificado seguir utilizando un cálculo<br />
suponiendo la antomía d<strong>el</strong> paciente equivalente a agua. Nosotros nos propusimos evaluar un caso<br />
particular <strong>de</strong> braquiterapia ginecológica con un tratamiento basado en un aplicador vaginal<br />
(cilindro o dome) y en un caso hipotético que posiblemente no se adapte a la realidad: tan sólo una<br />
posición <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> la fuente (la primera posición <strong>de</strong> parada) y <strong>el</strong> tratamiento realizado con la<br />
vejiga llena <strong>de</strong> contraste yodado. Sin embargo, aunque sea un caso hipotético, <strong>el</strong> resultado es muy<br />
ilustrativo ya que por un lado, <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong> que haya más o menos posiciones <strong>de</strong> parada,<br />
cualitativamente no afecta a la conclusión final y por otro lado, si durante <strong>el</strong> tratamiento ya no<br />
existe contraste yodado, <strong>de</strong>bería existir alguna herramienta para que se pudiese forzar al<br />
planificador que tuviese capacidad <strong>de</strong> evaluar las heterogeneida<strong>de</strong>s para que convirtiera ese<br />
contraste en tejido equivalente a agua, puesto que, <strong>de</strong> otra manera, su efecto, como se verá, es<br />
r<strong>el</strong>evante.<br />
311
Por lo tanto, en un primer lugar y <strong>de</strong> manera pr<strong>el</strong>iminar se comparó la dosimetría d<strong>el</strong> planificador<br />
PLATO BPS v14.2.6 <strong>de</strong> NUCLETRON con una simulación Monte Carlo consi<strong>de</strong>rando que la<br />
fuente está ro<strong>de</strong>ada por agua. A continuación se comparó dicha simulación Monte Carlo “todo<br />
agua” con una simulación Monte Carlo don<strong>de</strong>, a parte <strong>de</strong> la fuente, se simuló <strong>el</strong> aplicador<br />
ginecológico vaginal (tubo y cilindro o dome vaginal) y la anatomía <strong>de</strong> la paciente. En particular<br />
se evaluó la influencia <strong>de</strong> la presencia <strong>de</strong> contraste yodado en la vejiga <strong>de</strong> la paciente.<br />
2. Material y métodos.<br />
La simulación Monte Carlo se realizó a través d<strong>el</strong> código PENELOPE2008.1, y <strong>el</strong> módulo<br />
penEasy (v.2010-09-07). Se utilizó este código al poseer <strong>el</strong> paquete <strong>de</strong> subrutinas penVox que<br />
permite la simulación <strong>de</strong> una geometría <strong>de</strong>finida mediante cuádricas y vóx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> manera<br />
simultánea. En primer lugar se simuló un tratamiento braquiterápico ginecológico con la geometría<br />
<strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> Ir-192 v2 <strong>de</strong> alta tasa <strong>de</strong> NUCLETRON [1] en modo cuádricas ro<strong>de</strong>ada por vóx<strong>el</strong>es<br />
<strong>de</strong> agua y a continuación se simuló dicha fuente, <strong>el</strong> aplicador ginecológico vaginal (tubo y<br />
cilindro) en modo cuádricas (ver figuras 1 y 2) ro<strong>de</strong>ado todo <strong>el</strong>lo por vóx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> distintos tejidos<br />
humanos obtenidos d<strong>el</strong> CT <strong>de</strong> la paciente que recibió <strong>el</strong> implante, a partir <strong>de</strong> una tabla <strong>de</strong><br />
conversión nº CT vs tejido y <strong>de</strong>nsidad <strong>el</strong>ectrónica r<strong>el</strong>ativa [2]. En ambos casos se adaptó<br />
perfectamente la geometría <strong>de</strong> las cuádricas a la posición <strong>de</strong> los respectivos objetos sobre <strong>el</strong> CT <strong>de</strong><br />
la paciente. Previamente a esto, se modificó la resolución d<strong>el</strong> CT y se redujo <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> la<br />
imagen con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>erar la simulación. El tamaño <strong>de</strong> los vóx<strong>el</strong>es finales fue <strong>de</strong> 2.3x2.3x2.0<br />
mm 3 . Las simulaciones se realizaron <strong>de</strong> manera que la incertidumbre estadística (2�) fuera muy<br />
inferior a 1% a distancias próximas a la fuente y siempre por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> 2% a distancias <strong>de</strong> hasta<br />
20 cm <strong>de</strong> la fuente. El transporte <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones secundarios no se simuló pero en cualquier caso se<br />
realizó una simulación “<strong>de</strong>tallada” teniendo en cuenta <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones aunque con una<br />
incertidumbre estadística mayor <strong>de</strong> manera que la diferencia entre ambos resultados mostró que la<br />
aproximación realizada es totalmente válida.<br />
Fig. 1 Detalle <strong>de</strong> la geometría utilizada para la simulación superpuesta sobre los<br />
vóx<strong>el</strong>es d<strong>el</strong> CT <strong>de</strong> la paciente.<br />
312
Fig. 2 Detalle 2 <strong>de</strong> la geometría utilizada para la simulación superpuesta sobre<br />
los vóx<strong>el</strong>es d<strong>el</strong> CT <strong>de</strong> la paciente.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Un <strong>de</strong>talle <strong>de</strong> la comparación previa entre la dosimetría obtenida con penEasy y la que proporciona <strong>el</strong><br />
planificador <strong>de</strong> NUCLETRON PLATO BPS v14.2.6 se muestra en la figura 3.<br />
Fig. 3 Comparación <strong>de</strong> la distribución dosimétrica obtenida con simulación Monte Carlo con<br />
penEasy (línea continua) frente al cálculo d<strong>el</strong> algoritmo d<strong>el</strong> planificador PLATOBPS (línea<br />
discontínua) basado en las tablas d<strong>el</strong> TG-43 en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cGy/U*h.<br />
Por otro lado, la comparación <strong>de</strong> las distribuciones dosimétricas <strong>de</strong> la simulación <strong>de</strong> la fuente ro<strong>de</strong>ada<br />
por vox<strong>el</strong>es <strong>de</strong> agua frente a la simulación <strong>de</strong> fuente-tubo-aplicador y vóx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> la paciente real con<br />
contraste al 5% en volumen en vejiga arrojan dos diferencias (ver figuras 4-11): la primera es la<br />
313
atenuación adicional que supone la presencia d<strong>el</strong> tubo d<strong>el</strong> aplicador vaginal que no es tenida en cuenta<br />
en los planificadores convencionales <strong>de</strong> Braquiterapia; en segundo lugar, la existencia <strong>de</strong> contraste<br />
yodado en la vejiga, tal y como se realiza <strong>de</strong> manera rutinaria en nuestro centro, provoca una<br />
importante modificación <strong>de</strong> la distribución dosimétrica. Los resultados <strong>de</strong> la simulación <strong>de</strong>muestran<br />
un aumento muy significativo <strong>de</strong> la dosis absorbida a niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> vejiga en un factor en torno a 1.2<br />
(cuando se usa con una concentración <strong>de</strong> contraste d<strong>el</strong> 5% en volumen). La composición <strong>el</strong>emental en<br />
peso <strong>de</strong> la solución <strong>de</strong> contraste simulada fue obtenida d<strong>el</strong> artículo <strong>de</strong> Kassas y col [3] a partir <strong>de</strong> los<br />
datos d<strong>el</strong> producto comercial Omnipaque� que es <strong>el</strong> utilizado en nuestro centro.<br />
Hasta ahora todos los estudios encontrados en la bibliografía no han <strong>de</strong>mostrado diferencias<br />
importantes en los tratamientos <strong>de</strong> Braquiterapia ginecológica por <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong> tener en cuenta las<br />
heterogeneida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> paciente puesto que efectivamente la presencia <strong>de</strong> tejido óseo, muscular, etc no<br />
altera <strong>de</strong> manera muy significativa la dosimetría (ver figura 12 <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> hueso compacto <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsidad 1.85 g/cm 3 en una situación hipotética). Sin embargo, <strong>el</strong> contraste yodado sí altera<br />
significativamente la distribución como se <strong>de</strong>muestra, hecho que sí se ha comprobado en otras<br />
localizaciones como en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> MammoSite�.<br />
Fig. 4 Comparación <strong>de</strong> la simulación MC <strong>de</strong> la geometría paciente “todo agua” (línea contínua)<br />
frente a geometría paciente “real” con contraste al 5% en vejiga (línea punteada) en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
cGy/U*h. Corte axial z=34<br />
314
Fig. 5 I<strong>de</strong>m a la figura nº 4. Corte axial z=35<br />
Fig. 6 I<strong>de</strong>m a la figura nº4. Corte axial z=33.<br />
315
Fig. 7 Comparación <strong>de</strong> la simulación MC <strong>de</strong> la geometría paciente “real” frente a geometría<br />
paciente “todo agua”. Cociente entre ambas matrices.<br />
Fig. 8 Comparación <strong>de</strong> la simulación MC <strong>de</strong> la geometría paciente “todo agua” (línea punteada)<br />
frente a geometría paciente “real” con contraste al 5% en vejiga (línea contínua) en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
cGy/U*h. Corte sagital.<br />
316
Fig. 9 Histograma diferencial en unida<strong>de</strong>s arbitrarias <strong>de</strong> la vejiga en ambas simulaciones:<br />
paciente “real” a la izquierda y paciente “todo agua” a la <strong>de</strong>recha.<br />
Fig. 10 Histograma d<strong>el</strong> cociente entre la matriz vejiga d<strong>el</strong> paciente “real” frente a la matriz<br />
vejiga paciente “todo agua”.<br />
317
Fig. 11 Histograma integral <strong>de</strong> la vejiga según la simulación d<strong>el</strong> paciente “real” (línea rosa)<br />
frente a la simulación d<strong>el</strong> paciente “todo agua” (línea azul).<br />
Por otro lado, se presenta la problemática <strong>de</strong> comparar dosis absorbida en agua tal y como calculan<br />
los planificadores frente a dosis absorbida en tejidos humanos tal y como lo calculan los códigos<br />
Monte Carlo en general [4]. Para analizar esta situación se realizó la conversión <strong>de</strong> dosis absorbida<br />
en tejido a dosis absorbida en agua utilizando para <strong>el</strong>lo los cocientes <strong>de</strong> los coeficientes másicos <strong>de</strong><br />
absorción <strong>de</strong> energía teniendo en cuenta <strong>el</strong> espectro energético existente en la vejiga. Los<br />
resultados no muestran una influencia muy r<strong>el</strong>evante en este caso.<br />
Fig. 12 Comparación simulación MC geometría paciente “todo agua” (línea contínua) y<br />
geometría paciente “real” (línea discontinua) pero con <strong>el</strong> tejido <strong>de</strong> la vejiga cambiado<br />
artificialmente en tejido óseo.<br />
Se muestra también a modo <strong>de</strong> ejemplo una comparación entre una simulación Monte Carlo “no<br />
<strong>de</strong>tallada” y “<strong>de</strong>tallada” tal y como se comenta en <strong>el</strong> apartado anterior para <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> paciente<br />
real con contraste don<strong>de</strong> se observa que las diferencias son <strong>de</strong>spreciables (figura 13).<br />
318
Fig. 13 Comparación simulación MC geometría paciente “real” no <strong>de</strong>tallada (línea contínua)<br />
frente a geometría paciente “real” <strong>de</strong>tallada (línea punteada) en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cGy/U*h. Corte<br />
axial z=34.<br />
4. Conclusiones.<br />
El resultado <strong>de</strong> este estudio <strong>de</strong>muestra que la presencia <strong>de</strong> contraste yodado en la vejiga modifica<br />
<strong>de</strong> manera significativa la distribución dosimétrica en un tratamiento braquiterápico ginecológico<br />
<strong>de</strong> alta tasa con fuente <strong>de</strong> Ir-192 aumentando la dosis absorbida en la vejiga, y que en <strong>el</strong> hipotético<br />
caso <strong>de</strong> que ese contraste perdurase durante <strong>el</strong> tratamiento, <strong>de</strong>bería tenerse en cuenta. Por otro<br />
lado, si contasemos con un planificador con capacidad para <strong>el</strong> cálculo con heterogeneida<strong>de</strong>s en <strong>el</strong><br />
tejido, este planificador <strong>de</strong>bería poseer herramientas para la conversión <strong>de</strong> los vóx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> vejiga<br />
con contraste en vóx<strong>el</strong>es equivalentes a agua en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que <strong>el</strong> contraste se haya <strong>el</strong>iminado.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Daskalov y col. Monte Carlo-ai<strong>de</strong>d dosimetry of an new high dose –rate brachytherapy source. Med Phys.<br />
25(11), November 1998.<br />
[2] Badal i Soler. Dev<strong>el</strong>opmet of advanced geometric mod<strong>el</strong>s and acc<strong>el</strong>eration techniques for Monte Carlo<br />
simulation in Medical Physics. Doctoral Dissertation. April 2008. Institut <strong>de</strong> Tècniques Energètiques. Universitat<br />
Politècnica <strong>de</strong> Catalunya.<br />
[3] Kassas B. y col. Contrast effects on dosimetry of a partial breast irradiation system. Med Phys. 31 (7), July 2004.<br />
[4] Liu H., Keall P., Hen<strong>de</strong>e W., Dm rathter than Dw should be used in Monte Carlo treatment planning. Med Phys<br />
29 (5), May 2002.<br />
319
INTERCOMPARACIÓN EURADOS DE MEDIDAS-IN VIVO Y<br />
MODELIZACIÓN MONTE-CARLO PARA LA DETERMINACIÓN<br />
DE AMERICIO EN HUESO EN UN MANIQUÍ USTUR<br />
M. A. Lopez 1� , J. F. Navarro 1 , T. Navarro 1 , B. Perez 1 , D. Broggio 2 , K. Cap<strong>el</strong>lo 3 , E. Car<strong>de</strong>nas-<br />
Men<strong>de</strong>z 3 , N. El-Faramawy 4 , D. Franck 2 , A. C. James 5 , G. H. Kramer 3 , T. P. Lynch 6 , W. Rühm 4 ,<br />
S. Y. Tolmachev 5 and E. Weitzenegger 4<br />
1 CIEMAT, Unidad <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones, Avda Complutense 22, 28040 Madrid,<br />
España<br />
2 Internal Dose Assessment Laboratory, IRSN, F-92262 Fontenay-aux-Roses Ce<strong>de</strong>x, France<br />
3 HML, Radiation Protection Bureau, 775 Brookfi<strong>el</strong>d Road, Ottawa, ON, Canada K1A 1C1<br />
4 H<strong>el</strong>mholtz Zentrum Munchen, Institute of Radiation Protection, Ingolstadter Landstrasse 1,<br />
85764 Neuherberg, Germany<br />
5 U.S. Transuranium and Uranium Registries, Washington St Univ., 1845 Terminal Drive,<br />
Richland, WA 99354, USA<br />
6 Pacific Northwest National Laboratory, PO Box 999, Richland, WA 99354, USA<br />
RESUMEN<br />
La aplicación <strong>de</strong> métodos <strong>de</strong> Monte Carlo (MC) y maniquís tipo vox<strong>el</strong> para la calibración <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong><br />
medida in-vivo <strong>de</strong> la exposición interna, representa una herramienta <strong>de</strong> gran potencial para simular<br />
distintos escenarios <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> radionucleidos emisores gamma incorporados al organismo. Este es<br />
<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> partida <strong>de</strong> un acuerdo <strong>de</strong> colaboración entre <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> trabajo WG7 “Internal Dosimetry” <strong>de</strong><br />
la organización EURADOS (European Radiation Dosimetry Group) y la institución USTUR (United<br />
States Transuranium and Uranium Registry), en r<strong>el</strong>ación a un ejercicio <strong>de</strong> intercomparación <strong>de</strong> medidas<br />
in-vivo y simulación mediante métodos <strong>de</strong> Monte Carlo, para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> Americio <strong>de</strong>positado en<br />
<strong>el</strong> hueso <strong>de</strong> un maniquí tipo pierna. El caso 102 es <strong>el</strong> primer donante registrado en USTUR (1979)<br />
correspondiente al cadáver <strong>de</strong> un trabajador expuesto a una contaminación interna acci<strong>de</strong>ntal <strong>de</strong> 241 Am.<br />
La mitad d<strong>el</strong> esqu<strong>el</strong>eto se utilizó para fabricar dos maniquís (cabeza y pierna), recubriendo <strong>el</strong> hueso<br />
realmente contaminado con una envoltura artificial equivalente a tejido. Un protocolo <strong>de</strong> medidas con<br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio y <strong>de</strong> simulación MC fue establecido por un grupo <strong>de</strong> laboratorios <strong>de</strong> Europa<br />
(CIEMAT-España, IRSN-Francia y H<strong>el</strong>mholtz Zentrum München-Alemania) y <strong>de</strong> Canadá (HML),<br />
participantes <strong>de</strong> esta intercomparación. Dos maniquís tipo vox<strong>el</strong> fueron generados a partir <strong>de</strong> imágenes<br />
TAC <strong>de</strong> la pierna USTUR, consi<strong>de</strong>rando distinta distribución <strong>de</strong> Actividad <strong>de</strong> 241 Am en hueso. Los<br />
resultados <strong>de</strong> eficiencia experimental y <strong>de</strong> simulación Monte Carlo se presentan en este trabajo.<br />
Palabras claves: medida in vivo, dosimetría interna, contador <strong>de</strong> radiactividad corporal, maniquí vox<strong>el</strong>, métodos <strong>de</strong><br />
Monte Carlo.<br />
ABSTRACT<br />
The application of vox<strong>el</strong> phantoms and Monte Carlo techniques to in vivo assessment of internal<br />
radionucli<strong>de</strong> body bur<strong>de</strong>ns is becoming an increasingly interesting alternative for calibration purposes. A<br />
collaboration of the EURADOS working group on “Internal Dosimetry” and USTUR (United States<br />
Transuranium and Uranium Registry) has taken place to carry out an intercomparison on measurements<br />
and Monte Carlo (MC) mod<strong>el</strong>ling for the <strong>de</strong>termination of Americium <strong>de</strong>posited in the real contaminated<br />
bone of a USTUR leg phantom. USTUR Case 0102 was the first whole-body donation to the U.S.<br />
Transuranium Registry (1979), of a worker affected by a substantial acci<strong>de</strong>ntal 241 Am intake. Half of this<br />
man’s sk<strong>el</strong>eton, encased in this tissue equivalent plastic, provi<strong>de</strong>s a unique human “phantom” for<br />
� ma.lopez@ciemat.es<br />
320
calibrating Whole Body Counting (WBC) systems. A protocol has been proposed by a small group of invivo<br />
laboratories from Europe (CIEMAT-Spain, IRSN-France and H<strong>el</strong>mholtz Zentrum München-<br />
Germany) and Canada (HML) participating in this EURADOS/USTUR intercomparison action. Two<br />
different leg vox<strong>el</strong> phantom were generated with different assumptions of Activity distribution in the<br />
bone. Results and conclusions of this intercomparison are presented here.<br />
Key words. In vivo measurement, , internal dosimetry.<br />
Introducción<br />
Este trabajo es <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> una colaboración entre <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> trabajo WG7 “Internal Dosimetry” <strong>de</strong><br />
EURADOS (European Radiation Dosimetry Group, www.eurados.org) que se coordina <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
CIEMAT, y la organización USTUR (U.S. Transuranium and Uranium Registries), para llevar a cabo una<br />
intercomparación internacional <strong>de</strong> medidas in-vivo y simulación mediante métodos <strong>de</strong> Monte Carlo, <strong>de</strong> la<br />
medida <strong>de</strong> 241 Am en <strong>el</strong> hueso <strong>de</strong> un maniquí-pierna con <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio.<br />
Material y métodos<br />
USTUR es una organización <strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> DOE (Department of Energy, USA) que registra toda la<br />
información dosimétrica y <strong>de</strong> autopsias <strong>de</strong> donantes, asociada a casos <strong>de</strong> exposición interna en Estados<br />
Unidos por incorporación <strong>de</strong> Plutonio, Americio y Uranio. El caso 102 (1979) 2,3,4 es la primera donación<br />
<strong>de</strong> cuerpo correspondiente a un trabajador que había sufrido una contaminación interna importante <strong>de</strong><br />
Americio, y tras su fallecimiento, la mitad <strong>de</strong> su esqu<strong>el</strong>eto se recubrió <strong>de</strong> material plástico equivalente a<br />
tejido, proporcionando maniquís únicos (cabeza, pierna) para la calibración <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> medida in-vivo<br />
<strong>de</strong> la contaminación interna con Contador <strong>de</strong> Radiactividad Corporal (CRC) mediante espectrometría<br />
gamma. La otra mitad d<strong>el</strong> cuerpo se utilizó para la medida <strong>de</strong> la Actividad <strong>de</strong>positada en los distintos<br />
órganos d<strong>el</strong> trabajador a su muerte, 25 años <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> producirse la incorporación. El 82% d<strong>el</strong> 241 Am<br />
remanente en <strong>el</strong> cuerpo fue encontrado en huesos y dientes, con distribución <strong>de</strong> Actividad prácticamente<br />
uniforme en <strong>el</strong> material óseo.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> trabajo WG7 “Internal Dosimetry <strong>de</strong> EURADOS se organizó un ejercicio <strong>de</strong><br />
Intercomparación EURADOS/USTUR 2009-2010 con un protocolo <strong>de</strong> medidas in-vivo y <strong>de</strong> simulación<br />
mediante métodos <strong>de</strong> Monte Carlo (MC) entre un grupo <strong>de</strong> laboratorios <strong>de</strong> CIEMAT-España, IRSN-<br />
Francia, HMGU (H<strong>el</strong>mholtz Zentrum Munich)-Alemania y HML-Canadá, para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong><br />
Americio en <strong>el</strong> hueso d<strong>el</strong> maniquí-pierna USTUR <strong>de</strong>scrito anteriormente. El principal objetivo fue<br />
obtener la eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección a lo largo d<strong>el</strong> maniquí-pierna medida experimentalmente y calculada<br />
mediante simulación <strong>de</strong> Monte Carlo, comparando (1) los resultados <strong>de</strong> medida in-vivo <strong>de</strong> los<br />
participantes y (2) los valores <strong>de</strong> eficiencia in-vivo con la eficiencia calculada mediante MC, para<br />
distintas geometrías <strong>de</strong> contaje: un <strong>de</strong>tector vertical, paral<strong>el</strong>o a la pierna y configuración <strong>de</strong>tector-maniquí<br />
<strong>de</strong> “mejor eficiencia”.<br />
Resultados y discusión<br />
La eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección experimental con <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio se obtuvo en los laboratorios <strong>de</strong><br />
CIEMAT, HMGU y HML, a partir d<strong>el</strong> análisis por espectrometría gamma <strong>de</strong> la emisión <strong>de</strong> 59.5 keV d<strong>el</strong><br />
241 Am <strong>de</strong> los fotones provenientes d<strong>el</strong> hueso con contaminación real d<strong>el</strong> maniquí-pierna USTUR.<br />
Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la eficiencia mediante métodos <strong>de</strong> Monte Carlo, se precisó contar con un maniquí tipo<br />
vox<strong>el</strong> simulador d<strong>el</strong> maniquí-pierna. IRSN generó tal maniquí a partir <strong>de</strong> las imágenes TAC d<strong>el</strong> maniquí<br />
físico <strong>de</strong> USTUR, asumiendo distribución homogénea <strong>de</strong> 241 Am en <strong>el</strong> material óseo. Por otra parte HML<br />
generó un segundo maniquí vox<strong>el</strong> con los ficheros proporcionados por USTUR y con la información<br />
<strong>de</strong>tallada <strong>de</strong> Actividad encontrada en la mitad d<strong>el</strong> donante que fue analizada mediante radioquímica. Los<br />
primeros resultados <strong>de</strong> este estudio por parte d<strong>el</strong> IRSN recomendaron la revisión <strong>de</strong> la actividad indicada<br />
en <strong>el</strong> certificado <strong>de</strong> la fuente (1026 Bq), obteniéndose un nuevo valor <strong>de</strong> 1243 ±11 Bq <strong>de</strong> 241 Am (Feb-<br />
1980), 15% mayor que la actividad original.<br />
321
Los resultados <strong>de</strong> la intercomparación se presentan a continuación:<br />
- CIEMAT (Madrid, España)<br />
Previamente a este ejercicio <strong>de</strong> intercomparación <strong>el</strong> Laboratorio d<strong>el</strong> Contador <strong>de</strong> Radiactividad Corporal<br />
(CRC) d<strong>el</strong> CIEMAT había <strong>de</strong>sarrollado una metodología <strong>de</strong> calibración y medida <strong>de</strong> Americio en rodilla 5 ,<br />
para casos <strong>de</strong> exposición interna por incorporación <strong>de</strong> este radionucleido tanto en trabajadores como en<br />
público. Para la calibración d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> germanio (<strong>de</strong>tectores LE Ge <strong>de</strong> Canberra en <strong>el</strong><br />
interior <strong>de</strong> una cámara blindada con bajo fondo radiactivo) <strong>el</strong> CRC d<strong>el</strong> CIEMAT utilizó un maniquí<br />
rodilla “Spitz” fabricado por la Universidad <strong>de</strong> Cincinnati (EEUU). Este maniquí comercial es<br />
antropomórfico y consta <strong>de</strong> material equivalente a hueso (femur, rótula, tibia y peroné), que representa <strong>el</strong><br />
11% d<strong>el</strong> contenido óseo total d<strong>el</strong> esqu<strong>el</strong>eto humano, marcado con una Actividad <strong>de</strong> 34 kBq <strong>de</strong> 241 Am<br />
homogéneamente distribuido. Para <strong>de</strong>cidir la geometría <strong>de</strong> contaje más apropiada para la <strong>de</strong>terminación<br />
<strong>de</strong> Americio en rodilla, se realizó un estudio <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> la eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección por métodos <strong>de</strong><br />
Monte Carlo, en colaboración con <strong>el</strong> Grupo <strong>de</strong> Dosimetría Numérica d<strong>el</strong> CIEMAT 6,7 .<br />
La simulación matemática permitió buscar la configuración <strong>de</strong> máxima fluencia <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 59.5 keV<br />
<strong>de</strong> energía en <strong>el</strong> maniquí vox<strong>el</strong> obtenido a partir <strong>de</strong> imágenes TAC d<strong>el</strong> maniquí físico Spiz, que resultó<br />
encontrarse en la zona baja <strong>de</strong> la rodilla, a 45º <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la vertical, hacia la parte interior <strong>de</strong> la misma. De<br />
esta manera <strong>el</strong> CRC-CIEMAT dispuso un procedimiento <strong>de</strong> medida con geometría <strong>de</strong> contaje<br />
“envolvente” <strong>de</strong> 4 <strong>de</strong>tectores LE Ge, cubriendo la parte baja <strong>de</strong> la rodilla, garantizando la máxima<br />
eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> los fotones emergentes <strong>de</strong> maniquí rodilla Spitz (ver Figura 1). Las medidas <strong>de</strong><br />
personas expuestas a incorporaciones acci<strong>de</strong>ntales <strong>de</strong> importancia por Americio largo tiempo anterior al<br />
momento <strong>de</strong> la medida o por exposiciones crónicas prolongadas en <strong>el</strong> tiempo, pue<strong>de</strong>n entrar en un<br />
programa <strong>de</strong> vigilancia <strong>de</strong> controles especiales para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> Americio en hueso. Las medidas<br />
se realizan en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la cámara blindada d<strong>el</strong> CRC, con pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 13 cm <strong>de</strong> acero, junto con capas<br />
<strong>de</strong> Pb, Cd y Cu, que garantizan condiciones <strong>de</strong> bajo fondo radiactivo. El sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong><br />
germanio consiste en 4 <strong>de</strong>tectores LE Ge, en configuración <strong>de</strong> dos <strong>de</strong>tectores LE Ge dobles con criostato<br />
in<strong>de</strong>pendiente tipo ACTII para cada par. Cada <strong>de</strong>tector LE Ge <strong>de</strong> Canberra tiene 7 cm <strong>de</strong> diámetro, 2.5<br />
cm <strong>de</strong> espesor, y está ro<strong>de</strong>ado <strong>de</strong> un blindaje anti-compton (ver figura 1).<br />
Figura 1. Procedimiento <strong>de</strong> medida in-vivo <strong>de</strong> 241 Am en rodilla, en <strong>el</strong> CRC-CIEMAT.<br />
Calibración con maniquí-rodilla Spitz<br />
El laboratorio d<strong>el</strong> CRC-CIEMAT participó en <strong>el</strong> ejercicio <strong>de</strong> intercomparación EURADOS/USTUR,<br />
siguiendo las instrucciones d<strong>el</strong> protocolo establecido por <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> trabajo WG7 <strong>de</strong> EURADOS,<br />
organizador <strong>de</strong> esta acción: medidas a lo largo d<strong>el</strong> maniquí pierna USTUR para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la eficiencia<br />
experimental, con un <strong>de</strong>tector LE Ge en posición vertical a una distancia <strong>de</strong> 2 cm d<strong>el</strong> maniquí. A<strong>de</strong>más <strong>el</strong><br />
CIEMAT realizó medidas en la geometría <strong>de</strong> contaje envolvente, que es la configuración oficial d<strong>el</strong> CRC<br />
322
para medida <strong>de</strong> Americio en rodilla, <strong>de</strong>scrita anteriormente. Se trataba <strong>de</strong> encontrar la geometría<br />
<strong>de</strong>tectores- maniquí <strong>de</strong> máxima eficiencia. El tiempo <strong>de</strong> contaje fue <strong>de</strong> 3600 s.<br />
Figura 2. Medida in vivo d<strong>el</strong> maniquí pierna USTUR en <strong>el</strong> CRC d<strong>el</strong> CIEMAT.<br />
Detectores en posición vertical y <strong>de</strong>tectores en posición envolvente.<br />
Se analizó la eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección (cps/Bq) <strong>de</strong> 241 Am en hueso con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en posición vertical<br />
sobre la pierna USTUR, recorriendo distinta área <strong>de</strong> medida secuencialmente <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> pie hasta la ca<strong>de</strong>ra.<br />
El CIEMAT esperaba encontrar máxima eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección en la zona baja <strong>de</strong> la rodilla, como en <strong>el</strong><br />
caso d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> rodilla Spitz utilizado en la calibración <strong>de</strong>scrita anteriormente. Sin embargo, como se<br />
indicará más ad<strong>el</strong>ante, esta circunstancia no se ha cumplido.<br />
IRSN procedió a la simulación mediante métodos <strong>de</strong> Monte Carlo (código MCNP) <strong>de</strong> la eficiencia <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección en la configuración CIEMAT, para reproducir matemáticamente <strong>el</strong> estudio anterior y comparar<br />
los resultados MC con los valores experimentales encontrados en <strong>el</strong> CRC. Se simuló <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector LE Ge, se<br />
utilizó un maniquí vox<strong>el</strong> <strong>de</strong> la pierna USTUR generado a partir <strong>de</strong> las imágenes TAC d<strong>el</strong> maniquí físico<br />
con distribución homogénea <strong>de</strong> la Actividad <strong>de</strong> Americio (figura 3) y se reprodujo <strong>el</strong> posicionamiento<br />
secuencial a partir <strong>de</strong> la información proporcionada por <strong>el</strong> CIEMAT. La mod<strong>el</strong>ización d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector LE Ge<br />
d<strong>el</strong> CIEMAT había sido validada en la intercomparación d<strong>el</strong> Proyecto CONRAD para la <strong>de</strong>terminación<br />
<strong>de</strong> Americio en un maniquí tipo rodilla 7 . En la figura 3 se pue<strong>de</strong> ver en general una buena concordancia<br />
entre los valores <strong>de</strong> eficiencia experimental con los resultados <strong>de</strong> la simulación Monte Carlo. Peores<br />
resultados se encuentran cerca d<strong>el</strong> máximo <strong>de</strong> la eficiencia, en la zona central <strong>de</strong> la rodilla, mostrándose<br />
así una fuerte <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con <strong>el</strong> error en <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores en la simulación cerca <strong>de</strong><br />
la zona <strong>de</strong> la rodilla. Esta misma <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia fue encontrada por <strong>el</strong> HMGU-Alamania y por <strong>el</strong> HML-<br />
Canada en sus resultados.<br />
323
Maniquí vox<strong>el</strong> (arriba) construido a<br />
partir <strong>de</strong> las imágenes TAC d<strong>el</strong><br />
maniquí físico USTUR (abajo)<br />
Figura 3. Resultado comparativo <strong>de</strong> CIEMAT: Eficiencia experimental (rojo) vs Eficiencia Monte Carlo<br />
(azul)<br />
Medida <strong>de</strong> 241 Am en hueso (fotones <strong>de</strong> 59.5 keV), <strong>de</strong>tector LE Ge vertical cubre <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> pie (z=25 cm)<br />
hasta la ca<strong>de</strong>ra (z= 110 cm). Máxima eficiencia e z= 46 cm (Ef= 1.11E-3 cps/Bq), en la zona central d<strong>el</strong><br />
maniquí pierna.<br />
- HMGU (Munich, Alemania)<br />
El segundo laboratorio participante en este ejercicio <strong>de</strong> intercomparación para la medida <strong>de</strong> un maniquí<br />
pierna USTUR con un hueso realmente contaminado <strong>de</strong> Americio es <strong>el</strong> Contador <strong>de</strong> Cuerpo Parcial d<strong>el</strong><br />
Instituto “H<strong>el</strong>mholtz Zentrum manchen” (HMGU), en Alemania. Este laboratorio disponía <strong>de</strong> 4<br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio diferentes tipo HP. Los <strong>de</strong>tectores #2 y #3 eran idénticos, con un diámetro <strong>de</strong> 5<br />
cm y espesor <strong>de</strong> 1.2 cm (figura 4). El <strong>de</strong>tector #4 es <strong>de</strong> gran tamaño, 8 cm <strong>de</strong> diámetro y espesor 2 cm, y<br />
<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector #6 tiene un diámetro <strong>de</strong> 7 cm y espesor 3 cm. Los <strong>de</strong>tectores están instalados en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong><br />
una cámara fabricada con cemento, acero y cobre, a 8 m por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong> su<strong>el</strong>o, para disminuir la<br />
contribución <strong>de</strong> la radiación cósmica en las medidas.<br />
La figura 4 muestra las eficiencias <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección obtenidas para los <strong>de</strong>tectores #2, #3 y #4 cuando cada uno<br />
<strong>de</strong> <strong>el</strong>los se mueve a lo largo <strong>de</strong> eje central <strong>de</strong> la pierna USTUR. Distancias positivas van <strong>de</strong> la rodilla<br />
hacia <strong>el</strong> pie, distancias negativas van <strong>de</strong> la rodilla a la ca<strong>de</strong>ra. Tiempos <strong>de</strong> contaje consi<strong>de</strong>rados fueron <strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> 5000 s a 10000 s, <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y d<strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
Claramente todos los <strong>de</strong>tectores muestran un máximo en la eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong><br />
distancia=0, en la parte central <strong>de</strong> la pierna; <strong>de</strong>s<strong>de</strong> este lugar la eficiencia <strong>de</strong>crece por un lado hacia <strong>el</strong> pie<br />
y por otro lado hacia la ca<strong>de</strong>ra, tal y como correspon<strong>de</strong> a la <strong>de</strong>tección localizada d<strong>el</strong> 241 Am en <strong>el</strong> maniquí.<br />
El <strong>de</strong>tector #4 muestra <strong>el</strong> máximo valor <strong>de</strong> eficiencia (1.83E-3 cps/Bq) sobre la rodilla, <strong>de</strong>bido a contener<br />
un cristal <strong>de</strong> germanio HP Ge <strong>de</strong> gran tamaño. En este mismo punto la configuración <strong>de</strong> los 3 <strong>de</strong>tectores<br />
da lugar a una eficiencia-suma <strong>de</strong> 3.54E-3 cps/Bq.<br />
HMGU también confirmó que la eficiencia <strong>de</strong> un único <strong>de</strong>tector cambiaba significativamente<br />
<strong>de</strong>pendiendo por ejemplo <strong>de</strong> la persona encarga <strong>de</strong> posicionar los <strong>de</strong>tectores sobre <strong>el</strong> maniquí pierna. Sin<br />
embargo, la eficiencia total <strong>de</strong> la suma <strong>de</strong> los 3 <strong>de</strong>tectores no resultó ser tan <strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la posición<br />
exacta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores.<br />
324
Efficiency (cps/Bq)<br />
0.0020<br />
0.0018<br />
0.0016<br />
0.0014<br />
0.0012<br />
0.0010<br />
0.0008<br />
0.0006<br />
0.0004<br />
0.0002<br />
0.0000<br />
-30 -20 -10 0 10 20 30<br />
Figura 4. Mapa <strong>de</strong> Eficiencia obtenida por CRC-HMGU (eje central, parte superior <strong>de</strong> la pierna)<br />
Geometría <strong>de</strong> contaje: configuración <strong>de</strong> 3 <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio. Distancia= 0 es <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la pierna,<br />
en la rodilla.<br />
Distancias positivas van <strong>de</strong> la rodilla hacia <strong>el</strong> pie, distancias negativas van <strong>de</strong> la rodilla a la ca<strong>de</strong>ra.<br />
HMGU no realizó simulación Monte Carlo <strong>de</strong> sus medidas <strong>de</strong> eficiencia, y participó únicamente en <strong>el</strong><br />
ejercicio intercomparativo <strong>de</strong> eficiencia experimental.<br />
- HML (Health Canada)<br />
Distance from X on knee cap (cm)<br />
Detector 3<br />
Detector 2<br />
Detector 4<br />
El laboratorio Human Monitoring Laboratory (HML, Health Canada) es una institución <strong>de</strong> referencia<br />
tanto para medidas in-vivo <strong>de</strong> la exposición interna en CRC, como en simulaciones <strong>de</strong> las mismas<br />
mediante métodos <strong>de</strong> Monte Carlo. Su participación en <strong>el</strong> ejercicio <strong>de</strong> intercomparación<br />
EURADOS/USTUR cubrió con gran éxito ambos aspectos.<br />
La cámara blindada d<strong>el</strong> CRC <strong>de</strong> HML consiste en pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> hierro recubiertas con capas <strong>de</strong> Pb/Sn/Pu.<br />
Un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio fue posicionado en distintos puntos sobre <strong>el</strong> maniquí para llevar a cabo un<br />
escaneado d<strong>el</strong> Americio contenido en <strong>el</strong> hueso real <strong>de</strong> la pierna. El <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio utilizado fue <strong>de</strong><br />
8.5 cm <strong>de</strong> diámetro y 3 cm <strong>de</strong> espesor. Dicho <strong>de</strong>tector se movió incrementando ligeramente la distancia a<br />
lo largo d<strong>el</strong> eje central sobre la pierna. Se realizaron 15 contajes <strong>de</strong> 60000 s <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong> medida. Es<br />
interesante señalar que HML tuvo en cuenta la “<strong>de</strong>tección cruzada” por presencia, en caso real, <strong>de</strong> la otra<br />
pierna también contaminada cuyos fotones llegan al <strong>de</strong>tector sobre la pierna opuesta (aunque atenuados).<br />
Esta interferencia fue evaluada mediante un segundo <strong>de</strong>tector adyacente al primario, sobre un cilindro <strong>de</strong><br />
poliuretano (ver figura 5).<br />
La simulación mediante métodos <strong>de</strong> Monte Carlo fue llevada a cabo utilizando código <strong>de</strong> cálculo<br />
MCNPX para obtener <strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> eficiencia sobre <strong>el</strong> maniquí pierna USTUR a partir <strong>de</strong> la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong><br />
los fotones <strong>de</strong> 59.5 keV d<strong>el</strong> Americio contenido en <strong>el</strong> hueso. Respecto al maniquí vox<strong>el</strong> a utilizar para la<br />
simulación, HML consi<strong>de</strong>ró la posibilidad <strong>de</strong> mejorar <strong>el</strong> maniquí generado por <strong>el</strong> IRSN con distribución<br />
homogénea <strong>de</strong> Actividad en hueso, construyendo un segundo maniquí vox<strong>el</strong> <strong>de</strong> la pierna USTUR, con<br />
distribución <strong>de</strong> Actividad <strong>de</strong> acuerdo a los valores <strong>de</strong> Actividad local por tramos <strong>de</strong> hueso <strong>de</strong> la otra<br />
pierna d<strong>el</strong> donante analizada por radioquímica (figura 6).<br />
Por lo tanto, para <strong>el</strong> estudio Monte Carlo <strong>de</strong> la eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección, HML utilizó dos maniquís vox<strong>el</strong>:<br />
1.- Maniquí IRSN obtenido a partir <strong>de</strong> imágenes TAC <strong>de</strong> la pierna USTUR, distribución homogénea <strong>de</strong><br />
Actividad.<br />
2.- Maniquí HML <strong>de</strong>sarrollado a partir <strong>de</strong> imágenes TAC proporcionadas en la página web <strong>de</strong> USTUR,<br />
distribución <strong>de</strong> Actividad ósea específica en p<strong>el</strong>vis, fémur, rótula, tibia y peroné <strong>de</strong> acuerdo a datos<br />
radioquímicos reales d<strong>el</strong> donante.<br />
325
Figura 5. Simulación matemática <strong>de</strong> HML-Canada,<br />
Un <strong>de</strong>tector Ge en <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o virtual reproduce la posición <strong>de</strong> la configuración experimental<br />
Como se pue<strong>de</strong> ver en la figura 6, <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> HML <strong>de</strong> eficiencia experimental versus eficiencia por<br />
Monte Carlo muestra unos resultados exc<strong>el</strong>entes y <strong>de</strong> total coherencia a lo largo <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> área d<strong>el</strong><br />
maniquí consi<strong>de</strong>rado.<br />
Figura 6. Exc<strong>el</strong>ente concordancia en la comparación <strong>de</strong> la Eficiencia <strong>de</strong> contaje <strong>de</strong> HML-Canada<br />
experimental (azul) y por simulación MC (rojo), en la medida <strong>de</strong> 241 Am (59.5 keV), utilizando <strong>el</strong> maniquí<br />
vox<strong>el</strong> <strong>de</strong> HML, consi<strong>de</strong>rando distribución <strong>de</strong> Actividad <strong>de</strong> acuerdo a los valores <strong>de</strong> radioquímica d<strong>el</strong><br />
donante.<br />
Resultados <strong>de</strong> la Intercomparación EURADOS/USTUR <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> Americio en un maniquí pierna<br />
Los resultados <strong>de</strong> la comparación experimental muestran una ten<strong>de</strong>ncia en <strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> la eficiencia similar<br />
para CIEMAT, HML y HMGU (ver figura 7), especialmente en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> estos dos últimos laboratorios;<br />
<strong>el</strong> CIEMAT perdió <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> máxima eficiencia, situado en <strong>el</strong> centro mismo <strong>de</strong> la rodilla <strong>de</strong> la pierna<br />
USTUR. Esto fue <strong>de</strong>bido a que CIEMAT dispone <strong>de</strong> una calibración <strong>de</strong> Americio en rodilla obtenida con<br />
otro maniquí comercial fabricado por la Univ Cincinnati (USA) con material equivalente a hueso, don<strong>de</strong><br />
<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> máxima eficiencia en este caso se encontraba <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la rodilla, y se esperó una respuesta<br />
326
similar con la pierna USTUR, aunque no fue así. Los resultados experimentales <strong>de</strong> la intercomparación<br />
EURADOS/USTUR se mostraron consistentes también con <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tector empleado, obteniéndose<br />
valores más altos <strong>de</strong> eficiencia para <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio más gran<strong>de</strong> <strong>de</strong> HML (8.5 cm), luego para <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector <strong>de</strong> 8 cm <strong>de</strong> HMGU-Munich y menor para <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> 7cm d<strong>el</strong> CIEMAT.<br />
Figura 7. Comparación <strong>de</strong> la Eficiencia <strong>de</strong> contaje <strong>de</strong> HML-Canada, HMGU-Alemani y CIEMAT-<br />
España, en la medida in-vivo <strong>de</strong> 241 Am (59.5 keV) en un maniquí pierna USTUR con un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong><br />
germanio en posición vertical.<br />
Respecto a la comparación <strong>de</strong> resultados experimentales con la eficiencia obtenida mediante métodos <strong>de</strong><br />
Monte Carlo, los resultados fueron exc<strong>el</strong>entes para <strong>el</strong> HML con ambos maniquís vox<strong>el</strong>, y también fueron<br />
buenos en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> CIEMAT, con la peculiaridad que en este caso, en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> máxima eficiencia los<br />
resultados <strong>de</strong> Monte Carlo (calculados por IRSN) se mostraron muy <strong>de</strong>pendientes con <strong>el</strong> posicionamiento<br />
r<strong>el</strong>ativo <strong>de</strong>tector-fuente en la simulación.<br />
Conclusiones<br />
Interesante ejercicio <strong>de</strong> intercomparación internacional organizado por <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> trabajo WG7 “Internal<br />
Dosimetry” <strong>de</strong> EURADOS, <strong>de</strong> 4 laboratorios <strong>de</strong> medida in-vivo <strong>de</strong> la exposición interna con <strong>de</strong>tectores<br />
<strong>de</strong> germanio utilizando un maniquí-pierna <strong>de</strong> USTUR conteniendo hueso humano con una contaminación<br />
real <strong>de</strong> Am-241. Las comparaciones <strong>de</strong> los resultados experimentales <strong>de</strong> le eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección entre<br />
sí, así como la comparación <strong>de</strong> los valores medidos con los calculados mediante simulación Monte Carlo<br />
327
con dos maniquíes tipo Vox<strong>el</strong> fueron satisfactorios y confirman la vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> la metodología Monte Carlo<br />
y los maniquís vox<strong>el</strong> en su aplicación para la medida in-vivo <strong>de</strong> contaminantes internos.<br />
Este trabajo se ha llevado a cabo en <strong>el</strong> marco d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> EURADOS (European Radiation<br />
Dosimetry Group) con fondos para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> acciones r<strong>el</strong>acionadas con la dosimetría <strong>de</strong><br />
radiaciones ionizantes.<br />
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2010).<br />
5. Navarro, J. F., Lopez, M. A. and Navarro, T. Assessment of the internal dose of 241Am in bone by in-vivo<br />
measurements of activity <strong>de</strong>posited in knee. Radiat. Prot. Dosim. 127(1–4), 531–534 (2007).<br />
6. Moraleda M, Gomez-Ros JM, Lopez MA, Navarro T, Navarro JF. A Monte Carlo-based phantom for in-vivo<br />
measurements of 241Am in bone. Nuclear Instruments & Methods in Physics Research A 538 (2005) 731-737.<br />
7. Gomez-Ros, J. M., <strong>de</strong> Carlan, L., Franck, D., Gualdrinim, G., Lis, M., Lopez, M. A., Moraleda, M. and Zankl, M.<br />
Monte Carlo mod<strong>el</strong>ing for in vivo measurements of americium in a knee vox<strong>el</strong> phantom: general criteria for an<br />
international comparison. Radiat. Prot. Dosim. 127(1–4), 245–248 (2007).<br />
328
Sesión A06.2<br />
Métodos y algoritmos <strong>de</strong> cálculo,<br />
mod<strong>el</strong>ación y simulación.<br />
Presi<strong>de</strong>: Juan José Peña<br />
Mo<strong>de</strong>ra: José Pérez Calatayud<br />
329
SIMULACIÓN DEL ESPECTRO DE NEUTRONES EN EL<br />
INTERIOR DE UN MANIQUÍ ANTROPOMÓRFICO PARA HACES<br />
DE FOTONES DE RADIOTERAPIA DE ALTO MEGAVOLTAGE<br />
X. González-Soto 1,<br />
, K. Amgarou 2 , J. I. Lagares 3 , J. L. Muñiz 3 , R. Men<strong>de</strong>z 3 , M. R.<br />
Expósito 4 , F. Gómez 1 , C. Domingo 2 , F. Sánchez-Doblado 4,5<br />
1 Dpto. <strong>de</strong> Partículas, Área <strong>de</strong> Física Atómica, Molecular y Nuclear, Univ. Santiago Compost<strong>el</strong>a, Spain 2<br />
Dpto. <strong>de</strong> Física, Univ. Aut. Barc<strong>el</strong>ona, Barc<strong>el</strong>ona, Spain 3 Centro <strong>de</strong> Investigaciones Energéticas,<br />
Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), Madrid, Spain. 4 Dpto. <strong>de</strong> Fisiología Médica y Biofísica,<br />
Univ. Sevilla, Sevilla, Spain 5 H. Virgen Macarena, Sevilla, Spain<br />
RESUMEN<br />
Motivación/ objetivos: La evolución <strong>de</strong> la radioterapia tiene <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> lograr un mejor<br />
confinamiento <strong>de</strong> la dosis alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> blanco clínico. Por <strong>el</strong>lo parece necesario a día <strong>de</strong> hoy<br />
<strong>de</strong>sarrollar métodos adicionales para proporcionar una a<strong>de</strong>cuada protección radiológica al<br />
paciente, <strong>de</strong> modo que se consiga una evaluación óptima d<strong>el</strong> tratamiento, teniendo en cuenta<br />
también la dosis impartida fuera d<strong>el</strong> campo. En concreto, la contaminación <strong>de</strong> neutrones en haces<br />
<strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> alta energía es todavía un tema <strong>de</strong> <strong>de</strong>bate e investigación. El proyecto NEUTOR<br />
persigue proporcionar un método universal para estimar la dosis <strong>de</strong>positada por neutrones en <strong>el</strong><br />
paciente, utilizando un maniquí antropomórfico. Tanto la respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores como su<br />
efectividad biológica r<strong>el</strong>ativa tienen una fuerte <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con <strong>el</strong> espectro energético <strong>de</strong> aquéllos;<br />
por este motivo, una serie <strong>de</strong> simulaciones fue realizada para calcular <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> la fluencia <strong>de</strong><br />
neutrones en 16 puntos representativos <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> maniquí antropomórfico NORMA para un<br />
tratamiento completo <strong>de</strong> radioterapia.<br />
Material/ métodos: Las simulaciones fueron realizadas utilizando <strong>el</strong> código MCNPX-2.6.0. El<br />
cálculo <strong>de</strong> los espectros <strong>de</strong> neutrones para cada inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz fue realizado en un sólo archivo<br />
por simulación, que incluía la sala <strong>de</strong> tratamiento, <strong>el</strong> maniquí y <strong>el</strong> linac. Para obtener <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong><br />
fotoneutrones d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador PRIMUS más realista posible, se utilizó la información más<br />
actualizada y precisa <strong>de</strong> la geometría y composición d<strong>el</strong> mismo, obtenida <strong>de</strong> la las hojas <strong>de</strong> datos<br />
<strong>de</strong> Siemens. A<strong>de</strong>más, dado que la producción <strong>de</strong> fotoneutrones <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> fuertemente en la energía<br />
nominal d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> <strong>el</strong>ctrones primario, un proceso completo <strong>de</strong> comisionado fue llevado a cabo,<br />
utilizando medidas <strong>de</strong> dosis lateral y en profundidad en una cuba <strong>de</strong> agua, y <strong>de</strong> fluencia <strong>de</strong><br />
neutrones rápidos en sala.<br />
Resultados: Los resultados utilizados son satisfactorios: los espectros <strong>de</strong> fotoneutrones en puntos<br />
superficiales muestran componentes rápida y térmica, mientras que en puntos más profundos la<br />
componente rápida se hace mucho menos importante. A<strong>de</strong>más, la magnitud <strong>de</strong> los valores<br />
calculados para fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos en <strong>el</strong> maniquí concuerdan bien con los obtenidos<br />
experimentales por <strong>el</strong> CIEMAT utilizando TLDs.<br />
Conclusiones: Las simulaciones proporcionan valores realistas <strong>de</strong> los espectros <strong>de</strong> energía <strong>de</strong> la<br />
fluencia <strong>de</strong> neutrones en 16 puntos <strong>de</strong> un maniquí antropomórfico, que pue<strong>de</strong>n ser utilizados para<br />
inferir <strong>el</strong> equivalente <strong>de</strong> dosis neutrónica en estos puntos a partir <strong>de</strong> medidas experimentales <strong>de</strong> la<br />
fluencia <strong>de</strong> neutrones. Estos valores <strong>de</strong> fluencia en <strong>el</strong> maniquí pue<strong>de</strong>n a su vez ser r<strong>el</strong>acionados<br />
xesusluis.gonzalez@usc.es<br />
330
con medidas <strong>de</strong> la fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos en la sala, proporcionándonos <strong>de</strong> este modo un<br />
método universal para estimar la dosis <strong>de</strong>positada por neutrones en <strong>el</strong> paciente.<br />
Palabras claves: radioterapia, neutrón, simulación.<br />
ABSTRACT<br />
Purpose/objective: The evolution of radiotherapy has had the outcome of a better confinement of<br />
the radiation dose around the clinical target. It seems now necessary to <strong>de</strong>v<strong>el</strong>op additional methods<br />
to provi<strong>de</strong> an a<strong>de</strong>quate radiation protection of the patient leading to an optimal treatment<br />
evaluation, also taking into account the out-of-fi<strong>el</strong>d dose d<strong>el</strong>ivered. In particular, neutron<br />
contamination from high energy photon beams is still a subject of research and discussion. The<br />
NEUTOR project aims to provi<strong>de</strong> a universal means to estimate the patient neutron dose, using an<br />
anthropomorphic phantom. The responses of the <strong>de</strong>tectors and the r<strong>el</strong>ative biological effectiveness<br />
have a strong <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nce with the neutron spectrum. For this purpose, a set of simulations were<br />
performed in or<strong>de</strong>r to calculate the neutron fluence spectra in 16 representative points insi<strong>de</strong> the<br />
NORMA phantom for a complete radiotherapy treatment.<br />
Material/methods: Simulations were carried out using the MCNPX-2.6.0 co<strong>de</strong>. The calculation of<br />
the neutron spectra for each beam inci<strong>de</strong>nce was ma<strong>de</strong> in one only simulation file, including the<br />
treatment room, the phantom and the linac. In or<strong>de</strong>r to obtain a most realistic photoneutron<br />
spectrum of the Siemens PRIMUS acc<strong>el</strong>erator, the most up-to-date accurate geometry and material<br />
composition, taken from Siemens datasheets was utilized. Furthermore, as neutron<br />
photoproduction <strong>de</strong>pends heavily on the nominal energy of the <strong>el</strong>ectron primary beam, a whole<br />
process of commissioning was performed, including <strong>de</strong>pth and profile dose and in-room fast<br />
neutron fluence.<br />
Results: The results obtained are quite satisfactory: the photoneutron spectra at superficial points<br />
show both fast and thermal component whereas at <strong>de</strong>eper points the fast components becomes<br />
much less important. Furthermore, the magnitu<strong>de</strong>s of the calculated thermal neutron fluence values<br />
in the phantom are in good agreement with those measured by the CIEMAT laboratory using<br />
TLDs.<br />
Conclusions: The simulations provi<strong>de</strong> realistic values of the neutron fluence energy spectrum at<br />
16 points of an anthropomorphic phantom, which can be used to infer the equivalent neutron dose<br />
at these points from experimental neutron fluence measurements. These fluence values can in turn<br />
be r<strong>el</strong>ated to in-room thermal neutron fluence measurements, thus providing us with a universal<br />
method for patient neutron dose estimation.<br />
Key Words: radiotherapy, neutron, simulation<br />
1. Introducción y motivación.<br />
La radioterapia es uno <strong>de</strong> los principales usos <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes en nuestra sociedad. El daño<br />
que este tipo <strong>de</strong> radiación causa en la estructura d<strong>el</strong> ADN <strong>de</strong> las células, matándolas o haciéndoles per<strong>de</strong>r<br />
su capacidad para reproducirse, se usa para controlar o incluso erradicar masas tumorales. Varios<br />
aparatos han sido diseñados y construidos con este propósito (bombas <strong>de</strong> cobalto, ac<strong>el</strong>eradores clínicos,<br />
etc.). Sin embargo, no es posible impartir la cantidad necesaria <strong>de</strong> radiación al tumor sin <strong>de</strong>positar alguna<br />
en los tejidos adyacentes, bien porque la radiación <strong>de</strong>be atravesar <strong>el</strong> tejido en su camino hacia <strong>el</strong> tumor, o<br />
bien porque escapa al blindaje d<strong>el</strong> aparato. Hay una probabilidad <strong>de</strong> que esta exposición colateral a la<br />
radiación origine un cáncer secundario, por lo que uno <strong>de</strong> los aspectos más importantes en la<br />
331
investigación y <strong>de</strong>sarrollo en radioterapia es la medida precisa y minimización <strong>de</strong> la dosis in<strong>de</strong>seada que<br />
recibe <strong>el</strong> paciente.<br />
En este contexto, la dosis periférica in<strong>de</strong>seada producida por la contaminación neutrónica <strong>de</strong> haces<br />
fotónicos <strong>de</strong> alta energía es todavía objeto <strong>de</strong> discusión e investigación. Estos neutrones se originan<br />
principalmente en los materiales pesados (W, Pb, Au, Co, etc.) presentes en <strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> linac [1].<br />
Dichas reacciones presentan una sección eficaz que alcanza un máximo para fotones <strong>de</strong> 11-18 MeV, con<br />
una energía umbral mínima <strong>de</strong> ~7 MeV para los núcleos r<strong>el</strong>evantes; <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> neutrones emitidos<br />
tienen un espectro <strong>de</strong> evaporación con energías d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n d<strong>el</strong> MeV. La dosis impartida por este fenómeno<br />
fue cuantificada en los 70-80 [2,3], concluyendo que su importancia es mínima. Sin embargo, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
haces <strong>de</strong> fotones más energéticos y <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> nuevas técnicas (IMRT, o incluso hadronterapia), que<br />
conllevan una mayor tasa <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> neutrones [4], así como un mejor confinamiento d<strong>el</strong> haz<br />
fotónico principal (cosa que no es fácil <strong>de</strong> conseguir con los neutrones) han incrementado la importancia<br />
<strong>de</strong> la dosis neutrónica.<br />
Los neutrones son particularmente importantes <strong>de</strong>bido a su alta eficacia biológica r<strong>el</strong>ativa. El factor <strong>de</strong><br />
peso (wR) usado para estimar sus efectos biológicos varía <strong>de</strong>s<strong>de</strong> ~2.5 MeV para los neutrones térmnicos<br />
(E < 1 eV) hasta ~20 MeV para neutrones rápidos (E > 100 keV). Por lo tanto, aunque la dosis absorbida<br />
<strong>de</strong>bida a fotones dispersos es típicamente mayor que la <strong>de</strong>bida a neutrones [5], los neutrones pue<strong>de</strong>n ser la<br />
fuente dominante <strong>de</strong> daño al tejido proveniente <strong>de</strong> la radiación secundaria [4] en algunos puntos. A<strong>de</strong>más,<br />
esto implica que para una a<strong>de</strong>cuada estimación d<strong>el</strong> daño orgánico, <strong>el</strong> conocimiento d<strong>el</strong> espectro <strong>de</strong><br />
energía <strong>de</strong> los neutrones es crucial con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> evaluar <strong>el</strong> equivalente <strong>de</strong> dosis asociado.<br />
El proyecto NEUTOR preten<strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollar un método universal para estimar la dosis neutrónica recibida<br />
por pacientes sometidos a tratamientos <strong>de</strong> radioterapia [6]. Usando un <strong>de</strong>tector digital [7] <strong>de</strong>sarrollado por<br />
<strong>el</strong> Grupo <strong>de</strong> Investigación en Radiofísica <strong>de</strong> la USC, basado en la capacidad <strong>de</strong> los neutrones térmicos<br />
para inducir cambios <strong>de</strong> estado en las memorias digitales, es posible obtener una lectura inmediata <strong>de</strong> la<br />
fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la sala <strong>de</strong> tratamiento. El espectro <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> neutrones es<br />
prácticamente constante, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> la energía d<strong>el</strong> haz (una vez que la energía umbral ha sido<br />
alcanzada) o <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> linac; la única diferencia es la cantidad <strong>de</strong> neutrones producida [1]. Los<br />
neutrones térmicos a los que es sensible <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se originan cuando los neutrones rápidos producidos<br />
en <strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador son mo<strong>de</strong>rados en los muros <strong>de</strong> la sala. Por lo tanto, hay una r<strong>el</strong>ación directa<br />
entre la lectura d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector digital y la fluencia total <strong>de</strong> neutrones producida por <strong>el</strong> linac -existe una<br />
pequeña <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia en <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> sala que es fácilmente calculable-.<br />
Por otro lado, una serie <strong>de</strong> medidas fue llevada a cabo en <strong>el</strong> <strong>el</strong> H.U. Virgen <strong>de</strong> la Macarena en Sevilla<br />
utilizando dosímentros basados en TLDs y PADC, situados en varios puntos en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> un maniquí<br />
antropomórfico <strong>de</strong> polietileno [fig 1] que fue sometido a un tratamiento <strong>de</strong> radioterapia completo para<br />
obtener, respectivamente, la fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos y la fluencia total <strong>de</strong> neutrones en estos<br />
puntos -que están distribuidos <strong>de</strong> modo que es posible asignar <strong>de</strong> modo preciso valores <strong>de</strong> fluencia a<br />
órganos específicos-. Si <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> neutrones en cada punto fuese conocido, sería posible inferir<br />
valores <strong>de</strong> equivalente <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> estos valores <strong>de</strong> fluencia, y posteriormente r<strong>el</strong>acionarlos con la medida<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector digital en la sala. De este modo, podrían obtenerse los valores <strong>de</strong> dosis equivalente<br />
neutrónica para órganos <strong>de</strong> ineterés a partir <strong>de</strong> una lectura <strong>de</strong> este aparato. Con esta finalidad, se<br />
realizaron una serie <strong>de</strong> simulaciones para obtener <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> energía <strong>de</strong> la fluencia <strong>de</strong> neutrones en los<br />
mencionados puntos d<strong>el</strong> maniquí.<br />
2. Materiales y métodos.<br />
Dos tratamientos <strong>de</strong> radioterapia completos (cabeza y abdomen), cada uno consistente en ocho<br />
inci<strong>de</strong>ncias (0º, 45º, 90º, 135º, 180º, 225º, 270º y 315º) fueron simulados para cuatro maniquíes diferentes<br />
(mujer adulta, niño <strong>de</strong> 10 años y niño <strong>de</strong> 5 años, hechos <strong>de</strong> polietileno; y mujer adulta hecho <strong>de</strong> nylon). El<br />
código <strong>el</strong>egido fue MCNPX-2.6.0 [8], dada su capacidad para reproducir la producción fotonuclear y <strong>el</strong><br />
transporte <strong>de</strong> neutrones. El cálculo d<strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> la fluencia <strong>de</strong> neutrones en cada uno <strong>de</strong> los puntos<br />
señalados d<strong>el</strong> maniquí fue realizado por “full Monte Carlo”: la fuente era <strong>el</strong> haz primario <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones d<strong>el</strong><br />
332
ac<strong>el</strong>erador incidiendo sobre <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> tungsteno; la simulación <strong>de</strong> cada inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> haz se hizo con<br />
un sólo fichero, incluyendo la sala <strong>de</strong> tratamiento, <strong>el</strong> maniquí y <strong>el</strong> linac (un Siemens PRIMUS en su modo<br />
<strong>de</strong> 15 MV). El tamaño y forma d<strong>el</strong> búnquer, así como la posición en él d<strong>el</strong> maniquí y d<strong>el</strong> linac<br />
reproducían con precisión las condiciones en las cuales se llevaron a cabo las medidas experimentales;<br />
con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> obtener <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> fotoneutrones d<strong>el</strong> Siemens PRIMUS más realista, se utilizó la<br />
geometría y composición material más actualizada, obtenida <strong>de</strong> las fichas técnicas <strong>de</strong> Siemenes. Se<br />
mod<strong>el</strong>ó una geometría <strong>de</strong>tallada incluyendo todos los <strong>el</strong>ementeos necesarios para la producción <strong>de</strong><br />
<strong>el</strong>ectrones y fotones, a saber: guía <strong>de</strong> onda e imán <strong>de</strong>flector <strong>de</strong> cobre, estructura <strong>de</strong> sustentación d<strong>el</strong> gantry<br />
y <strong>el</strong> cabezal, klystron y contrapeso <strong>de</strong> acero, y blanco, blindaje y colimadores <strong>de</strong> tungsteno, con algunas<br />
simplificaciones menores.<br />
Por otro lado, la cantidad <strong>de</strong> neutrones producida por MU <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la energía d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones<br />
primario; en consecuencia, un proceso <strong>de</strong> comisionado Monte Carlo fue llevado a cabo usando <strong>el</strong> propio<br />
código MNCPX-2.6.0. La fluencia <strong>de</strong> neutrones para un campo 10x10 cm a 0º <strong>de</strong> giro d<strong>el</strong> gantry, fue<br />
calculada en un punto situado a 50 cm d<strong>el</strong> haz a altura d<strong>el</strong> isocentro, variando la energía nominal d<strong>el</strong> haz<br />
<strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones primario (se tomó para <strong>el</strong> mismo un espectro <strong>de</strong> energía gaussiano con un 14% <strong>de</strong> FWHM,<br />
y <strong>el</strong> perfil lateral d<strong>el</strong> haz fue consi<strong>de</strong>rado también gaussiano con FWHM = 1.5 mm). A<strong>de</strong>más, para cada<br />
energía nominal se realizó una simulación adicional para obtener la <strong>de</strong>posición <strong>de</strong> energía por fotones y<br />
<strong>el</strong>ectrones en un tanque <strong>de</strong> agua en las mismas circunstancias en las que se <strong>de</strong>finen las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
monitor para <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador <strong>de</strong> Sevilla (3 cm <strong>de</strong> profundidad, SSD = 100 cm ), para calcular <strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
partículas primarias por MU -estas simulaciones incluían sólo la parte <strong>de</strong> la geometría d<strong>el</strong> linac existente<br />
entre <strong>el</strong> blanco y <strong>el</strong> tanque <strong>de</strong> agua-. La energía nominal d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones primario <strong>de</strong>finitiva se <strong>el</strong>igió<br />
<strong>de</strong> modo que produjera una fluencia <strong>de</strong> neutrones rápidos en <strong>el</strong> punto mencionado coinci<strong>de</strong>nte con la<br />
medida llevada a cabo por <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> Física <strong>de</strong> Radiacions <strong>de</strong> la UAB en <strong>el</strong> búnquer <strong>de</strong> Sevilla utilizando<br />
un espectrómetro secundario estándar <strong>de</strong> esferas Bonner. A<strong>de</strong>más, perfiles <strong>de</strong> dosis en profundidad en<br />
agua fueron simulados y comparados con datos experimentales d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. Para la energía <strong>el</strong>egida, la<br />
<strong>de</strong>sviación media d<strong>el</strong> perfil <strong>de</strong> dosis en profundidad estaba por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> 2%.<br />
Las librerías más actualizadas fueron empleadas en las simulaciones, basadas en los datos evaluados por<br />
ENDF/B-VI, publicación 6 (para la mayor parte <strong>de</strong> los isótopos ), ENDF/B-VI publicación 2 y LLNL. Se<br />
incluyeron secciones eficaces <strong>de</strong> <strong>de</strong> dispersión térmica para agua, grafito y polietileno. Las secciones<br />
eficaces <strong>de</strong> fotoproducción no eran las estándar incluidas en MCNPX porque no incluían datos para la<br />
mayor parte <strong>de</strong> los isótopoes r<strong>el</strong>evantes en la composición <strong>de</strong> la estructura d<strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador.<br />
Secciones eficaces evaluadas por la IAEA d<strong>el</strong> Instituto Coreano <strong>de</strong> la Energía Atómica (KAERI) y <strong>el</strong><br />
Laboratorio Nacional <strong>de</strong> Los Alamos (LANL) fueron empleadas en su lugar. Siempre que fue posible,<br />
cada <strong>el</strong>emento fue simulado usando las secciones eficaces <strong>de</strong> cada isótopo significativo en la distribución<br />
isotópica natural. En caso contrario, se empleaba la sección eficaz d<strong>el</strong> isótopo más importante (pero esto<br />
no fue necesario para los máteriales más pesados, que tienen las secciones eficaces <strong>de</strong> fotoproducción<br />
más significativas).<br />
Varias técnicas <strong>de</strong> reducción <strong>de</strong> varianza fueron usadas para ac<strong>el</strong>erar las simulaciones: se forzaron tanto la<br />
colisión como la fotoproducción en todos los <strong>el</strong>ementos metálicos d<strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. A<strong>de</strong>más, se<br />
estableció una ventana <strong>de</strong> pesos, con un peso mínimo <strong>de</strong> 0.2 para fotones y <strong>el</strong>ecreones y 1 × 10 -6 (1 × 10 -7<br />
<strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> maniquí) para neutrones. A los <strong>el</strong>ectrones sólo se les permitió propagarse por <strong>el</strong> blanco, y los<br />
fotones resultantes eran <strong>el</strong>iminados si salían d<strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> linac. Adicionalmente, un cutoff <strong>de</strong> 7 MeV se<br />
estableció tanto para <strong>el</strong>ectrones como fotones. De este modo, se <strong>de</strong>scartaban las partículas que no podían<br />
llevar a la fotoproducción <strong>de</strong> neutrones. La fluencia <strong>de</strong> neutrones en los puntos especificados se calculó<br />
usando un tally f5 (<strong>de</strong>tector puntual). Sin embargo, se hizo una simulación adicional utilizando tanto <strong>el</strong><br />
tally f5 como <strong>el</strong> f4 (flujo promediado sobre una c<strong>el</strong>da) para comprobar que los resultados obtenidos eran<br />
equivalentes. Para realizar las simulaciones se utilizaron 48 or<strong>de</strong>nadores <strong>de</strong> doble procesador (46 clientes<br />
y 2 servidores), parte <strong>de</strong> un cluster perteneciente al grupo <strong>de</strong> física médica d<strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong> Fisiología<br />
Médica y Biofísica <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Sevilla.<br />
333
3. Resultados.<br />
Los los espectros <strong>de</strong> fluencia <strong>de</strong> neutrones obtenidos para los distintos puntos son satisfactorios, dado que<br />
<strong>el</strong> comportamiento que muestran es <strong>el</strong> esperado. Para empezar, varían <strong>de</strong> modo correcto ante cambios en<br />
la geometría <strong>de</strong> las simulaciones tales como <strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> gantry o la posición d<strong>el</strong> maniquí. Por ejemplo, la<br />
figura 2 muestra <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> neutrones en <strong>el</strong> puntos dos (situado en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la cabeza) para los<br />
tratamientos <strong>de</strong> abdomen y cabeza. Como cabría esperar, la fluencia es mayor en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> tratamiento<br />
<strong>de</strong> cabeza. La figura 3 muestra los espectros en los puntos 13 y 14 (rodillas <strong>de</strong>recha e izquierda) para la<br />
inci<strong>de</strong>ncia con giro <strong>de</strong> gantry <strong>de</strong> 90º. La fluencia es mayor en la rodilla izquierda, como es esperable.<br />
También se cumplen satisfactoriamente las consi<strong>de</strong>raciones con respecto al comportamiento <strong>de</strong> los<br />
neutrones en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> maniquí. La figura 4 muestra <strong>el</strong> espectro calculado para los puntos 15 (en la<br />
superficie d<strong>el</strong> maniquí) y 10 (a 10 cm <strong>de</strong> profundidad): en <strong>el</strong> punto 15 la componente rápida, proveniente<br />
<strong>de</strong> la cabeza d<strong>el</strong> linac es muy importante; sin embargo, pocos <strong>de</strong> estos neutrones rápidos alcanzan <strong>el</strong><br />
punto 10: son mo<strong>de</strong>rados y termalizados en <strong>el</strong> polietileno, dando origen al pico térmico presente en <strong>el</strong><br />
espectro. Este proceso <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>ración es muy eficiente, como se pue<strong>de</strong> ver en la figura 5: muestra la<br />
fluencia <strong>de</strong> neutrones con energía superior a 10 keV en los puntos 9 (que está a 2.5 cm <strong>de</strong> profundidad) y<br />
10 (3 cm). Este medio centímetro <strong>de</strong> polietileno reduce la fluencia <strong>de</strong> neutrones rápidos en ~30% (ambos<br />
puntos están a una distancia similar d<strong>el</strong> eje d<strong>el</strong> haz). A<strong>de</strong>más, también existe absorción <strong>de</strong> neutrones en <strong>el</strong><br />
interior d<strong>el</strong> maniquí. La figura 6 muestra los espectros en los puntos 12 (5 cm <strong>de</strong> profundidad) y 11 (11<br />
cm): sólo una pequeña fracción <strong>de</strong> los neutrones presentes en <strong>el</strong> primer punto alcanzan <strong>el</strong> segundo. La<br />
absorción <strong>de</strong> neutrones es mayor en <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> nylon (este comportamiento es esperable, <strong>de</strong>bido a la<br />
presencia en <strong>el</strong> nylon <strong>de</strong> nitrógeno, que tiene una sección eficaz <strong>de</strong> captura <strong>de</strong> neutreones significativa)<br />
como pue<strong>de</strong> verse en la figura 7.<br />
Por otro lado, los resultados <strong>de</strong> las simulaciones fueron comparados con las medidas experimentales<br />
llevadas a cabo por <strong>el</strong> laboratorio CIEMAT <strong>de</strong> Madrid usando TLDs. Estos <strong>de</strong>tectores son sensibles<br />
solamente a neutrones térmicos, por lo que se realizó un scatter plot en <strong>el</strong> que se representaron las<br />
fluencias <strong>de</strong> neutrones térmicos calculadas frente a las lecturas <strong>de</strong> los TLD (ambas normalizadas por<br />
MU). El resultado pue<strong>de</strong> verse en la figura 8. Aunque con cierta dispersión, los puntos se sitúan alre<strong>de</strong>dor<br />
<strong>de</strong> la recta X=Y, con la excepción d<strong>el</strong> punto 9. Sin embargo, este punto se encontraba cerca d<strong>el</strong> haz, a una<br />
profundidad <strong>de</strong> sólo 2.5 cm, y por lo tanto expuesto a una alta fluencia <strong>de</strong> fotones. Dado que <strong>el</strong><br />
comportamiento <strong>de</strong> los TLDs no es lineal para altas dosis, po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>scartar esta medida. Si lo hacemos,<br />
la <strong>de</strong>sviación media d<strong>el</strong> resto <strong>de</strong> medidas con respecto a la recta X=Y es inferior al 15%, que es d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n<br />
<strong>de</strong> la incertidumbre <strong>de</strong> las medidas experimentales. Este hecho es particularmente satisfactorio: a pesar <strong>de</strong><br />
que la energía nominal fue escogida para dar una fluencia <strong>de</strong> neutrones rápidos coinci<strong>de</strong>nte con la lectura<br />
<strong>de</strong> un set <strong>de</strong> esferas <strong>de</strong> Bonner en un punto exterior al maniquí, los resultados <strong>de</strong> las simulaciones son<br />
consistentes con una serie <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong> fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos, obtenidas con una técnica<br />
distinta y en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> maniquí.<br />
4. Conclusiones.<br />
Un factor clave para la evaluación <strong>de</strong> dosis equivalente en órgano <strong>de</strong> origen neutrónico <strong>de</strong>rivada <strong>de</strong><br />
radioterapia <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> alto megavoltage es <strong>el</strong> conocimiento <strong>de</strong>tallado <strong>de</strong> los espectros <strong>de</strong> neutrones en<br />
<strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> cuerpo d<strong>el</strong> paciente. La herramienta estándar utilizada para este propósito es la simulación<br />
Monte Carlo <strong>de</strong> la producción y transporte <strong>de</strong> neutrones en la sala y en los tejidos d<strong>el</strong> paciente. Con <strong>el</strong><br />
objetivo <strong>de</strong> producir una serie <strong>de</strong> datos validados experimentalmente, la colaboración Neutor ha <strong>de</strong>sallado<br />
un programa <strong>de</strong> medidas utilizando diferentes maniquís antropomórficos con cavida<strong>de</strong>s discretas<br />
conteniendo dosímetros PADC y TLD. Para traducir las medidas experimentales a dosis homos<br />
<strong>de</strong>sarrollado una simulación Monte Carlo completa <strong>de</strong> <strong>el</strong> gantry d<strong>el</strong> linac y <strong>el</strong> maniuí que arroja los<br />
espectros <strong>de</strong> neutrones en las mismas posiciones en que se realizaron las medidas. En la simulación queda<br />
muy claro cuán r<strong>el</strong>evante es <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>ración en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> cuerpo así como la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia<br />
en la composición d<strong>el</strong> tejido. Las fluencias térmicas obtenidas mediante <strong>el</strong> Monte Carlo se compararon<br />
directamente con las medidas experimentalmente. El acuerdo es bastante bueno, a pesar incluso <strong>de</strong> que <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> comisionado fue realizado ajustando únicamente la fluencia <strong>de</strong> neutrones rápidos. Po<strong>de</strong>mos<br />
334
por lo tanto consi<strong>de</strong>rar que las simulaciones reproducen correctamente <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong><br />
neutrones.<br />
En consecuencia, po<strong>de</strong>mos utilizar los espectros obtenidos para inferir valores <strong>de</strong> magnitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> interés<br />
raiológico, como equivalente <strong>de</strong> dosis, a partir <strong>de</strong> los valores medidos en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> mismo maniquí en<br />
los experimentos llevados a cabo por la colaboración Neutor.<br />
Fig. 1.<br />
Fig. 2.<br />
335
Fig. 3.<br />
Fig. 4<br />
Fig. 5.<br />
336
Fig. 6.<br />
Fig. 7.<br />
Fig. 8.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Pena J, Franco L, Gómez F, Iglesias A, Pardo J & Pombar M. Monte Carlo study of Siemens PRIMUS<br />
photoneutron production. Phys. Med. Biol. 2005; 50: 5921-5933<br />
[2] McGinley P-H, Wood M, Mills M, Rodríguez R. Dose lev<strong>el</strong>s due to neutrons in the vicinity of high-energy<br />
medical acc<strong>el</strong>erators. Med Phys 1976; 3: 397-402.<br />
337
[3] NCRP. National Council on Radiation Protection and Measurements. Neutron contamination from medical<br />
acc<strong>el</strong>erators. NCRP Report 79; 1984.<br />
[4] Kry SF, Salehpour M, Followill DS et al. Out-of-fi<strong>el</strong>d photon and neutron dose equivalents from step-and-shoot<br />
intensity-modulated radiation therapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005; 62: 1204-1216.<br />
[5] Bednarz B, Hancox C, Xu X-G. Calculated organ doses from s<strong>el</strong>ected prostate treatment plans using Monte Carlo<br />
simulations and an anatomically realistic computational phantom. Phys Med Biol 2009; 54: 5271-5286.<br />
[6] F. Sánchez-Doblado, C. Domingo, F. Gómez et al. Real time assessment of neutron dose in patients un<strong>de</strong>r<br />
radiotherapy treatment. Submitted to Radiotherapy & Oncology.<br />
[7] Gómez F, Iglesias A, Sánchez-Doblado F. A new active method for in-room neutron measurements in<br />
radiotherapy. Phys Med Biol 2010; 55: 1025-1039.<br />
[8] J. S. Hendricks et al. Monte Carlo N-Particle Transport Co<strong>de</strong> System for Multiparticle and High Energy<br />
Applications, version 2.6.0. Los Alamos National Laboratory; 2008<br />
338
UN SISTEMA DE “RAZONAMIENTO BASADO EN CASOS” PARA<br />
LA OPTIMIZACIÓN DE DOSIS EN BRAQUITERAPIA<br />
PROSTÁTICA DE ALTA TASA<br />
J.M. González Sancho 1 , D. Cr<strong>el</strong>go Alonso 1 , J.J. García Hernán<strong>de</strong>z 1 , J. Fernán<strong>de</strong>z<br />
García 1 , P. Sánchez Galiano 1 , B. Barbés Fernán<strong>de</strong>z 1 , P. Prada Gómez 2 , H. González<br />
Suárez 2 , D. Sanz Moniche 1 , E. Sampedro Álvarez 1 , M. Pamos Ureña 1 , J. Vivanco<br />
Par<strong>el</strong>lada 1<br />
1. Unidad <strong>de</strong> Radiofísica, HUCA, c/C<strong>el</strong>estino Villamil s/n, 33006 Oviedo.<br />
2. Servicio <strong>de</strong> Radioterapia, HUCA, c/C<strong>el</strong>estino Villamil s/n, 33006 Oviedo.<br />
INTRODUCCIÓN.<br />
La braquiterapia <strong>de</strong> alta tasa (HDR) es una <strong>de</strong> las opciones disponibles para <strong>el</strong> tratamiento d<strong>el</strong><br />
a<strong>de</strong>nocarcinoma <strong>de</strong> próstata, ya sea en combinación con radioterapia conformada tridimensional o<br />
adaptativa o como monoterapia, <strong>el</strong>igiéndose una u otra opción en función d<strong>el</strong> riesgo asociado a la<br />
enfermedad [1,2]. En las técnicas actuales, la colocación <strong>de</strong> los catéteres o agujas a implantar se realiza<br />
intraoperatoriamente con la ayuda <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> imagen ecográfica. Una vez colocados los catéteres,<br />
y a través <strong>de</strong> los mismos, se introduce mediante un sistema <strong>de</strong> carga diferida una fuente radioactiva<br />
(habitualmente 192 Ir) que pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>tenerse en posiciones bien <strong>de</strong>finidas y controladas por or<strong>de</strong>nador. La<br />
distribución <strong>de</strong> dosis absorbida la <strong>de</strong>terminan los tiempos <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> la fuente en cada posición.<br />
Excepto en los implantes realizados en tiempo real, las posiciones <strong>de</strong> los catéteres se fijan en <strong>el</strong> momento<br />
<strong>de</strong> realizar <strong>el</strong> implante. Así, una vez realizado éste en <strong>el</strong> quirófano, <strong>el</strong> problema consiste en <strong>de</strong>terminar las<br />
posiciones y tiempos <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> la fuente que producen una distribución <strong>de</strong> dosis a<strong>de</strong>cuada, que<br />
verifique los objetivos impuestos en los histogramas dosis-volumen. A menudo, las posiciones <strong>de</strong> parada<br />
<strong>de</strong> la fuente se fijan también a priori, una vez colocados los catéteres, y los únicos parámetros a<br />
<strong>de</strong>terminar en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> la dosimetría clínica son los tiempos <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> la misma. Ya que se parte<br />
<strong>de</strong> un gran número <strong>de</strong> posiciones <strong>de</strong> parada (d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 250), y que los tiempos en cada posición pue<strong>de</strong>n<br />
variar <strong>de</strong> décimas <strong>de</strong> segundo a varios segundos, la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los mismos no es una tarea sencilla<br />
y se <strong>de</strong>ben realizar numerosos ajustes para lograr que la distribución <strong>de</strong> dosis resultante satisfaga las<br />
restricciones dosimétricas impuestas. Los sistemas <strong>de</strong> planificación asisten al dosimetrista en esta tarea<br />
incorporando algoritmos <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> los tiempos <strong>de</strong> parada. Aunque se conocen diferentes<br />
algoritmos para este fin [3-6], no todos los sistemas <strong>de</strong> planificación los incorporan entre sus herramientas<br />
habituales y todavía es común realizar <strong>el</strong> implante <strong>de</strong> forma manual. Incluso utilizando alguno <strong>de</strong> estos<br />
algoritmos la tarea <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar los tiempos <strong>de</strong> parada se <strong>de</strong>be completar <strong>de</strong> forma manual en muchas<br />
ocasiones y pue<strong>de</strong> llegar a <strong>de</strong>morarse más <strong>de</strong> 35 minutos en los casos más complicados. Este tiempo es<br />
excesivamente largo si se preten<strong>de</strong> realizar <strong>el</strong> implante intraoperatoriamente y en tiempo real, en especial<br />
cuando la braquiterapia se utiliza como monoterapia y las dosis son más <strong>el</strong>evadas. In<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong><br />
esta circunstancia, una <strong>de</strong>terminación más rápida <strong>de</strong> los tiempos <strong>de</strong> parada acorta <strong>el</strong> tiempo d<strong>el</strong> implante,<br />
incluida la anestesia, y esto siempre redunda en beneficio d<strong>el</strong> paciente.<br />
En este trabajo se <strong>de</strong>scribe un sistema <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> los tiempos <strong>de</strong> parada basado en un<br />
método empleado en int<strong>el</strong>igencia artificial llamado razonamiento basado en casos (RBC) [7,8]. Los<br />
métodos RBC tratan <strong>de</strong> resolver problemas nuevos a partir <strong>de</strong> soluciones ya conocidas a problemas<br />
anteriores. En primer lugar, utilizan una base <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> conocimiento que almacena datos r<strong>el</strong>evantes <strong>de</strong><br />
casos d<strong>el</strong> mismo tipo encontrados en <strong>el</strong> pasado. Cuando se le presenta un nuevo caso, <strong>el</strong> sistema compara,<br />
mediante una medida <strong>de</strong> similitud previamente <strong>de</strong>finida, los datos i<strong>de</strong>ntificativos <strong>de</strong> este problema con los<br />
<strong>de</strong> los casos que están en la base <strong>de</strong> datos. Esta comparación permite establecer cuáles son los casos más<br />
próximos al actual y recuperarlos. Para encontrar una solución al nuevo problema, <strong>el</strong> sistema adapta las<br />
soluciones encontradas a los casos pasados en función <strong>de</strong> las diferencias que tengan con <strong>el</strong> actual,<br />
ofreciendo una solución personalizada a las nuevas condiciones d<strong>el</strong> problema. La solución encontrada<br />
<strong>de</strong>be ser validada y aceptada por los especialistas en <strong>el</strong> área <strong>de</strong> conocimiento en cuestión, es <strong>de</strong>cir, por <strong>el</strong><br />
oncólogo y <strong>el</strong> radiofísico en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la HDR <strong>de</strong> próstata. El nuevo problema, junto con su solución, se<br />
339
incorpora a la base <strong>de</strong> datos, refinando <strong>el</strong> conocimiento d<strong>el</strong> sistema. Mediante <strong>el</strong> método RBC presentado<br />
en este trabajo se logra aprovechar la experiencia adquirida durante una década por <strong>el</strong> equipo clínico en<br />
braquiterapia HDR <strong>de</strong> próstata, a la vez que <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> la dosis se hace más eficiente.<br />
El sistema, al basarse en implantes anteriores aprobados para tratamiento, incorpora <strong>de</strong> forma natural<br />
todos aqu<strong>el</strong>los aspectos r<strong>el</strong>ativos a preferencias o procedimientos clínicos locales.<br />
La propuesta <strong>de</strong> utilizar sistemas RBC en radioterapia no es completamente nueva. Si bien se<br />
han utilizado para radioterapia externa (EBRT), los autores no tienen constancia <strong>de</strong> su uso en<br />
braquiterapia. El primer trabajo <strong>de</strong> este tipo se <strong>de</strong>be a Berger [9] quien <strong>de</strong>sarrolla un sistema RBC para<br />
EBRT <strong>de</strong>nominado ROENTGEN, aunque parece que su uso y <strong>de</strong>sarrollo han sido muy limitados. Más<br />
recientemente, W<strong>el</strong>ls et al. [10] y [11] han propuesto un sistema experto que, aunque no lo nombren como<br />
un sistema <strong>de</strong> razonamiento basado en casos, se asemeja mucho a <strong>el</strong>los. Su propuesta es general pero se<br />
aplica principalmente a casos <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong> próstata (simulados) y a casos <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong> mama (reales).<br />
MATERIALES Y MÉTODOS.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2000 se viene utilizando como rutina clínica una técnica <strong>de</strong> implante ecoguiado con<br />
carga periférica [12] con <strong>el</strong> planificador PLATO BPS v14.3 <strong>de</strong> Nucletron, The Netherlands. Los <strong>de</strong>talles<br />
<strong>de</strong> la técnica están bien documentados en Prada et al. [2]. El proceso seguido se resume a continuación en<br />
beneficio <strong>de</strong> la claridad en la exposición. En primer lugar se realiza <strong>el</strong> implante ecoguiado <strong>de</strong> las agujas y,<br />
una vez colocadas éstas, se toman una serie <strong>de</strong> cortes axiales <strong>de</strong> la zona prostática equiespaciados 5 mm.<br />
El número <strong>de</strong> cortes <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la longitud <strong>de</strong> la glándula prostática. Las imágenes son accesibles (vía<br />
DICOM) <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> puesto d<strong>el</strong> planificador, don<strong>de</strong> <strong>el</strong> médico contornea <strong>el</strong> volumen a tratar (próstata,<br />
incluidas o no las vesículas seminales) y los órganos <strong>de</strong> riesgo (uretra y recto). A<strong>de</strong>más se realiza un<br />
reconocimiento <strong>de</strong> los catéteres sobre la imagen. Se activan las posiciones <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> la fuente,<br />
espaciadas 2,5 mm <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la base <strong>de</strong> la próstata al ápex y se proce<strong>de</strong> a prescribir la dosis y a realizar la<br />
<strong>de</strong>terminación manual <strong>de</strong> los tiempos <strong>de</strong> parada. A menudo se utiliza <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> optimización<br />
geométrica en volumen proporcionado por <strong>el</strong> planificador, como primera aproximación. Los objetivos<br />
dosis-volumen que se aplican están <strong>de</strong>tallados en la tabla 2.<br />
En lo que sigue se <strong>de</strong>scribe <strong>el</strong> sistema RBC diseñado y su funcionamiento.<br />
La base <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> conocimiento utilizada por <strong>el</strong> sistema está compuesta por información<br />
r<strong>el</strong>ativa a 317 implantes realizados a pacientes con a<strong>de</strong>nocarcinoma <strong>de</strong> próstata entre diciembre <strong>de</strong> 2008 y<br />
enero <strong>de</strong> 2010. La figura 1 muestra <strong>el</strong> número <strong>de</strong> implantes en función <strong>de</strong> la longitud activa <strong>de</strong> los<br />
catéteres (longitud <strong>de</strong> la próstata) y <strong>el</strong> número <strong>de</strong> agujas empleadas.<br />
340
catéteres implantados<br />
19<br />
18<br />
17<br />
16<br />
15<br />
14<br />
13<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
1<br />
Casos en la base <strong>de</strong> datos<br />
6<br />
1<br />
18<br />
3<br />
21<br />
9<br />
1<br />
1<br />
34<br />
6<br />
34<br />
12<br />
15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65<br />
53<br />
11<br />
19<br />
1<br />
4<br />
42<br />
6<br />
7<br />
1<br />
1<br />
1<br />
3<br />
14<br />
1<br />
5<br />
longitud activa d<strong>el</strong> catéter(mm)<br />
Fig 1. Número <strong>de</strong> casos en la base <strong>de</strong> datos en función d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> catéteres implantados y la longitud <strong>de</strong> la próstata. El tamaño<br />
<strong>de</strong> las burbujas es proporcional al número <strong>de</strong> casos.<br />
De cada implante se almacena la siguiente información en la base <strong>de</strong> datos: contornos <strong>de</strong> la<br />
próstata, uretra y recto, volumen <strong>de</strong> la próstata, posición <strong>de</strong> los catéteres, posiciones <strong>de</strong> parada y tiempos<br />
<strong>de</strong> parada <strong>de</strong> la fuente en cada posición, y dos matrices, llamadas C y U, cuyo significado será <strong>de</strong>tallado<br />
más ad<strong>el</strong>ante. Basándose en estos datos, <strong>el</strong> sistema RBC hace una evaluación <strong>de</strong> los casos más a<strong>de</strong>cuados<br />
para ser tomados como ejemplos con <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> encontrar una solución al nuevo caso. En primer lugar<br />
s<strong>el</strong>ecciona sólo aqu<strong>el</strong>los que tienen <strong>el</strong> mismo número <strong>de</strong> cortes ecográficos y <strong>el</strong> mismo número <strong>de</strong><br />
catéteres implantados que <strong>el</strong> caso a resolver. Entre estos, <strong>el</strong> sistema hace una comparación para buscar los<br />
que tienen un mayor grado <strong>de</strong> similitud con <strong>el</strong> d<strong>el</strong> paciente que se quiere tratar. La medida <strong>de</strong> la similitud<br />
<strong>de</strong> un caso con otro está basada en la posición r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> los catéteres entre sí y en las distancias que los<br />
separan <strong>de</strong> la uretra. Esta medida <strong>de</strong> similitud se basa en realidad en la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> una distancia entre<br />
implantes. Cuanto mayor es la distancia entre dos implantes, menor es su similitud, y viceversa. Para<br />
<strong>de</strong>finir esta distancia se realizan las siguientes operaciones. En <strong>el</strong> corte ecográfico central (figura 2) se<br />
calcula la distancia euclidiana en 2D <strong>de</strong> cada catéter con <strong>el</strong> resto. Se <strong>de</strong>fine así una matriz C <strong>de</strong><br />
dimensión n x n, siendo n <strong>el</strong> número <strong>de</strong> agujas colocadas, cuyas filas son las distancias <strong>de</strong> cada catéter a<br />
todos los <strong>de</strong>más. Esta matriz es simétrica y contiene ceros en su diagonal. Para cada corte ecográfico, se<br />
calcula la distancia <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> contorno <strong>de</strong> la uretra a cada una <strong>de</strong> las agujas. Estos datos también<br />
se or<strong>de</strong>nan en filas, obteniéndose otra matriz que llamamos U <strong>de</strong> dimensión sxn, siendo s <strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
cortes ecográficos d<strong>el</strong> caso. De esta forma, la matriz C contiene información <strong>de</strong> la posición r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> los<br />
catéteres y la matriz U contiene información <strong>de</strong> la posición r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> la uretra respecto a los catéteres.<br />
341
Fig 2 Corte central <strong>de</strong> un implante. Se muestran los contornos <strong>de</strong> próstata, uretra y recto así como las posiciones <strong>de</strong> las agujas y<br />
algunas cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>finidas en <strong>el</strong> texto. Los contornos punteados <strong>de</strong> uretra se correspon<strong>de</strong>n con contornos en otros cortes. Las<br />
cantida<strong>de</strong>s C son las distancias entre catéteres y las cantida<strong>de</strong>s U son las distancias <strong>de</strong> los centros <strong>de</strong> los contornos <strong>de</strong> la uretra a los<br />
catéteres.<br />
Estas dos matrices se utilizan para <strong>de</strong>finir una distancia entre un implante A y un implante B, <strong>de</strong> la<br />
siguiente manera:<br />
CB<br />
� C A U A �U<br />
1<br />
B 1<br />
d�B,<br />
A�=<br />
w + �1 � w�<br />
n�n<br />
�1�<br />
ns<br />
(1)<br />
En (1) w es un factor ajustable en <strong>el</strong> rango [0,1] y regula la importancia que tiene cada término en la<br />
= A . En la<br />
��<br />
i j<br />
<strong>de</strong>finición <strong>de</strong> la distancia. El símbolo ||.||1 <strong>de</strong>nota la 1-norma matricial � �<br />
implementación d<strong>el</strong> sistema se ha fijado w=0.7 en todos los casos. La <strong>de</strong>finición (1) proporciona una<br />
medida d<strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> la diferencia <strong>de</strong> posición <strong>de</strong> los catéteres entre sí y <strong>de</strong> éstos con la uretra, entre<br />
dos implantes. La distancia así <strong>de</strong>finida nos permite or<strong>de</strong>nar los casos <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos y evaluar cuáles<br />
son los más similares (menor distancia) al caso a optimizar.<br />
La <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los implantes que van a servir como base para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los tiempos <strong>de</strong><br />
parada <strong>de</strong> la fuente atien<strong>de</strong> a dos criterios. Uno es <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> la próstata. Se tomarán como ejemplos<br />
válidos aqu<strong>el</strong>los casos en los que <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> la próstata no difiera más <strong>de</strong> un 20% con <strong>el</strong> caso a<br />
resolver. El otro criterio es la distancia (1). El sistema busca, entre los casos con un mismo número <strong>de</strong><br />
cortes y un mismo número <strong>de</strong> catéteres, cuál es <strong>el</strong> caso más similar, o lo que es lo mismo, <strong>el</strong> <strong>de</strong> menor<br />
valor en distancia, y recupera aqu<strong>el</strong>los que se diferencian en menos <strong>de</strong> ±0.3mm <strong>de</strong> ese valor mínimo.<br />
En la situación i<strong>de</strong>al en que <strong>el</strong> implante a optimizar coincidiera con uno existente en la base <strong>de</strong><br />
datos (d(A,B)=0) se utilizarían los mismos tiempos r<strong>el</strong>ativos <strong>de</strong> parada para <strong>el</strong> nuevo problema. Pero,<br />
como es obvio, este escenario no se presenta y, aunque puedan ser muy parecidos, los casos no son<br />
iguales, por lo que no se pue<strong>de</strong>n utilizar directamente los mismos tiempos r<strong>el</strong>ativos <strong>de</strong> parada sino que es<br />
necesario hacer una adaptación <strong>de</strong> las soluciones al nuevo implante.<br />
La adaptación <strong>de</strong> los tiempos <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> cada catéter se hace poniéndolo en r<strong>el</strong>ación con los<br />
catéteres más cercanos. Utilizando las recomendaciones para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis absorbida d<strong>el</strong> TG-43<br />
<strong>de</strong> la AAPM [13-15] se comprueba que, si se <strong>de</strong>sea mantener la misma dosis en <strong>el</strong> punto medio entre dos<br />
catéteres paral<strong>el</strong>os cuando se aumenta la distancia entre <strong>el</strong>los, y si todos sus tiempos <strong>de</strong> parada son<br />
iguales, éstos varían siguiendo un polinomio <strong>de</strong> segundo grado <strong>de</strong> la forma t(x)=a1x+a2x 2 , don<strong>de</strong> t(x) es <strong>el</strong><br />
tiempo total d<strong>el</strong> catéter para una separación x, normalizado al tiempo para x=10mm. El polinomio tiene<br />
diferentes coeficientes en función <strong>de</strong> la longitud activa <strong>de</strong> los catéteres, como se muestra en la tabla 1.<br />
También se muestra <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación correspondiente al ajuste, a un polinomio <strong>de</strong> grado 2, <strong>de</strong><br />
los tiempos calculados.<br />
A 1<br />
ij<br />
342
Longitud d<strong>el</strong> catéter (mm) a1 a2 r 2<br />
30 0.743 0.255 1.000<br />
35 0.750 0.235 0.999<br />
40 0.781 0.206 0.999<br />
45 0.803 0.186 1.000<br />
50 0.820 0.169 1.000<br />
55 0.831 0.151 1.000<br />
60 0.860 0.136 1.000<br />
Tabla 1. Coeficientes d<strong>el</strong> ajuste a polinomios <strong>de</strong> grado 2 <strong>de</strong> los tiempos necesarios para mantener la dosis igual en <strong>el</strong> punto medio<br />
entre dos catéteres iguales y paral<strong>el</strong>os, a mitad <strong>de</strong> su longitud activa.<br />
El proceso <strong>de</strong> adaptación <strong>de</strong> los tiempos r<strong>el</strong>ativos <strong>de</strong> los casos recuperados <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos al<br />
caso actual se realiza <strong>de</strong> la siguiente manera. Supongamos que se quiere adaptar <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> la aguja i <strong>de</strong><br />
un nuevo caso que llamaremos caso A. Para <strong>el</strong>lo buscamos la aguja equivalente i’, en un caso próximo<br />
que llamaremos B, recuperado <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos. En A se busca j (la aguja más cercana a i) y se calcula<br />
la distancia entre <strong>el</strong>las. Una vez realizado este proceso, se i<strong>de</strong>ntifica en B la aguja equivalente a j, que<br />
llamamos j’ y se calcula la distancia entre i’ y j’. Tomando como base los tiempos r<strong>el</strong>ativos <strong>de</strong> parada d<strong>el</strong><br />
catéter i’ en B, <strong>el</strong> sistema hace una corrección <strong>de</strong> los mismos teniendo en cuenta que la distancia i,j es<br />
diferente a la i’,j’. Esta corrección <strong>de</strong> tiempos sigue <strong>el</strong> polinomio mencionado anteriormente. Pero los<br />
tiempos r<strong>el</strong>ativos <strong>de</strong> parada d<strong>el</strong> catéter i no sólo estarán afectados por <strong>el</strong> catéter más cercano, así que <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong>scrito anteriormente se realiza también para las siguientes agujas más cercanas y se promedian<br />
todas las correcciones. Aunque formalmente todas las agujas influyen en una dada, las modificaciones<br />
aportadas por las agujas más lejanas carecen <strong>de</strong> importancia significativa y sólo se tienen en cuenta los<br />
tres catéteres vecinos más próximos (aunque este número <strong>de</strong> vecinos pue<strong>de</strong> ser modificado por <strong>el</strong><br />
operador). Todo este proceso se repite para cada uno <strong>de</strong> los casos recuperados <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos.<br />
Nuevamente se promedian las correcciones calculadas para los distintos casos y así se obtienen los<br />
tiempos r<strong>el</strong>ativos <strong>de</strong> parada <strong>de</strong>finitivos para cada catéter.<br />
Mediante <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong>scrito, <strong>el</strong> sistema ofrece una distribución <strong>de</strong> tiempos r<strong>el</strong>ativos que<br />
se exporta al planificador. La normalización <strong>de</strong> dosis se realiza en los llamados puntos <strong>de</strong> uretra, situados<br />
en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la misma en cada corte ecográfico (figura 2). Habitualmente se requiere hacer una<br />
normalización <strong>de</strong> dosis con un factor <strong>de</strong> escala en <strong>el</strong> rango 0.97-1.03. Este valor <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la cobertura<br />
d<strong>el</strong> volumen blanco y <strong>de</strong> la máxima dosis en uretra. La dosis prescrita varía entre 10.5Gy y 19Gy<br />
(monoterapia).<br />
La distribución <strong>de</strong> dosis es revisada por <strong>el</strong> radiofísico y <strong>el</strong> oncólogo radioterapeuta y, si es<br />
necesario, se pue<strong>de</strong>n modificar <strong>de</strong> forma manual algunos <strong>de</strong> los tiempos <strong>de</strong> parada a fin <strong>de</strong> mejorarla o<br />
para tener en cuenta alguna particularidad clínica d<strong>el</strong> paciente.<br />
Una vez que <strong>el</strong> plan es aprobado por <strong>el</strong> médico se almacena en la base <strong>de</strong> datos como un nuevo<br />
caso, <strong>de</strong> forma que la información disponible va en aumento y posibilita que <strong>el</strong> sistema RBC disponga<br />
cada vez <strong>de</strong> más información para la comparación, aumentándose la probabilidad <strong>de</strong> encontrar casos más<br />
similares.<br />
Para comprobar que la optimización que realiza <strong>el</strong> programa RBC es correcta se han estudiado<br />
40 casos <strong>de</strong> pacientes tratados en 2010. El sistema resu<strong>el</strong>ve los casos s<strong>el</strong>eccionados y se comprueba en<br />
qué grado cumplen los objetivos que se imponen habitualmente a los histogramas dosis-volumen. Estos<br />
objetivos se <strong>de</strong>tallan en la tabla 2.<br />
VOLUMEN BLANCO (próstata) URETRA<br />
V90 V100 V150 V200 D90 V120 D100<br />
>95% >90%
ealiza con imágenes obtenidas con la sonda eco-rectal en posición mientras que para <strong>el</strong> tratamiento esta<br />
sonda se retira. En un trabajo anterior [16] se ha <strong>de</strong>terminado, mediante medidas con <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
termoluminiscencia, que este hecho provoca una diferencia entre la dosis calculada por <strong>el</strong> planificador y<br />
la que realmente llega a la pared anterior d<strong>el</strong> recto <strong>de</strong> hasta un 30%. A<strong>de</strong>más, la colocación <strong>de</strong> ácido<br />
hialurónico en la grasa perirrectal anterior antes <strong>de</strong> la irradiación expan<strong>de</strong> la distancia entre <strong>el</strong> recto y la<br />
próstata 2cm, provocando una reducción adicional en las dosis <strong>de</strong> aproximadamente un 8%.<br />
Con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> <strong>de</strong>mostrar numéricamente la reducción obtenida en <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> planificación<br />
al utilizar <strong>el</strong> sistema RBC, se ha comparado <strong>el</strong> tiempo necesario para realizar la dosimetría mediante una<br />
optimización manual con <strong>el</strong> tiempo que requiere encontrar un plan a<strong>de</strong>cuado cuando la optimización la<br />
realiza <strong>el</strong> sistema. Para <strong>el</strong>lo se han analizado 15 casos con una distribución en número <strong>de</strong> cortes y longitud<br />
<strong>de</strong> la próstata proporcional a la cantidad <strong>de</strong> casos d<strong>el</strong> mismo tipo almacenados en la base <strong>de</strong> datos, como<br />
se leen <strong>de</strong> la figura 1.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.<br />
El sistema RBC consigue que 37 (92.5%) <strong>de</strong> los 40 casos estudiados verifiquen las restricciones<br />
dosis-volumen impuestas, sin realizar cambios adicionales, manualmente, en los tiempos <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> la<br />
fuente. En todos los casos se han conseguido los objetivos en uretra y recto. Los 3 casos en los que <strong>el</strong><br />
sistema RBC no alcanza los objetivos <strong>de</strong> dosis-volumen requeridos fueron comparados con los que se<br />
aprobaron para <strong>el</strong> tratamiento, comprobándose que estos casos eran <strong>de</strong> especial dificultad y tampoco se<br />
había conseguido un plan que cumpliera con todos los objetivos dosimétricos. De hecho, ambos planes<br />
fallaban en los mismos índices. La figura 3 muestra valores <strong>de</strong> D90, que es <strong>el</strong> indicador con mayor<br />
significación clínica en cuanto al control bioquímico <strong>de</strong> la enfermedad. También muestra los<br />
correspondientes valores <strong>de</strong> V150 como indicador <strong>de</strong> las zonas <strong>de</strong> alta dosis que <strong>de</strong>ben mantenerse<br />
cercanas a los catéteres. El gráfico presenta la diferencia porcentual en D90 y V150 entre los planes que<br />
ofrece <strong>el</strong> programa RBC sin modificaciones y los que fueron aprobados por <strong>el</strong> médico para tratamiento.<br />
Se pue<strong>de</strong> observar que la diferencia está en casi todos los casos en una banda d<strong>el</strong> ±2%.<br />
4<br />
2<br />
0<br />
-2<br />
-4<br />
1<br />
Diferencia D90 Diferencia V150<br />
Fig 3. Diferencia porcentual en <strong>el</strong> D90 y V150 entre los planes aprobados y los obtenidos directamente con <strong>el</strong> programa RBC.<br />
De hecho, <strong>el</strong> 65% <strong>de</strong> los casos no se diferencian en más <strong>de</strong> un 1% en D90 y en V150. El 85%<br />
<strong>de</strong> los casos no superan <strong>el</strong> 2% <strong>de</strong> diferencia para D90. En <strong>el</strong> caso V150 este valor es d<strong>el</strong> 90%. Esto indica<br />
que <strong>el</strong> sistema RBC nos ofrece un buen punto <strong>de</strong> partida para la realización <strong>de</strong> la dosimetría, reduciendo<br />
la intervención manual a pocas modificaciones, que su<strong>el</strong>en ir encaminadas a la <strong>el</strong>iminación <strong>de</strong> puntos<br />
calientes alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> las agujas, típicos <strong>de</strong> esta técnica, o incluso ofrece en muchos casos un plan que no<br />
necesitaría ninguna modificación.<br />
Como consecuencia <strong>de</strong> lo anterior y principal resultado práctico obtenido hasta ahora, se constata<br />
un ahorro significativo en <strong>el</strong> tiempo empleado en la optimización dosimétrica. El tiempo promedio para<br />
casos resu<strong>el</strong>tos manualmente, previa optimización geométrica en volumen, es <strong>de</strong> 22 minutos por plan,<br />
pasando a unos 3 minutos cuando la optimización previa la realiza <strong>el</strong> sistema RBC. Estos resultados son<br />
344
suficientes para constatar que existe un claro ahorro en tiempo <strong>de</strong> planificación. La figura 4 muestra <strong>el</strong><br />
tiempo transcurrido para cada caso, extraído <strong>de</strong> ficheros guardados por <strong>el</strong> planificador, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que se hace<br />
la prescripción <strong>de</strong> dosis hasta que se muestra <strong>el</strong> último histograma (que es <strong>el</strong> que finalmente se aprueba).<br />
La tarea que realiza <strong>el</strong> sistema (búsqueda <strong>de</strong> los casos en la base <strong>de</strong> datos, recuperación y adaptación <strong>de</strong><br />
los tiempos) consume unos pocos segundos (~3s) y, básicamente, se consume tiempo en la revisión d<strong>el</strong><br />
plan y en <strong>el</strong> retoque manual. Por tanto, se consigue una reducción en <strong>el</strong> tiempo que se emplea en la<br />
realización <strong>de</strong> la dosimetría <strong>de</strong> aproximadamente un 85% en promedio.<br />
minutos<br />
30,0<br />
25,0<br />
20,0<br />
15,0<br />
10,0<br />
5,0<br />
Comparativa d<strong>el</strong> consumo <strong>de</strong> tiempo<br />
Optimización dosimétrica<br />
0,0<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16<br />
Plan manual plan basado en RBC<br />
Fig 4. Diferencia en <strong>el</strong> tiempo empleado en hacer un plan dado manualmente a partir <strong>de</strong> una optimización geométrica en volumen y<br />
<strong>el</strong> tiempo empleado en retocar <strong>el</strong> plan realizado por <strong>el</strong> sistema RBC.<br />
Los resultados obtenidos indican que este método <strong>de</strong> optimización logra una buena adaptación a<br />
la práctica clínica local y es capaz <strong>de</strong> aprovechar la experiencia previa, reproduciendo con una fid<strong>el</strong>idad<br />
<strong>el</strong>evada <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> dosimetría que se ha venido realizando hasta <strong>el</strong> momento. A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> sistema RBC<br />
también pue<strong>de</strong> apren<strong>de</strong>r. El aumento progresivo d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> casos incluidos en la base <strong>de</strong> datos<br />
implicará un mejor ajuste <strong>de</strong> los planes, extremo que necesita <strong>de</strong> una comprobación en la que ya se está<br />
trabajando. A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> sistema podría ser capaz <strong>de</strong> reproducir ten<strong>de</strong>ncias en la realización <strong>de</strong> las<br />
dosimetrías. Si <strong>el</strong> equipo clínico <strong>de</strong>cidiera variar alguno <strong>de</strong> los parámetros dosimétricos, esto se vería<br />
reflejado en los casos que se fueran incluyendo en la base <strong>de</strong> datos y, poco a poco, <strong>el</strong> sistema podría<br />
reproducir este cambio.<br />
Se han encontrado otras ventajas adicionales en la utilización d<strong>el</strong> programa. Debido a la similitud<br />
<strong>de</strong> los planes que realiza <strong>el</strong> sistema RBC con los que son finalmente aprobados, no sólo se reduce <strong>el</strong><br />
tiempo <strong>de</strong> realización <strong>de</strong> la dosimetría sino que se reduce la dificultad. Como consecuencia, las curvas <strong>de</strong><br />
aprendizaje serán menores y más sencilla la formación <strong>de</strong> nuevos dosimetristas. Esto facilita que la<br />
técnica <strong>de</strong> planificación sea conocida por un mayor número <strong>de</strong> personas, mejorando la flexibilidad<br />
organizativa d<strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> tratamiento. Esta rapi<strong>de</strong>z en <strong>el</strong> aprendizaje también sería especialmente<br />
interesante en la implantación <strong>de</strong> esta técnica en un servicio que no la realizara con anterioridad.<br />
Respecto al posible uso d<strong>el</strong> sistema para realizar implantes en tiempo real, existen algunos casos<br />
en los que no es posible su utilización o don<strong>de</strong> <strong>el</strong> resultado que da <strong>el</strong> sistema es ina<strong>de</strong>cuado. Esto se<br />
<strong>de</strong>duce fácilmente observando que en la figura 1 existen burbujas muy pequeñas (algunas con un sólo<br />
caso) y puntos don<strong>de</strong> no hay casos. Es necesario mejorar <strong>el</strong> método hasta ahora utilizado investigando<br />
cómo combinar casos existentes, con una buena casuística, para adaptarse a casos menos probables, con<br />
distinto número <strong>de</strong> cortes, <strong>de</strong> manera que se minimice <strong>el</strong> número <strong>de</strong> implantes en los que <strong>el</strong> sistema no<br />
aporta soluciones satisfactorias o aqu<strong>el</strong>los en que no aporta ninguna solución en absoluto.<br />
Por último, y respecto a futuros trabajos, <strong>el</strong> sistema podría exten<strong>de</strong>rse para realizar una<br />
planificación inversa mediante la incorporación <strong>de</strong> una métrica <strong>de</strong> similitud anatómica para la próstata.<br />
caso<br />
345
Así se podría conseguir que <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong>terminara las posiciones a<strong>de</strong>cuadas <strong>de</strong> los catéteres a<strong>de</strong>más <strong>de</strong><br />
los tiempos <strong>de</strong> parada.<br />
CONCLUSIONES.<br />
La optimización dosimétrica se pue<strong>de</strong> llevar a cabo mediante un sistema <strong>de</strong> razonamiento basado<br />
en casos que se integra con las prácticas locales ya establecidas y que utiliza la experiencia previa en la<br />
resolución <strong>de</strong> casos similares. El principal beneficio obtenido es un ahorro <strong>de</strong> tiempo muy significativo,<br />
d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n d<strong>el</strong> 85%, ya que ofrece una solución para los tiempos <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> la fuente que alcanza en un<br />
alto porcentaje todos los objetivos clínicos en los histogramas dosis-volumen, tanto d<strong>el</strong> volumen blanco<br />
como <strong>de</strong> los órganos <strong>de</strong> riesgo. La principal razón para <strong>el</strong>lo es que <strong>el</strong> sistema utiliza las soluciones<br />
previamente obtenidas para implantes similares aceptados para tratamiento.<br />
Este tipo <strong>de</strong> sistema podría proporcionar también una base <strong>de</strong> conocimiento a aqu<strong>el</strong>los centros<br />
que se inicien en la técnica como una fuente <strong>de</strong> información <strong>de</strong> las distribuciones <strong>de</strong> dosis y como<br />
herramienta <strong>de</strong> aprendizaje en la realización <strong>de</strong> los planes dosimétricos.<br />
El método <strong>de</strong>scrito podría ser utilizado en implantes intraoperatorios en tiempo real, pero para<br />
<strong>el</strong>lo es necesario un mayor <strong>de</strong>sarrollo encaminado a reducir <strong>el</strong> número <strong>de</strong> situaciones en las que <strong>el</strong> sistema<br />
no es aplicable, o <strong>el</strong> número <strong>de</strong> casos previos almacenados es insuficiente para garantizar una buena<br />
similitud con <strong>el</strong> implante a optimizar.<br />
REFERENCIAS<br />
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346
15. Rivard MJ, Butler WM, DeWerd LA, Huq MS, Ibbot GS, Meigooni AS, M<strong>el</strong>hus CS,Match MG, Nath R,<br />
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2205<br />
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Modulated Brachytherapy or EBRT for Prostate Cancer Patients. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2007; 69(1): 95-<br />
102.<br />
347
SIMULACIÓN MONTE CARLO DE LA MEDIDA IN-VIVO DE<br />
CONTAMINACIÓN EN PULMÓN<br />
M. Moraleda 1,� , J.M. Gómez Ros 1 , M.A. López 1 , J.F. Navarro 1 , D. Broggio 2 .<br />
1 CIEMAT, Av. Complutense 22, 28040 Madrid, España<br />
2 IRSN, IRSN/DRPH/SDI/LEDI, BP-17, 92262 Fontenay-aux-Roses, Francia<br />
RESUMEN<br />
El uso <strong>de</strong> maniquíes vox<strong>el</strong>izados y <strong>de</strong> códigos <strong>de</strong> Monte Carlo <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> radiación para simular las<br />
medidas <strong>de</strong> la contaminación interna constituye una herramienta muy útil a la hora <strong>de</strong> calibrar los equipos<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>tección. En este trabajo se <strong>de</strong>scribe la técnica utilizada para simular una medida in-vivo <strong>de</strong> pulmón<br />
contaminado con uranio enriquecido, utilizando un maniquí antropomórfico <strong>de</strong> tórax en formato digital.<br />
Palabras claves: simulación Monte Carlo, maniquí vox<strong>el</strong>, dosimetría interna.<br />
ABSTRACT<br />
The use of vox<strong>el</strong> phantoms and Monte Carlo radiation transport co<strong>de</strong>s to simulate internal contamination<br />
measurements constitutes a very useful tool for the calibration of <strong>de</strong>tectors. In this work it is <strong>de</strong>scribed the<br />
technique employed to simulate an in-vivo measurement of lungs contaminated with enriched uranium, by<br />
means of an antropomorphic digital torax phantom.<br />
Key Words: Monte Carlo simulation, vox<strong>el</strong> phantom, internal dosimetry.<br />
1. Introducción.<br />
En este trabajo se <strong>de</strong>scribe la técnica utilizada para simular mediante <strong>el</strong> código <strong>de</strong> Monte Carlo MCNPX<br />
la medida in-vivo <strong>de</strong> pulmón contaminado con uranio enriquecido. Para <strong>el</strong>lo es necesario mod<strong>el</strong>izar un<br />
maniquí antropomórfico <strong>de</strong> tórax en <strong>el</strong> que <strong>de</strong>positar <strong>el</strong> contaminante y un conjunto <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores para<br />
evaluar la radiación emitida por los radionucleidos.<br />
Este trabajo se ha realizado como parte <strong>de</strong> una intercomparación internacional coordinada por <strong>el</strong> instituto<br />
francés IRSN <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las acciones <strong>de</strong> colaboración promovidas en EURADOS (European Radiation<br />
Dosimetry Group) en la que han participado un total <strong>de</strong> 15 instituciones.<br />
2. Materiales y métodos.<br />
MANIQUÍ DE TORAX<br />
Para realizar experimentalmente una medida realista <strong>de</strong> contaje pulmonar se ha utilizado <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong><br />
tórax Livermore con varios espesores torácicos en <strong>el</strong> que van insertados los pulmones contaminados. La<br />
pareja <strong>de</strong> pulmones tiene una actividad <strong>de</strong> 51,96 kBq y contiene 234 U, 235 U y 238 U.<br />
El instituto IRSN ha realizado las tomografías computerizadas (TAC) d<strong>el</strong> maniquí básico (maniquí P0) y<br />
d<strong>el</strong> maniquí con recubrimiento extra-torácico <strong>de</strong> mayor grosor (maniquí P4). A partir <strong>de</strong> las imágenes<br />
TAC se han construido los maniquíes vox<strong>el</strong>izados correspondientes, utilizando una herramienta<br />
informática <strong>de</strong>sarrollada para ImageJ, que a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> generar <strong>el</strong> maniquí en formato compatible con <strong>el</strong><br />
código MCNPX permite distribuir la fuente en los órganos <strong>de</strong> interés y <strong>de</strong>terminar órganos en los que<br />
evaluar dosis 1 .<br />
� montse.moraleda@ciemat.es<br />
348
SISTEMA DE DETECCIÓN<br />
Se han simulado los <strong>de</strong>tectores Canberra ACTII LE Ge utilizados en <strong>el</strong> Contador <strong>de</strong> Radiactividad<br />
Corporal <strong>de</strong> Ciemat para las medidas in-vivo, teniendo en cuenta los materiales, <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s y<br />
dimensiones, tal como se <strong>de</strong>scribe en la referencia 2 . Para obtener una respuesta similar a la <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector<br />
físico <strong>de</strong> radiación, se ha incluido <strong>el</strong> ensanchamiento gaussiano <strong>de</strong> los picos d<strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> pulsos, <strong>de</strong><br />
acuerdo con las funciones obtenidas a partir <strong>de</strong> medidas experimentales, que son <strong>de</strong> la forma:<br />
FWHM(E) � ����5548������<br />
23�<br />
E ( para la fuente puntual )<br />
(1)<br />
FWHM(E) � ��������<br />
����������<br />
� E ( para <strong>el</strong> caso P0)<br />
(2)<br />
FWHM(E) � ���<br />
��������<br />
�������<br />
E ( para <strong>el</strong>caso<br />
P4)<br />
(3)<br />
También las energías <strong>de</strong> los canales se han tomado <strong>de</strong> acuerdo al equipo experimental. Para la medida <strong>de</strong><br />
la fuente puntual se han tomado 214 canales <strong>de</strong> energía entre 7,011 keV y 64,0098 keV (0,2676<br />
keV/canal). Para la medida d<strong>el</strong> maniquí se han <strong>el</strong>egido 672 canales ente 31 keV y 210,4925 keV.<br />
CÓDIGO DE SIMULACIÓN<br />
Las simulaciones se han realizado mediante <strong>el</strong> código <strong>de</strong> Monte Carlo MCNPX 2.5, utilizando las<br />
secciones eficaces <strong>de</strong> las librerías mcplib04 para fotones y <strong>el</strong>03 para <strong>el</strong>ectrones 3 . Para simular <strong>el</strong><br />
transporte <strong>de</strong> radiación y <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> la misma en los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio, se ha<br />
utilizado <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o completo <strong>de</strong> generación y transporte <strong>de</strong> fotones y <strong>el</strong>ectrones.<br />
CÁLCULOS DE EFICIENCIA<br />
La distribución <strong>de</strong> pulsos en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se ha obtenido con <strong>el</strong> estimador F8 (tally F8, según la<br />
terminología <strong>de</strong> MCNPX 3 ). La eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección se <strong>de</strong>fine como la r<strong>el</strong>ación entre <strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
sucesos registrados por <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y <strong>el</strong> número total originado en la fuente. Generalmente se evalúa la<br />
eficiencia <strong>de</strong> fotopico, que consi<strong>de</strong>ra sólo las interacciones que <strong>de</strong>positan toda su energía en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
En la distribución <strong>de</strong> pulsos d<strong>el</strong> espectro, estos sucesos <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósito total correspon<strong>de</strong>n al pico<br />
foto<strong>el</strong>éctrico. El número <strong>de</strong> sucesos que contribuyen a ese pico se pue<strong>de</strong> obtener mediante la integración<br />
d<strong>el</strong> área bajo dicho pico, es <strong>de</strong>cir, sumando las cuentas registradas en los canales que pertenecen a ese<br />
pico <strong>de</strong> energía <strong>el</strong>iminando <strong>el</strong> continuo.<br />
3. Resultados.<br />
3.1. SIMULACIÓN DEL ESPECTRO PARA UNA FUENTE DE CALIBRACIÓN DE 241 Am<br />
La fuente <strong>de</strong> calibración y su representación geométrica con MCNPX se muestran en la Figura 1. De<br />
acuerdo con <strong>el</strong> certificado <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> la fuente 4 , <strong>el</strong> material activo tiene un diámetro <strong>de</strong> 1 mm y se<br />
encuentra s<strong>el</strong>lado en un soporte <strong>de</strong> plástico <strong>de</strong> 2,35 × 1,1 × 0,2 cm 3 , entre ventanas <strong>de</strong> poliestireno <strong>de</strong> 0,5<br />
mm <strong>de</strong> espesor. La actividad <strong>de</strong> la fuente (mayo <strong>de</strong> 2010) es <strong>de</strong> 38,35 kBq.<br />
349
1,10<br />
2,35<br />
d = 0,1<br />
Fig. 1 Fuente puntual <strong>de</strong> calibración Amersham s<strong>el</strong>lada en soporte <strong>de</strong> plástico (dimensiones en<br />
cm). A la <strong>de</strong>recha, simulación <strong>de</strong> la fuente con un corte para visualizar <strong>el</strong> interior.<br />
La geometría <strong>de</strong> medida se muestra en la Figura 2<br />
Fig. 2 Geometría <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> fuente puntual.<br />
La fuente <strong>de</strong> Americio se ha colocado sobre una tabla <strong>de</strong> metacrilato <strong>de</strong> 0,5 cm <strong>de</strong> espesor. Definiendo <strong>el</strong><br />
origen coor<strong>de</strong>nadas en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> material activo <strong>de</strong> dicha fuente, los centros <strong>de</strong> las ventanas <strong>de</strong> cada<br />
<strong>de</strong>tector se sitúan en las coor<strong>de</strong>nadas: P1 (-10,5; -4,125; 15,7), P2 (-10,5; 4,125; 15,7), P3 (10,5; -4,125;<br />
15,2), P4 (10,5; 4,125; 15,2).<br />
El espectro <strong>de</strong> pulsos correspondiente a la suma <strong>de</strong> los 4 <strong>de</strong>tectores en la medida <strong>de</strong> la fuente puntual <strong>de</strong><br />
calibración <strong>de</strong> 241 Am se muestra en la Figura 3. La eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección obtenida a 59,5 keV, para la<br />
región <strong>de</strong> interés entre los canales 192 y 203, ha sido 8,15x10 -3 cps/Bq (cuentas/s/Bq).<br />
350
cps<br />
1,2E+02<br />
1,0E+02<br />
8,0E+01<br />
6,0E+01<br />
4,0E+01<br />
2,0E+01<br />
0,0E+00<br />
10 20 30 40 50 60<br />
E (keV)<br />
Fig. 3 Distribución <strong>de</strong> pulsos para la medida <strong>de</strong> fuente puntual <strong>de</strong> 241 Am.<br />
3.2. SIMULACIÓN DE CONTAJE PULMONAR<br />
En la medida pulmonar los <strong>de</strong>tectores se han colocado sobre <strong>el</strong> tórax, tal como se muestra en la Figura 4.<br />
De acuerdo con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> referencia indicado, las coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> los centros <strong>de</strong> las ventanas <strong>de</strong> los<br />
cuatro <strong>de</strong>tectores son: P1 (12,8; 28; 12,75), P2 (12,8; 28; 21), P3 (33,5; 28,5; 12,75) y P4 (33,5; 28,5; 21).<br />
Fig. 4 Geometría <strong>de</strong> contaje con los <strong>de</strong>tectores sobre <strong>el</strong> tórax.<br />
Los espectros <strong>de</strong> pulsos correspondientes a los casos P0 y P4 se muestran en la Figura 5.<br />
351
cps cps<br />
cps cps<br />
2,0<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
63.3 keV<br />
Espectro <strong>de</strong> pulsos maniquí P0<br />
0,0<br />
30 50 70 90 110 130 150 170 190 210<br />
1,0<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
63.3 keV<br />
E (keV)<br />
143.9 keV<br />
Espectro <strong>de</strong> pulsos maniquí P4<br />
185.8 keV<br />
0,0<br />
30 50 70 90 110 130 150 170 190 210<br />
E (keV)<br />
143.9 keV<br />
185.8 keV<br />
Fig. 5 Distribución <strong>de</strong> pulsos para la medida tórax con maniquí básico (P0) y con<br />
maniquí más grueso (P4).<br />
La evaluación <strong>de</strong> 235 U se realiza a través <strong>de</strong> sus emisiones gamma, especialmente a partir <strong>de</strong> la <strong>de</strong>tección<br />
<strong>de</strong> los fotones <strong>de</strong> 144 y 186 keV. El 238 U se cuantifica a través <strong>de</strong> su hijo, <strong>el</strong> 234 Th, que emite fotones <strong>de</strong><br />
63 y 93 keV, consi<strong>de</strong>rando condiciones <strong>de</strong> equilibrio.<br />
A partir d<strong>el</strong> espectro, se ha calculado <strong>el</strong> número <strong>de</strong> cuentas en cada región <strong>de</strong> interés, dividiendo <strong>el</strong><br />
resultado por la actividad <strong>de</strong> la fuente para obtener la eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección en cuentas/s/Bq. Los<br />
resultados obtenidos con cada uno <strong>de</strong> los maniquíes <strong>de</strong> torso se muestran en la Tabla 1, comparandolos<br />
con las eficiencias <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección medidas experimentalmente con <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> calibración. En todos los<br />
casos, la diferencia entre ambos resultados es inferior al 6 %.<br />
Tabla 1 Eficiencias <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección simuladas y experimentales en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> maniquí <strong>de</strong> torso básico (caso<br />
P0) y maniquí grueso (caso P4) para medida <strong>de</strong> contaminación pulmonar.<br />
P0 P4<br />
Energía (keV) 63,3 143,8 185,7 63,3 143,8 185,7<br />
Eficiencia simulada<br />
(cps/Bq)<br />
3,11x10 -4 8,97x10 -4 4,20x10 -3 1,80x10 -4 5,83x10 -4 2,73x10 -3<br />
Eficiencia experimental<br />
(cps/Bq)<br />
3,25x10 -4 9,34x10 -4 4,22x10 -3 1,92x10 -4 6,07x10 -4 2,79x10 -3<br />
Diferencia (%) 5 4 0,5 6 4 2<br />
352
4. Conclusiones.<br />
Se ha <strong>de</strong>sarrollado una herramienta informática <strong>de</strong> construcción <strong>de</strong> maniquíes vox<strong>el</strong>izados a partir <strong>de</strong><br />
tomografías computerizadas que permite construir maniquíes digitales d<strong>el</strong> cuerpo humano <strong>de</strong> gran<br />
realismo en un formato compatible con <strong>el</strong> código <strong>de</strong> simulación <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> radiación MCNPX.<br />
Mediante la simulación <strong>de</strong>tallada <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores utilizados en la medida in-vivo <strong>de</strong> la contaminación se<br />
pue<strong>de</strong> obtener <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> distribución <strong>de</strong> pulsos registrado en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y calcular la eficiencia <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección correspondiente.<br />
Se ha aplicado esta técnica a la medida <strong>de</strong> uranio <strong>de</strong>positado en pulmón. Los resultados obtenidos <strong>de</strong> la<br />
simulación muestran un buen acuerdo con los resultados experimentales, con diferencias máximas d<strong>el</strong> 6<br />
%.<br />
REFERENCIAS<br />
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[4] Amersham International Limited. Certificate of calibration of gamma emitting radioactive reference source. Ref<br />
7Q458. United Kingdom, 1985.<br />
353
TÉCNICAS MONTE CARLO PARA EL ESTUDIO DEL<br />
FRACCIONAMIENTO EN PACIENTES DE CÁNCER DE CÁBEZA<br />
Y CUELLO TRATADOS CON RADIOTERAPIA<br />
M.A. Carrasco Herrera ,� , M. Jimenez Dominguez, M. Perucha Ortega,M. Herrador<br />
Córdoba<br />
Hospital Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica, Avda.<br />
Manu<strong>el</strong> Siurot s/n (Sevilla)<br />
RESUMEN<br />
En los último años han ido surgiendo diversos esquemas <strong>de</strong> fraccionamientos para cáncer <strong>de</strong> cabeza y<br />
cu<strong>el</strong>lo alternativos al fraccionamiento estándar <strong>de</strong> 70Gy a 2 Gy/s, principalmente esquemas<br />
hiperfraccionados y ac<strong>el</strong>erados. La <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> estos esquemas no respon<strong>de</strong>, <strong>de</strong> forma general, a los<br />
resultados previstos por ningún mod<strong>el</strong>o. Las técnicas <strong>de</strong> simulación Monte Carlo, integradas en<br />
mod<strong>el</strong>os radiobiológicos, pue<strong>de</strong>n ser una herramienta muy útil para estudiar diversos aspectos<br />
involucrados en un tratamiento <strong>de</strong> radioterapia: dosis total, tiempo, fraccionamiento etc. En este<br />
trabajo, se han utilizado para comparar <strong>el</strong> efecto que supone en la probabilidad <strong>de</strong> control tumoral<br />
(TCP) la <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> fraccionamiento. Los resultados obtenidos para algunos fraccionamientos reales<br />
concuerdan con lo obtenido con datos clínicos, lo que da vali<strong>de</strong>z al mod<strong>el</strong>o y podría permitir su uso<br />
como valor predictivo en situaciones extremas imposible <strong>de</strong> estudiar en ensayos clínicos como<br />
fraccionamientos extremos o <strong>el</strong> efecto d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> retraso durante <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> radioterapia.<br />
Palabras claves: TCP, cáncer <strong>de</strong> cabeza y cu<strong>el</strong>lo, radiobiología, Monte Carlo.<br />
ABSTRACT<br />
In recent years, various alternative schedules to standard fractionation of 70Gy in 2 Gy / s for the<br />
treatment of head and neck cancer has been assesed ,mainly hyperfractionated and acc<strong>el</strong>erated<br />
schedules. The choice of these schemes does not respond,in general, the results anticipated by any<br />
mod<strong>el</strong>. The Monte Carlo simulation techniques, integrated in radiobiological mod<strong>el</strong>s can be a useful<br />
tool to study various aspects involved in radiation treatment: total dose, time, fractionation, etc. In this<br />
work, we used Monte Carlo techniques to compare the effect that the choice of fractionation has on<br />
the tumor control probability (TCP). The results for some real fractionation schedules agree with those<br />
obtained with clinical data, which validates the mod<strong>el</strong> and could allow their use as a predictive value<br />
in extreme situations impossible to study in clinical trials or the effect of d<strong>el</strong>ays in radiotherapy.<br />
Key Words: Radiobiology, Monte Carlo, TCP, head and neck cancer, altered fractionated schedules.<br />
1. Introducción<br />
Los fraccionamientos <strong>de</strong> dosis distintos al estándar (70 Gy en 7 semanas, con sesiones <strong>de</strong> 2Gy/sesión<br />
y 5 sesiones a la semana) en cáncer <strong>de</strong> cabeza y cu<strong>el</strong>lo, suponen en algunas situaciones un aumento<br />
muy significativo d<strong>el</strong> control local y la supervivencia global [1][2][3][4][5] . Normalmente estos esquemas<br />
se basan en 3 líneas generales: Incremento <strong>de</strong> dosis total en <strong>el</strong> mismo tiempo <strong>de</strong> tratamiento<br />
aumentando <strong>el</strong> número <strong>de</strong> sesiones (tratamiento hiperfraccionados), disminución mo<strong>de</strong>rada d<strong>el</strong> tiempo<br />
total <strong>de</strong> tratamiento (5 o 6 semanas) con mantenimiento <strong>de</strong> la dosis y disminución drástica d<strong>el</strong> tiempo<br />
� mariaa.carrasco.sspa@junta<strong>de</strong>andalucia.es.<br />
354
<strong>de</strong> tratamiento (3 o 4 semanas) con reducción <strong>de</strong> dosis. La comparación entre los diferentes regímenes<br />
concluye que los tratamientos hiperfraccionados son los que tienen los mayores beneficios, llegando a<br />
aumentar un 8% la supervivencia a 5 años [1] , aunque la <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> fraccionamiento óptimo, en<br />
general, no se obtiene <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> ningún mod<strong>el</strong>o.Los mod<strong>el</strong>os radiobiológicos son <strong>de</strong> gran<br />
utilidad para analizar distintos aspectos <strong>de</strong> un tratamiento <strong>de</strong> radioterapia como pue<strong>de</strong>n ser <strong>el</strong><br />
fraccionamiento, la dosis total, <strong>el</strong> tiempo total <strong>de</strong> tratamiento o las posibles interrupciones. Para <strong>el</strong><br />
caso <strong>de</strong> tumores <strong>de</strong> cabeza y cu<strong>el</strong>lo, los mod<strong>el</strong>os radiobiológicos han sido ampliamente estudiados,<br />
centrándose en dos efectos principales: las modificaciones en fraccionamientos y <strong>el</strong> tiempo total <strong>de</strong><br />
tratamiento [6][7] . Para este tipo <strong>de</strong> tumor se observa un fenómeno conocido como repoblación<br />
ac<strong>el</strong>erada, <strong>el</strong> tumor parece que crece más rápido cuando va avanzando <strong>el</strong> proceso radioterápico,<br />
normalmente en torno a las 3 semanas <strong>de</strong> tratamiento. La explicación <strong>de</strong> este fenómeno no está clara<br />
actualmente, hay autores [8][9] que piensan que podría explicarse por una progresiva reducción d<strong>el</strong><br />
factor <strong>de</strong> pérdida c<strong>el</strong>ular durante <strong>el</strong> tratamiento, <strong>de</strong> esta forma <strong>el</strong> tumor siempre crecería con <strong>el</strong> tiempo<br />
potencial <strong>de</strong> duplicación, otros autores [10] , en cambio, sostienen que <strong>de</strong>bido a la muerte masiva por<br />
radiación y reoxigenación, <strong>el</strong> tejido pue<strong>de</strong> respon<strong>de</strong>r, <strong>de</strong> forma similar a los tejidos sanos <strong>de</strong> mucosa,<br />
mediante la proliferación <strong>de</strong> aqu<strong>el</strong>las células capaces <strong>de</strong> divisiones más rápidas. Los mod<strong>el</strong>os<br />
radiobiológicos basados en técnicas Monte Carlo [11][12] aportan gran<strong>de</strong>s ventajas, ya que pue<strong>de</strong>n<br />
incluir la variabilidad que presentan los pacientes (radiosensibilidad, tiempos <strong>de</strong> duplicación, dosis,<br />
etc) con muestreos aleatorios <strong>de</strong> estas variables. En este trabajo hemos obtenido la probabilidad <strong>de</strong><br />
control tumoral (TCP) para distintos fraccionamientos modificados (hipofraccionados e<br />
hiperfraccionados) mediante técnicas <strong>de</strong> simulación Monte Carlo.<br />
2. Material y métodos<br />
Los pacientes s<strong>el</strong>eccionados son pacientes <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong> laringe, en estadios iniciales T1 y T2, no<br />
operados y con tratamiento exclusivo <strong>de</strong> radioterapia externa.<br />
El volumen d<strong>el</strong> tumor se obtiene d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación y a partir <strong>de</strong> éste <strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
clonógenos. Se ha supuesto para <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> tumor macróscopico (GTV) una <strong>de</strong>nsidad c<strong>el</strong>ular <strong>de</strong> 10 9<br />
células/g y una <strong>de</strong>nsidad para <strong>el</strong> tejido <strong>de</strong> 1 g/ cm 3 , equivalente al agua. Se ha consi<strong>de</strong>rado <strong>el</strong> porcentaje<br />
<strong>de</strong> clonógenos constante y uniforme <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> tumor, siendo un 0.1% d<strong>el</strong> total <strong>de</strong> células tumorales, por<br />
lo que se obtiene una <strong>de</strong>nsidad clonogénica <strong>de</strong> 10 6 clonógenos/cm 3 ). Para estimar <strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
clonógenos correspondientes al volumen <strong>de</strong> tumor microscópico( volumen blanco clínico sin consi<strong>de</strong>rar<br />
<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> tumor macróscópico) (CTV-GTV), se ha supuesto que sigue una distribución uniforme<br />
entre [0, 10 5 clonógenos/cm 3 ], ya que por <strong>de</strong>finición en estas áreas podría haber con algún niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
probabilidad células cancerosas.<br />
La dosis administrada por sesión se obtiene d<strong>el</strong> histograma dosis-volumen diferencial d<strong>el</strong> sistema<br />
<strong>de</strong> planificación. El algoritmo <strong>de</strong> cálculo utilizado ha sido en todas las ocasiones Collapse Cone d<strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> planificación Oncentra MasterPlan 3.2.<br />
El crecimiento <strong>de</strong> un tumor, aunque existen muchas funciones para su ajuste, para los volúmenes<br />
que se encuentran normalmente en los pacientes <strong>de</strong> radioterapia, pue<strong>de</strong> ser expresado <strong>de</strong> forma sencilla<br />
por una función exponencial:<br />
N � N e<br />
ln 2t<br />
VDT<br />
0<br />
Don<strong>de</strong> VDT es <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> duplicación tumoral. Este tiempo es mucho mayor que <strong>el</strong> tiempo<br />
potencial <strong>de</strong> duplicación (TD), ya que hay un porcentaje muy importante <strong>de</strong> células que mueren en <strong>el</strong><br />
tumor por distintas causas (falta <strong>de</strong> nutrientes, hipoxia, etc.).Este porcentaje es la fracción <strong>de</strong> pérdida<br />
c<strong>el</strong>ular (CLF). Estas magnitu<strong>de</strong>s están r<strong>el</strong>acionadas por la expresión [13][14] :<br />
D 1<br />
T<br />
CLF � �<br />
VDT<br />
En este trabajo, se ha simulado <strong>de</strong> forma separada los dos efectos.<br />
Por una parte, se ha consi<strong>de</strong>rado que <strong>el</strong> tumor crece siempre <strong>de</strong> forma exponencial según <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
duplicación tumoral:<br />
355
N � N e<br />
ln 2t<br />
TD<br />
0<br />
Por otra parte, para la fracción <strong>de</strong> pérdida célular se ha consi<strong>de</strong>rado una nueva función que pue<strong>de</strong> explicar<br />
<strong>el</strong> cambio que se produce en <strong>el</strong> crecimiento d<strong>el</strong> tumor durante <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> radioterapia, sin necesidad<br />
<strong>de</strong> añadir un tiempo a partir d<strong>el</strong> cual surge la repoblación ac<strong>el</strong>erada. Esta función <strong>de</strong> CLF no es constante,<br />
ni tiene <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia temporal explícita, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> clonógenos, aumentando hasta saturarse<br />
cuando alcanza un <strong>de</strong>terminado volumen, CLFsat (0.91):<br />
aN<br />
CLF CLF (1 e )<br />
�<br />
� �<br />
sat<br />
Para la fracción <strong>de</strong> supervivencia durante <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> radioterapia se supuesto que sigue un<br />
mod<strong>el</strong>o lineal- cuadrático con = 0.35 y � = 0.025:<br />
2<br />
ln S � �( �d� �d)<br />
Estas expresiones se han introducido en <strong>el</strong> algoritmo, suponiendo que la probabilidad <strong>de</strong> crecimiento,<br />
<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> pérdida c<strong>el</strong>ular y la fracción <strong>de</strong> supervivencia siguen distribuciones binomiales [11] .Se ha<br />
asumido que <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> duplicación potencial y los parámetros alfa y beta siguen distribuciones<br />
normales consi<strong>de</strong>rando la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> los mismos como un 20% <strong>de</strong> su valor medio. En<br />
cada simulación se han consi<strong>de</strong>rado 10 5 tumores. Se han hecho dos tipos <strong>de</strong> simulaciones: una primera<br />
fase en la que sólo se consi<strong>de</strong>ra crecimiento tumoral, para testear la vali<strong>de</strong>z d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> crecimiento<br />
utilizado y una segunda fase en la que se consi<strong>de</strong>ra <strong>el</strong> crecimiento y <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> radioterapia,<br />
aplicándose los resultados para estudiar <strong>el</strong> efecto que supone <strong>el</strong> fraccionamiento en <strong>el</strong> tratamiento. Un<br />
esquema general d<strong>el</strong> algoritmo se pue<strong>de</strong> ver en la figura 1. Este esquema se aplica diariamente <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
la fecha <strong>de</strong> obtención d<strong>el</strong> TC. Los fines <strong>de</strong> semana se tienen en cuenta, <strong>de</strong> forma <strong>el</strong> día que no hay<br />
tratamiento no se aplica la fracción <strong>de</strong> supervivencia, sólo <strong>el</strong> crecimiento.<br />
3. Resultados<br />
Figura 1: Esquema general d<strong>el</strong> algoritmo utilizado. Al número <strong>de</strong> clonógenos<br />
iniciales se le aplican cada día los porcentajes <strong>de</strong> crecimiento y muerte.<br />
Antes <strong>de</strong> aplicar <strong>el</strong> algoritmo a un tratamiento <strong>de</strong> radioterapia se han hecho simulaciones para testear<br />
la vali<strong>de</strong>z d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> crecimiento utilizado. Se han consi<strong>de</strong>rado tumores con un número <strong>de</strong><br />
clonógenos entre 10 y 10 7 . Se ha ajustado <strong>el</strong> parámetro d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o a =0.0015 <strong>de</strong> forma que los valores<br />
<strong>de</strong> tiempos <strong>de</strong> duplicación efectivos se correspondan a los publicados. (Figura 2). Para volúmenes d<strong>el</strong><br />
tumor conteniendo entre 10 y 1000 clonógenos los tiempos efectivos obtenidos se correspon<strong>de</strong>n con<br />
los tiempos <strong>de</strong> duplicación potencial, pudiéndose r<strong>el</strong>acionar este hecho con la repoblación ac<strong>el</strong>erada<br />
encontrada en los tumores al final <strong>de</strong> su tratamiento. A medida que aumenta <strong>el</strong> tumor los tiempos <strong>de</strong><br />
duplicación efectivos se van haciendo cada vez más gran<strong>de</strong>s. Cuando <strong>el</strong> tumor contiene alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong><br />
10 4 clonógenos <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> duplicación efectivo está en torno a 10 días, lo que concuerda con datos<br />
clínicos publicados para tumores operados [15] que obtienen un valor <strong>de</strong> 12 días. Si <strong>el</strong> tumor sigue<br />
aumentando su volumen hasta ser macroscópico, con número <strong>de</strong> clonógenos por encima <strong>de</strong> 10 6 , <strong>el</strong><br />
356
tiempo <strong>de</strong> duplicación aumenta hasta valores <strong>de</strong> 42 días, compatibles con los tiempos <strong>de</strong> duplicación<br />
volumétricos publicados [16][17] <strong>de</strong> 45 días.<br />
T = 4.22 días<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
De 10 a 1000 clonógenos<br />
0<br />
0 5 10 15 20 25 30<br />
T= 42.26 días<br />
1200000<br />
1000000<br />
800000<br />
600000<br />
400000<br />
200000<br />
0<br />
De 4*10E5 a 10E7 clonógenos<br />
100 150 200 250 300 350<br />
T= 9.97 días<br />
11000<br />
10000<br />
9000<br />
8000<br />
7000<br />
6000<br />
De 5*10E3 a 10E4<br />
clonógenos<br />
5000<br />
40 42 44 46 48 50 52<br />
Figura 2: Resultado d<strong>el</strong> ajuste a exponenciales simples d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> crecimiento tumoral para distintos números <strong>de</strong> clonógenos. A<br />
medida que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> clonógenos aumenta, <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> duplicación efectivo se hace cada vez más parecido al tiempo <strong>de</strong><br />
duplicación volumétrico, y al revés, a medida que disminuye, se hace más parecido al tiempo <strong>de</strong> duplicación potencial.<br />
Al aplicar <strong>el</strong> algoritmo para comparar distintos fraccionamientos clínicos utilizados encontramos<br />
valores compatibles con los obtenidos en la clínica (Figura 3). El TCP obtenido para un<br />
fraccionamiento estándar <strong>de</strong> 0.860 (3) es similar al obtenido <strong>de</strong> forma clínica para estadíos T1 <strong>de</strong><br />
cáncer <strong>de</strong> laringe <strong>de</strong> 0.85 [18][19] . Los resultados para tratamientos hiperfraccionados suponen un<br />
aumento d<strong>el</strong> TCP máximo <strong>de</strong> un 7% compatible con lo obtenido en un reciente meta-análisis [1] . Para<br />
los tratamientos ac<strong>el</strong>erados los resultados no son buenos, llegando en <strong>el</strong> mejor <strong>de</strong> los casos a igualar <strong>el</strong><br />
tratamiento estándar, lo que va en la línea <strong>de</strong> los resultados en <strong>el</strong> meta-análisis [1] don<strong>de</strong> se encuentran<br />
mejoras a niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> control loco-regional pero no en supervivencia global.<br />
Dosis sesión (Gy) Nº sesiones Dosis total (Gy) TCP<br />
3.44 16 55 0.846(0.003)<br />
3.4 16 54.4 0.838(0.003)<br />
2.53 25 63.25 0.860(0.003)<br />
2.25 28 63 0.813(0.005)<br />
1.6 42 (2 al día) 67.2 0.859(0.004)<br />
1.15 70(2 al día) 81.5 0.909(0.003)<br />
1.2 68(2 al día) 81.6 0.931(0.001)<br />
2 35 70 0.860(0.003)<br />
Figura 3: Resultado <strong>de</strong> aplicar <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> simulación a distintos fraccionamientos, para<br />
pacientes <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong> laringe en estadíos T1.<br />
4. Conclusiones<br />
357
Las simulaciones en radiobiología basadas en métodos Monte Carlo, suponen una<br />
herramienta muy útil para estudiar como influyen diversos parámetros, entre <strong>el</strong>los, los<br />
fraccionamientos distintos al estándar, en la probabilidad <strong>de</strong> control tumoral. Los resultados d<strong>el</strong><br />
algoritmo propuesto concuerdan bastante bien con los datos clínicos diseñar nuevos esquemas <strong>de</strong><br />
fraccionamiento que pudieran suponer, a priori, un aumento d<strong>el</strong> control local y la supervivencia global<br />
<strong>de</strong> los pacientes <strong>de</strong> radioterapia externa.<br />
Agra<strong>de</strong>cimientos<br />
Este trabajo ha sido subvencionado parcialmente por la Junta <strong>de</strong> Andalucía. Proyecto <strong>de</strong> Investigación:<br />
PI-0264/2008.<br />
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358
Sesión A07 y A08.1<br />
Efectos biológicos <strong>de</strong> la radiación.<br />
Protección y seguridad d<strong>el</strong> paciente.<br />
Presi<strong>de</strong>: Marisa España<br />
Mo<strong>de</strong>ra: José Migu<strong>el</strong> Fernán<strong>de</strong>z<br />
359
ESTIMACION DEL DAÑO GENOTÓXICO EN PACIENTES<br />
IRRADIADOS CON (18FDG) EN TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN<br />
DE POSITRONES<br />
(1) Alcaraz Baños, M.; (2) Villena García, C.; (2) Moreno Cap<strong>de</strong>vila C.; (2) Navarro<br />
Fernán<strong>de</strong>z, JL.; (1) Alcaraz Saura, M.; (3)(*) Ach<strong>el</strong>, DG.; (2) Claver Val<strong>de</strong>ras, MA.;<br />
(1) Olivares Rueda A. y (1) Olmos Ortíz, E.<br />
1 Departamento <strong>de</strong> Radiología y Medicina Física, Facultad <strong>de</strong> Medicina, Universidad <strong>de</strong><br />
Murcia, 30100-Campus <strong>de</strong> Espinardo. Murcia.<br />
2 Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear, Hospital General Universitario, Ciudad Sanitaria<br />
“Virgen <strong>de</strong> la Arrixaca”, El Palmar (Murcia)<br />
3 Applied Radiation Biology Centre, Radiological and Medical Sciences Research<br />
Institute, Ghana Atomic Energy Commission, Legon-Accra, Ghana<br />
RESUMEN<br />
Se ha <strong>de</strong>terminado la ausencia <strong>de</strong> efecto genotóxico (mutagénico) en pacientes irradiados con<br />
(18FDG) en Tomografía por Emisión <strong>de</strong> Positrones y se ha comparado dicho efecto con los<br />
pacientes irradiados en exploraciones <strong>de</strong> radiodiagnóstico y <strong>de</strong> Medicina Nuclear.<br />
Palabras claves: micronucleos, efectos <strong>de</strong> la radiación, radiodiagnóstico, medicina nuclear.<br />
ABSTRACT<br />
The absence of genotóxico effect (mutagenic effect) has been <strong>de</strong>termined in patients<br />
irradiated with (18FDG) in PET/TC and this effect has been compared with the patients irradiated<br />
in explorations of radiodiagnostic and Nuclear Medicine<br />
Key Words: micronucleus, radiation effects, radiology, nuclear medicine,.<br />
1. Introducción.<br />
El ensayo <strong>de</strong> micronúcleos (MN) en linfocitos <strong>de</strong> sangre periférica mediante bloqueo<br />
citocinético es un procedimiento bien establecido para dosimetría biológica con radiaciones ionizantes<br />
y que permite evaluar <strong>el</strong> daño cromosómico (genotóxico) inducido por los agentes mutagénicos<br />
(químicos y físicos).<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> efecto genotóxico (mutagénico) mediante <strong>el</strong> ensayo<br />
<strong>de</strong> MN, <strong>de</strong> las dosis <strong>de</strong> radiación administradas al paciente sometidos a exploraciones radiológicas<br />
médicas, poniendo especial atención en los pacientes oncológicos remitidos a nuestra unidad para la<br />
realización <strong>de</strong> estudios <strong>de</strong> PET-TAC con 2-(18F)-Fluoro-2-<strong>de</strong>oxi-d-Glucosa (18FDG).<br />
2. Material y métodos.<br />
Se han estudiado muestras <strong>de</strong> sangre proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> 100 pacientes: 1) 25 pacientes a los que se<br />
les ha realizado algún procedimiento diagnóstico y/o terapéutico en un servicio <strong>de</strong> radiodiagnóstico<br />
(coronariografías, arteriografías, urografías); 2) 25 pacientes a quienes se les ha administrado I 131 como<br />
consecuencia d<strong>el</strong> tratamiento para la ablación <strong>de</strong> un carcinoma <strong>de</strong> tiroi<strong>de</strong>s en <strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> Medicina<br />
360
Nuclear: 3) 25 pacientes que se han sometido a un procedimiento diagnóstico habitual <strong>de</strong> gammagrafía<br />
ósea; y 4) 25 pacientes a los que se les ha realizado un estudio PET-TC con la administración <strong>de</strong><br />
(18FDG). En todos los pacientes se han tomado dos muestras sanguíneas: 1) previo a la realización d<strong>el</strong><br />
procedimiento radiológico (o a la administración <strong>de</strong> 100 mCi <strong>de</strong> I 131 ); 2) inmediatamente al finalizar <strong>el</strong><br />
procedimiento radiológico, o al finalizar su hospitalización, tres días <strong>de</strong>spués, en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> I. 131<br />
Se ha utilizado la técnica <strong>de</strong>scrita por FENECH y MORLEY (1986) [1] ligeramente modificada<br />
por la AIEA (2001) [1] que consta <strong>de</strong> los siguientes pasos, brevemente:se obtienen las muestras <strong>de</strong><br />
sangre periférica <strong>de</strong> la vena d<strong>el</strong> codo en jeringas estériles conteniendo 0.2-0.3 ml <strong>de</strong> heparina y se cultivan<br />
en medio <strong>de</strong> cultivo utilizado es específico para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> linfocitos HAM F10 suplementado con<br />
suero bovino fetal (Sigma, Madrid) y penicilina sódica y estreptomicina (Sigma, Madrid), que se preparan<br />
en concentraciones alícuotas para la realización <strong>de</strong> 100 ml <strong>de</strong> cultivo en cabina <strong>de</strong> flujo laminar,<br />
preparándose posteriormente <strong>el</strong> medio <strong>de</strong> cultivo en alícuotas <strong>de</strong> 9 ml, en frascos estériles <strong>de</strong> 50 ml para<br />
cultivo. En cabina <strong>de</strong> flujo laminar a cada frasco <strong>de</strong> cultivo se agrega 1 ml <strong>de</strong> sangre heparinizada<br />
obtenida <strong>de</strong> la muestra sanguinea d<strong>el</strong> paciente, se cultiva en estufa <strong>de</strong> cultivo en condiciones <strong>de</strong> 37 °C y<br />
ambiente enriquecido con CO2 al 15% durante 72-76 horas. La técnica exige <strong>el</strong> bloqueo <strong>de</strong> la división<br />
c<strong>el</strong>ular tras la primera división mitótica, ya que permite diferenciar los micronúcleos producidos solo en<br />
la primera división c<strong>el</strong>ular. Para <strong>el</strong>lo se ha utilizado citocalasina B (Cyt B) (Sigma, Madrid) diluída en<br />
dimetilsulfoxido (DMSO) (Sigma, Madrid) en la proporción <strong>de</strong> 2 mg <strong>de</strong> Cyt B por 1 ml <strong>de</strong> DMSO. La<br />
citocalasina B se ha utilizado en las presentaciones <strong>de</strong> 1 mg y 5 mg, y se agregaba a cada cultivo a las 44<br />
horas d<strong>el</strong> mismo en cabina estéril. Tras la adición <strong>de</strong> Cyt B, los tubos <strong>de</strong> cultivo volvían a introducirse en<br />
la estufa <strong>de</strong> cultivo durante otras 28-32 horas. Transcurrido este periodo se trasvasa <strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> los<br />
frascos <strong>de</strong> cultivo a tubos cónicos <strong>de</strong> 15 ml y se centrifuga durante 5-6 minutos a 1000 rpm (Heraeus,<br />
Minifuge T y Madrid). Posteriormente se extrae <strong>el</strong> sobrenadante y se agregan 8 ml <strong>de</strong> solución hipotónica<br />
<strong>de</strong> KCl (Probos, Madrid) 0,075 M (5,59 gramos <strong>de</strong> KCl en un litro <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada). Esta mezcla es <strong>de</strong><br />
nuevo incubada a 37 °C durante 3 minutos en ambiente enriquecido <strong>de</strong> CO2. La solución incubada, se<br />
centrifuga a 800 rpm durante 8 minutos. Se <strong>de</strong>canta <strong>el</strong> sobrenadante y se resuspen<strong>de</strong> en 7-8 ml <strong>de</strong> fijador<br />
(3 partes <strong>de</strong> alcohol metílico, 1 parte <strong>de</strong> ácido acético glacial). Se centrifuga a 1000 rpm durante 5-6<br />
minutos. Estos dos últimos pasos (fijación y centrifugación) se repiten 3 ó 4 veces, hasta obtener una<br />
disolución transparente. Las células así obtenidas se resuspen<strong>de</strong>n en un volumen apropiado <strong>de</strong> fijador<br />
(0,5-1,0 ml). Las preparaciones microscópicas se realizan goteando la suspensión c<strong>el</strong>ular, sobre<br />
portaobjetos enfriados previamente y se secan en corriente <strong>de</strong> aire suave. Una vez secos, se proce<strong>de</strong> a su<br />
tinción con solución <strong>de</strong> May-Grünwald puro (Analema, Vorquímica, Vigo) y Giemsa (Standar Fluka).<br />
3. Recuento <strong>de</strong> micronúcleos<br />
El análisis microscópico se ha llevado a cabo individual e in<strong>de</strong>pendientemente por dos lectores<br />
diferentes y ha consistido en la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la frecuencia <strong>de</strong> aparición <strong>de</strong> MN en <strong>el</strong> citoplasma <strong>de</strong><br />
3000 células binucleadas bloqueadas citocinéticamente (expresadas como MN/500 CB). Se ha utilizado<br />
un microscopio óptico LABORLUX 12 (Leitz, Alemania), utilizando sistemáticamente una<br />
magnificación <strong>de</strong> 400x ó 1000x.<br />
4. Análisis estadístico<br />
El análisis estadístico ha consistido en comparaciones entre grupos realizando contrastes <strong>de</strong><br />
igualdad <strong>de</strong> medias mediante análisis <strong>de</strong> varianza. Se han <strong>de</strong>terminado ecuaciones mediante análisis <strong>de</strong><br />
regresión y corr<strong>el</strong>ación polinómicas. También se han aplicado análisis <strong>de</strong> regresión y corr<strong>el</strong>ación lineales.<br />
Se han consi<strong>de</strong>rado estadísticamente significativos cuando se ha obtenido una (p
5. Resultados y discusión.<br />
Las características morfológicas <strong>de</strong> laos linfocitos originales, <strong>de</strong> las células con bloqueo<br />
citocinético y <strong>de</strong> la presencia <strong>de</strong> micronúcleos en <strong>el</strong> citoplasma <strong>de</strong> las células<br />
binucleadas pue<strong>de</strong> observarse en la Fig.1<br />
CB<br />
Fig. 1 Resultados morfológicos (L:linfocito; CB: Célula binucleada bloqueada<br />
citocinéticamente tras la primera divisón mitóticoa; MNCB: micronúcleo en <strong>el</strong><br />
interior <strong>de</strong> una célula binucleada).<br />
En radiodiagnóstico se aprecia un aumento significativo d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> MN en las muestras<br />
irradiadas (7,5±1,1 MN/500CB) respecto <strong>de</strong> las no irradiadas consi<strong>de</strong>radas controles (4,1±1,1<br />
MN/500CB) (p
En Medicina Nuclear, se observa un incremento significativo <strong>de</strong> MN/500CB tras la<br />
administración d<strong>el</strong> I 131 (8,8±1,7 MN/500CB) respecto <strong>de</strong> las muestras previas no irradiadas y<br />
consi<strong>de</strong>radas como controles (4±1,3 MN/500CB) (p
(p
7. Agra<strong>de</strong>cimientos<br />
Este trabajo se ha realizado con una ayuda <strong>de</strong> la Convocatoria <strong>de</strong> Investigación y Desarrollo d<strong>el</strong><br />
Ministerio <strong>de</strong> Ciencia e Innovación <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> Programa CENIT (Acrónimo: SENIFOOD) y con una<br />
(*) Beca Predoctoral <strong>de</strong> la Agencia Internacional <strong>de</strong> la Energía Atómica (GHA10021.)<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Fenech M, Morley AA. Measurement of micronuciei in lymphocytes. Mutation Research, 1985a; 147:29-36.<br />
[2] International Atomic Energy Agency. Cytogenetic analysis for radiation dose assessment. A manual. Techical<br />
Reports Series n° 405. Vienna, Austria. IAEA, 2001.<br />
[3] Müller W-U, Nüsse M, Miller BM, Slavotinek A. Viagoi S, Streffer C. Micronuclei: a biological indicator of<br />
radiation damage. Mutat Res.1996; 366: 163-169.<br />
[4] Watanabe N, Yokoyama K, Kinuya S. Radiotoxicity after iodine-131 therapy for thyroid cancer using the<br />
micronucleus assay. J Nucl Med. 1998;39, 436-444.<br />
[5] Monsieurs MA, Thierens HM, Vral AM, Van <strong>de</strong> Wi<strong>el</strong>e C, De Rid<strong>de</strong>r LI, Dierckx RA. Adaptive response in<br />
patients treated with I131. J Nucl Med. 2000;41:17-22<br />
[6] Hagmar L. Broer A, Hansteen I-L. Cancer risk in humans predicted by increased lev<strong>el</strong>s of chromosomal<br />
aberrations in lymphocytes: Nordic study group on the health risk of chromosome damaae. Cancer Res.1994;54:<br />
2919-2922<br />
[7] Hall P, Boice JD, Berg G. Leukaernia inci<strong>de</strong>nce after iodine-131 exposure. Lancet. 1992;340: 1-4<br />
[8] Ron E, Morin Doody M. Becker DV. Cancer mortality followina treatment for adult hyperthyroidism. JAMA<br />
1998;280:347-355<br />
[9] Serna A, Alcaraz M, Navarro JL, Acevedo C, Vicente V, Canteras M. Biological dosimetry and Bayesian<br />
analysis of chromosomal damage in thyroid cancer patients. Radiat Prot Dosimetry 2007; 19: 1–9.<br />
365
Sesión A07 y A08.2<br />
Efectos biológicos <strong>de</strong> la radiación.<br />
Protección y seguridad d<strong>el</strong> paciente.<br />
Presi<strong>de</strong>: Eliseo Vañó<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Carmen Álvarez<br />
366
NIVELES DE DOSIS DE REFERENCIA EN LA RADIOLOGÍA<br />
DENTAL ESPAÑOLA<br />
(1) V<strong>el</strong>asco Hidalgo, F.; (1) V<strong>el</strong>asco Hidalgo, E.; (2) Alcaraz-Saura, M.; (2) Martínez García-<br />
Cervantes, A.; (2) Andreu- Gálvez, M,; (3) Martínez-Beneyto, Y. y (2) Alcaraz Baños, M.<br />
1 UTPR Asigma SA, C/ Venecia, 21; Polígono Rsd Santa Ana, 30319-Cartagena<br />
2 Departamentos <strong>de</strong> Radiología y Medicina Física y (3) Estomatología, Facultad <strong>de</strong><br />
Medicina y Odontología, Universidad <strong>de</strong> Murcia. 30100-Campus <strong>de</strong> Espinardo (Murcia)<br />
RESUMEN<br />
Objectivo: <strong>de</strong>terminar la evolución <strong>de</strong> los Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> Dosis <strong>de</strong> Referencia Diagnóstica (DRL) para<br />
obtener una imagen radiológica en las condiciones habituales <strong>de</strong> la práctica clínica <strong>de</strong>ntal.<br />
Material y Métodos: se han estudiado 16.175 informes oficiales <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en<br />
radiodiagnóstico realizados en instalaciones <strong>de</strong>ntales ubicadas en 16 comunida<strong>de</strong>s autónomas<br />
españolas durante los años 2002-2009, para <strong>de</strong>terminar las DRLs utilizadas en con los diferentes<br />
sistemas <strong>de</strong> imagen para obtener una imagen <strong>de</strong> calidad diagnóstica manteniendo las<br />
características habituales utilizadas en la práctica clínica <strong>de</strong> cada instalación <strong>de</strong>ntal.<br />
Resultados: La DRL obtenida para <strong>el</strong> año 2009 es <strong>de</strong> 3.1mGy y representa una reducción d<strong>el</strong><br />
35.4% en la dosis utilizada durante los 8 años estudiados. Se han apreciado diferencias<br />
significativas según <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen utilizado: Sistemas Digitales Directos (1.9 mGy) ><br />
Sistemas Digitales Indirectos (3.2mGy) = Insight (3.6 mGy) = Agfa Dentus (3.8 mGy) = Ultraspeed<br />
(4.4 mGy) (p Indirect Digital systems<br />
(3.2mGy) = Insight (3.6 mGy) = Agfa Dentus (3.8 mGy) = Ultra-speed (4.4 mGy) (p
the installations using Indirect or Direct Digital systems 0.7% and 2.6%, respectiv<strong>el</strong>y, used doses<br />
higher than those recommen<strong>de</strong>d by the European Union (4mGy) for intraoral radiology; this<br />
means that 13.9% of the installations examined surpass these limits.<br />
Conclusion: The evolution of DRLs in recent years points to a gradual reduction in radiological<br />
doses and points to an improvement in the intraoral radiological techniques used.<br />
Key Words: DRLs, intraoralradiology, radiography, Dentistry, Quality Assurance.<br />
1. Introducción.<br />
Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia diagnóstica (DRLs) son dosis <strong>de</strong> radiación administradas al paciente<br />
en exposiciones médicas y que pue<strong>de</strong>n utilizarse como niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> investigación en los procesos <strong>de</strong><br />
optimización <strong>de</strong> dichas exploraciones. La ICRP introdujo <strong>el</strong> término en 1996 y posteriormente se ha<br />
incorporado en las Directivas Europeas sobre Exposiciones Médicas y en las recomendaciones europeas<br />
<strong>de</strong> protección radiológica en Radiología Dental [1]. El concepto <strong>de</strong> la DRL está claramente establecido a<br />
niv<strong>el</strong> hospitalario; <strong>el</strong> método más frecuente es establecer <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> dosis que se sitúa en <strong>el</strong><br />
tercer cuartil (75%) cuando se <strong>de</strong>termina un gran número <strong>de</strong> instalaciones radiológicas [2].<br />
Consecuentemente se basa en un número gran<strong>de</strong> <strong>de</strong> instalaciones que trabajan en la práctica clínica real,<br />
no en los resultados obtenidos por un grupo s<strong>el</strong>eccionado <strong>de</strong> instalaciones con un alto niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
equipamiento y realizado por personal experto.<br />
Nuestro objetivo es evaluar los DRLs al obtener una imagen diagnóstica <strong>de</strong> un segundo molar superior<br />
en las condiciones habituales <strong>de</strong> la práctica clínica durante los últimos años para valorar la evolución <strong>de</strong><br />
las dosis administradas al paciente durante los últimos 8 años<br />
2. Material y métodos<br />
Se han analizado un total <strong>de</strong> 16.175 informes oficiales <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad, correspondientes a<br />
unas 2.000 clínicas <strong>de</strong>ntales diferentes que, con carácter anual, han sido revisadas por la UTPR Asigma<br />
SA durante los años comprendidos entre 2002-2009 y que se encuentran distribuidas por 16 diferentes<br />
comunida<strong>de</strong>s autónomas españolas. Las dosis <strong>de</strong> radiación (10 exposiciones <strong>de</strong>terminadas en mGy) se<br />
han obtenido con la técnica habitual para obtener una imagen radiológica d<strong>el</strong> segundo molar superior en<br />
las condiciones <strong>de</strong> cada instalación en su práctica clínica habitual utilizando <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> semiconductor<br />
<strong>de</strong> las marcas UNFORS XI (Billdal, Suecia) y PMX3 (RTI Electronics AB, Mölndal, Suecia).<br />
Posteriormente se ha aplicado un factor <strong>de</strong> retrodispersión <strong>de</strong> 1,1 siguiendo la normativa actual. El grado<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia y corr<strong>el</strong>ación entre variables se ha establecido mediante análisis <strong>de</strong> varianza<br />
complementado por comparación <strong>de</strong> medias utilizando <strong>el</strong> método <strong>de</strong> la mínima diferencia significativa<br />
(p
Fig.1 Evolución <strong>de</strong> las dosis media (mean) y <strong>de</strong> los Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> Dosis <strong>de</strong> Referencia<br />
Diagnóstica (DRLs) <strong>de</strong>terminadas durante los 8 años esrtudiados.<br />
La DRL recomendada por la Unión Europea en 2004 para radiología intraoral es 4 mGy; nuestro<br />
estudio muestra que <strong>el</strong> 83.4% <strong>de</strong> las instalaciones españolas revisadas se encuentran por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> este<br />
niv<strong>el</strong> internacional <strong>de</strong>scrito. También hemos encontrado diferencias significativas en las DRLs<br />
<strong>de</strong>terminadas según <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen empleado por las clínicas <strong>de</strong>ntales españolas: 2.13 mGy en<br />
instalaciones que utilizan un sistema digital <strong>de</strong> imagen (1.9 mGy para sistemas digitales directos (DR,<br />
CCD o CMOS) y 3.2 mGy para las instalaciones que emplean sistemas digitales indirectos (CR, pantalla<br />
<strong>de</strong> fósforo), y 4.3 mGy en instalaciones que utilizan sistemas con p<strong>el</strong>ícula radiográfica (4.4 mGy en las<br />
utilizan Ultra-speed y 3.6 mGy en las que emplean Insight). Se aprecian diferencias significativas entre<br />
las DRLs <strong>de</strong>terminadas según los sistemas <strong>de</strong> imagen utilizados por las clínicas <strong>de</strong>ntales españolas,<br />
pudiéndose expresar que: Sistemas <strong>de</strong> imagen digitales directos (DR) < Sistemas <strong>de</strong> imagen digitales<br />
Indirectos (CR) = Insight = Agfa Dentus = Ultra-speed (p 4 mGy (1)<br />
% instal<br />
> 4 mGy (2)<br />
DR 888 1.4 1.9 2.6 1.2<br />
CR 196 2.3 3.2 10.7 1.1<br />
Ultra-speed 757 3.6 4.4 33.1 12.7<br />
Insight 105 2.9 3.6 20.9 1.1<br />
AGFA<br />
21 3.5 4.3 33.3 0.3<br />
Dentus<br />
Others 11 3.2 3.8 27.3 0.1<br />
Instal(n) 1978 2.5 3.1 16.7 5.6<br />
369
(1) % <strong>de</strong> instalaciones que superan los 4 mGy respecto al numero <strong>de</strong> instalaciones que utilizan <strong>el</strong> mismo sistema <strong>de</strong><br />
imagen o p<strong>el</strong>ícula radiográfica<br />
(2 )% <strong>de</strong> instalaciones que superan los 4 mGy respecto al numero <strong>de</strong> total <strong>de</strong> instalaciones analizadas (n= 1978<br />
instalaciones.<br />
Fig. 2 DRLs <strong>de</strong>terminadas en las instalaciones radiológicas <strong>de</strong>ntales en <strong>el</strong> año 2009<br />
según los sistemas <strong>de</strong> imagen empleados (Mean Film: DRLs global <strong>de</strong> instalaciones<br />
que utilizan p<strong>el</strong>ícula radiográfica; Mean Digital: DRLs global <strong>de</strong> todas las<br />
instalaciones que emplean sistemas digitales <strong>de</strong> imagen).<br />
La evolución <strong>de</strong> la DRL en las instalaciones <strong>de</strong>ntales españolas muestra una reducción gradual y<br />
progresiva en la radiología <strong>de</strong>ntal intraoral que pone <strong>de</strong> manifiesto un continuado proceso <strong>de</strong><br />
optimización <strong>de</strong> las técnicas [3, 4] y materiales utilizados en dicha exploración [5] y mostrando,<br />
posiblemente, una reducción <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> radiación administrada al paciente en la radiología <strong>de</strong>ntal<br />
intraoral española [6].<br />
Conclusiones<br />
La DRL <strong>de</strong>terminadas en las instalaciones radiológicas <strong>de</strong>ntales españolas es inferior a la<br />
establecida por la Unión Europea en 2004, pero superior a todas las DRLs previamente <strong>de</strong>scritas por<br />
diferentes autores; posiblemente porque nosotros las hemos obtenido consi<strong>de</strong>rando todos los sistemas <strong>de</strong><br />
imagen utilizados y en las condiciones <strong>de</strong> trabajo habituales en la práctica clínica.<br />
Agra<strong>de</strong>cimientos<br />
Este trabajo se ha realizado con una ayuda d<strong>el</strong> Programa Nacional <strong>de</strong> Investigación y Deasarrollo<br />
obtenida d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear [CSN/GTP/RRII/SUB/63] y [BOE<br />
nº106,05/03/2007,Res,.CSN 24/09/2007].<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Alcaraz M, V<strong>el</strong>asco E, Martínez-Beneyto Y, V<strong>el</strong>asco F, Parra C, Canteras M. Diagnostic Reference Lev<strong>el</strong>s in<br />
intraroral radiology: from the laboratory to clinical practice. Radiation Protection Dosimetry ; 2010 140 (4): 391-395.<br />
370
[2] European Union, council Directive 97/43 Euratom,. Health protection of individuals against the dangers of<br />
ionizing radiation in r<strong>el</strong>ation to medical exposure, and repealing Directive 84/466 Euratom, Official J Eur Commun<br />
9.7.1997; L180: 22-27.<br />
[3] Alcaraz M, V<strong>el</strong>asco E, Martínez-Beneyto Y, V<strong>el</strong>asco F, Armero D, Parra C et al. The status of Spain’s <strong>de</strong>ntal<br />
practice following the European Union directive concerning radiological installations: <strong>el</strong>even years on (1996-2007).<br />
Dentomaxillofacial Radiology 2010 39: 468-474.<br />
[4] Alcaraz M, Parra C, Armero D, V<strong>el</strong>asco F, V<strong>el</strong>asco E. Changes in radiological protection and quality control in<br />
Spanish <strong>de</strong>ntal installations: 1996-2003. Med Oral Patol Oral Cir Bucal 2009; 14: 499-505.<br />
[5] Alcaraz M, Navarro C, Vicente V, Canteras M. Dose reduction of intraoral <strong>de</strong>ntal radiography in Spain.<br />
Dentomaxillofacial Radiology 2006; 35: 295-298.<br />
371
RELACIÓN DOSIS EFECTIVA-MASA CORPORAL<br />
EN CATETERISMO INTERVENCIONISTA PEDIÁTRICO<br />
R. Hernán<strong>de</strong>z 1� , C. Moreno 1 , F.J.Casado 1 , E.M.Ortega 1 ,<br />
S.Garcia-Pareja 1 , P.Galan 1<br />
1 Hospital Regional Universitario Carlos Haya,<br />
Servicio <strong>de</strong> Radiofísica Hospitalaria,<br />
Avenida Carlos Haya s/n C.P. 29010, Málaga<br />
Resumen<br />
Los países miembros <strong>de</strong> la UE, están obligados a establecer y usar niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia<br />
diagnósticos (NRD) en los exámenes radiológicos. Sin embargo, no hay NRD establecidos para los<br />
procedimientos intervencionistas, a pesar <strong>de</strong> que suponen una alta dosis impartida a los pacientes, siendo<br />
especialmente importante en niños, <strong>de</strong>bido a su gran radiosensibilidad.<br />
El producto dosis por área (PDA) es <strong>el</strong> parámetro dosimétrico recomendado para establecer los<br />
NRD en niños, puesto que <strong>el</strong> riesgo asociado <strong>de</strong> pa<strong>de</strong>cer cáncer radioinducido es <strong>el</strong>evado. Publicaciones<br />
recientes han mostrado la existencia <strong>de</strong> una r<strong>el</strong>ación lineal entre <strong>el</strong> PDA normalizado por <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
escopia y la masa corporal [1,2]. En este trabajo se <strong>de</strong>termina una ecuación <strong>de</strong> ajuste entre los factores <strong>de</strong><br />
conversión dosis efectiva/PDA y la masa corporal, con objeto <strong>de</strong> establecer unos NRD para pacientes<br />
pediátricos en nuestro centro.<br />
Palabras claves: Dosis efectiva, intervencionismo, pediátrico, niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia<br />
diagnósticos.<br />
Introducción<br />
La razón por la que no se han establecido NRD en radiología cardiaca intervencionista se pue<strong>de</strong><br />
atribuir a la complejidad <strong>de</strong> estas exploraciones, que implican múltiples inci<strong>de</strong>ncias <strong>de</strong> la radiación en <strong>el</strong><br />
paciente, distintos modos <strong>de</strong> trabajo (fluoroscopia continua o pulsada, modo cine, lupa, etc) y diversos<br />
cambios en la técnica durante la exploración. Para establecer los NRD se <strong>de</strong>be calcular la dosis efectiva,<br />
que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> todos estos datos y sólo están registrados en su totalidad, en los equipos más mo<strong>de</strong>rnos y<br />
sofisticados. No hemos encontrado trabajos realizados con este tipo <strong>de</strong> equipos, que en la actualidad<br />
tienen una escasa presencia en los hospitales.<br />
La dosis efectiva distribuida uniformemente en <strong>el</strong> cuerpo entero es la suma pon<strong>de</strong>rada <strong>de</strong> la dosis<br />
que llega a los distintos órganos. Al ser una magnitud muy difícil <strong>de</strong> medir <strong>de</strong> forma directa, es necesario<br />
r<strong>el</strong>acionarla con una cantidad mesurable (PDA), y calcular mediante una técnica numérica llamada<br />
método <strong>de</strong> MonteCarlo, los factores <strong>de</strong> conversión dosis efectiva /PDA.<br />
El PDA es un parámetro dosimétrico que se mi<strong>de</strong> colocando una cámara <strong>de</strong> trasmisión en la<br />
salida d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X siendo <strong>el</strong> dato final <strong>el</strong> PDA acumulado durante toda la exploración. Algunos<br />
equipos tienen incorporadas cámaras <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong> fábrica y distinguen entre PDA en modo<br />
fluoroscopia y PDA en modo cine.<br />
Los parámetros esenciales para realizar <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis efectiva son <strong>el</strong> PDA, la técnica usada<br />
(kV), la filtración d<strong>el</strong> tubo, la masa corporal y talla d<strong>el</strong> paciente, la distancia foco–pi<strong>el</strong> y <strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong><br />
campo <strong>de</strong> radiación a la entrada d<strong>el</strong> paciente, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la posición y dirección <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
radiación. En los estudios publicados, pocas veces se representan las condiciones reales <strong>de</strong> exposición<br />
clínica, <strong>de</strong>bido a que no se su<strong>el</strong>en tener datos sobre la inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz y la posición d<strong>el</strong> mismo, ni<br />
� rebeca.hernan<strong>de</strong>zrodriguez@gmail.com.<br />
372
sobre la técnica usada, que es <strong>el</strong>egida automáticamente por <strong>el</strong> equipo mediante <strong>el</strong> Control Automático <strong>de</strong><br />
Intensidad (CAI).<br />
Los primeros trabajos r<strong>el</strong>evantes que presentaron factores <strong>de</strong> conversión dosis efectiva/PDA para<br />
exploraciones cardiacas intervencionistas en adultos son los <strong>de</strong> Hart et al [3] y Stern et al [4], don<strong>de</strong> las<br />
inci<strong>de</strong>ncias consi<strong>de</strong>radas son limitadas. En cuanto a pacientes pediátricos, Ax<strong>el</strong>sson B et al [5],<br />
presentaron factores <strong>de</strong> conversión basados en medidas <strong>de</strong> PDA en maniquíes antropomórficos <strong>de</strong> uno y<br />
cinco años. Los factores <strong>de</strong> conversión se calcularon <strong>de</strong> forma separada para dos inci<strong>de</strong>ncias<br />
consi<strong>de</strong>radas, frontal y lateral. Según los datos proporcionados, estos autores afirmaron que <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong><br />
consi<strong>de</strong>rar un único factor <strong>de</strong> conversión para todas las inci<strong>de</strong>ncias, provocaría un error en la estimación<br />
<strong>de</strong> la dosis efectiva d<strong>el</strong> 29%, aunque la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> conversión es más fuerte con <strong>el</strong><br />
tamaño d<strong>el</strong> paciente que con la geometría d<strong>el</strong> haz. Por otra parte, según su experiencia, aproximadamente<br />
<strong>el</strong> 60% <strong>de</strong> la exposición se <strong>de</strong>be a la fluoroscopia y <strong>el</strong> 40% restante a la cinefluorografía.<br />
El trabajo sobre pacientes pediátricos que po<strong>de</strong>mos consi<strong>de</strong>rar como referencia, y que se cita<br />
prácticamente en todos los estudios, es <strong>el</strong> realizado por Schimdt et al [6]. Utilizando cálculos Montecarlo,<br />
mediante <strong>el</strong> programa PCXMC, y consi<strong>de</strong>rando un filtro <strong>de</strong> tubo <strong>de</strong> 3 mm <strong>de</strong> Al y 65 kV <strong>de</strong> potencial<br />
pico, los autores presentaron seis tablas <strong>de</strong> factores <strong>de</strong> conversión dosis efectiva/PDA para exploraciones<br />
intervencionistas cardiacas, una por cada grupo <strong>de</strong> edad (neonato, un año, cinco años, diez años, quince<br />
años y adulto). En cada tabla se mostraron los factores <strong>de</strong> conversión para múltiples inci<strong>de</strong>ncias (todas las<br />
utilizadas en cardiología), correspondientes a un equipo intervencionista biplanar. A<strong>de</strong>más, los autores<br />
presentaron tablas <strong>de</strong> factores <strong>de</strong> corrección, para po<strong>de</strong>r usar los factores <strong>de</strong> conversión dosis<br />
efectiva/PDA con potenciales distintos <strong>de</strong> 65 kVp y con filtros <strong>de</strong> tubo distintos <strong>de</strong> 3 mm <strong>de</strong> Al. Los<br />
resultados presentados por Shmidt et al en este trabajo, han sido posteriormente corroborados en otros<br />
estudios analíticos prospectivos (Karambatsakidou A et al [7]), que presentan factores <strong>de</strong> conversión<br />
dosis efectiva/PDA, calculados con datos <strong>de</strong> PDA registrados durante las exploraciones clínicas.<br />
Otros estudios similares al <strong>de</strong> Schmidt et al son <strong>el</strong> <strong>de</strong> Rassow J et al [8] y <strong>el</strong> <strong>de</strong> Hart D et al [9], y<br />
muestran un <strong>de</strong>crecimiento no lineal <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> conversión dosis efectiva/PDA con <strong>el</strong> aumento <strong>de</strong><br />
edad d<strong>el</strong> paciente.<br />
La <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> PDA registrado durante exploraciones cardiacas intervencionistas en adultos<br />
con <strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> paciente, ha sido <strong>de</strong>scrita por Kuon et al [10]. En cuanto a pacientes pediátricos,<br />
don<strong>de</strong> se pue<strong>de</strong> esperar que esta <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia sea más crítica, dado al gran rango <strong>de</strong> masas corporales y<br />
tallas que se manejan, diversas publicaciones han mostrado una estrecha r<strong>el</strong>ación entre <strong>el</strong> PDA registrado<br />
y la masa corporal (Go<strong>de</strong>r et al [11] y [12]).<br />
Los resultados obtenidos por Onasch et al [1] en cuanto a la r<strong>el</strong>ación lineal existente entre <strong>el</strong><br />
PDA/tiempo <strong>de</strong> escopia frente a la masa corporal, son corroborados por <strong>el</strong> estudio analítico prospectivo<br />
realizado por Chida K et al [2] en <strong>el</strong> que se evalúan los datos <strong>de</strong> PDA registrados <strong>de</strong> 249 pacientes cuyas<br />
exploraciones se realizaron <strong>de</strong> forma consecutiva.<br />
A la vista <strong>de</strong> todos estos resultados, parece bastante probable que exista también una r<strong>el</strong>ación<br />
entre los factores <strong>de</strong> conversión dosis efectiva/PDA y la masa corporal <strong>de</strong> los pacientes, por lo que hemos<br />
realizado un estudio analítico con 19 pacientes a los que se les practicó un cateterismo cardiaco<br />
intervencionista.<br />
Material y métodos<br />
Las exploraciones se llevaron a cabo con un equipo Philips Optimus 1050C, cuya filtración total<br />
d<strong>el</strong> tubo es <strong>de</strong> 5,11 mm <strong>de</strong> Al. En todos los procesos se usó un sistema <strong>de</strong> cine digital con intensificador,<br />
una técnica <strong>de</strong> 25 imágenes/s y fluoroscopia continua. La medida d<strong>el</strong> PDA se realizó mediante una<br />
cámara <strong>de</strong> transmisión colocada a la salida d<strong>el</strong> tubo y un <strong>el</strong>ectrómetro Diamentor E2, ambos <strong>de</strong> la marca<br />
PTW-Freiburg.<br />
En total se estudiaron 19 exploraciones <strong>de</strong> pacientes entre 0 y 16 años, 7 cierres <strong>de</strong> ductus y 12<br />
cateterismos diagnósticos. Para cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las, se analizaron la técnica (kV-mA), la lupa, <strong>el</strong> PDA<br />
correspondiente a escopia, la inci<strong>de</strong>ncia y <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> escopia, con los que se diseñaron los<br />
procedimientos estándar. Las inci<strong>de</strong>ncias consi<strong>de</strong>radas fueron las siguientes:<br />
1. PA y OAI 45º para cateterismo diagnóstico <strong>de</strong> niños menores <strong>de</strong> 10 años (8 pacientes)<br />
373
2. PA, PAcra 30º y OAI 45º para cateterismo diagnóstico <strong>de</strong> niños mayores <strong>de</strong> 10 años (4<br />
pacientes)<br />
3. PA y LAT para cierre <strong>de</strong> ductus <strong>de</strong> niños menores <strong>de</strong> 10 años (7 pacientes)<br />
Los datos registrados se muestran en la tabla 1, 2 y 3.<br />
Tabla 1. Datos registrados en las exploraciones <strong>de</strong> cierre <strong>de</strong> ductus<br />
Paciente Edad (meses) Masa corporal<br />
(Kg)<br />
1<br />
28<br />
15,25<br />
2<br />
64<br />
21,90<br />
3<br />
36<br />
12,00<br />
4<br />
39<br />
17,60<br />
5<br />
7<br />
5,70<br />
6<br />
53<br />
13,60<br />
7<br />
16<br />
7,60<br />
Altura<br />
(cm)<br />
94<br />
114<br />
94<br />
107<br />
63<br />
100<br />
76<br />
Tabla 2. Datos registrados en las exploraciones <strong>de</strong> cateterismo diagnóstico<br />
Paciente Edad (meses) Masa corporal<br />
(Kg)<br />
1<br />
41<br />
15,20<br />
2<br />
6<br />
6,00<br />
3<br />
5<br />
4,40<br />
4<br />
3<br />
2,60<br />
5<br />
9<br />
6,24<br />
6<br />
17<br />
8,20<br />
7<br />
10<br />
6,84<br />
8<br />
131<br />
46,00<br />
9<br />
192<br />
60,00<br />
10<br />
202<br />
58,10<br />
11<br />
134<br />
31,80<br />
12<br />
78<br />
21,60<br />
Tabla 3. Parámetros según masa corporal<br />
Masa corporal<br />
(Kg)<br />
15 Kg<br />
Distancia fuentepi<strong>el</strong><br />
(cm)<br />
65<br />
65<br />
65<br />
Altura<br />
(cm)<br />
99,2<br />
62,0<br />
56,0<br />
50,0<br />
69,0<br />
72,0<br />
69,0<br />
151,0<br />
161,0<br />
171,0<br />
145,0<br />
116,0<br />
Tiempo <strong>de</strong> escopia<br />
(min)<br />
7,2<br />
7,6<br />
13,1<br />
24,6<br />
9,0<br />
12,1<br />
16,7<br />
Tiempo <strong>de</strong> escopia<br />
(min)<br />
5,1<br />
14,7<br />
6,7<br />
3,4<br />
6,7<br />
9,4<br />
2,1<br />
5,4<br />
57,1<br />
25,1<br />
12,5<br />
16,5<br />
Tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> radiación a la entrada<br />
d<strong>el</strong> paciente (cm 2 )<br />
8,04x8,04<br />
8,88x8,88<br />
11,20x11,20<br />
PDA <strong>de</strong> escopia<br />
(µGy·m 2 )<br />
537,87<br />
882,62<br />
872,03<br />
1262,11<br />
456,93<br />
654,24<br />
825,99<br />
PDA <strong>de</strong> escopia<br />
(µGy•m 2 )<br />
501,25<br />
478,91<br />
194,00<br />
106,92<br />
523,00<br />
728,00<br />
523,00<br />
1460,00<br />
16691,69<br />
7628,44<br />
2359,97<br />
1841,26<br />
kV<br />
57-60<br />
60-65<br />
67-70<br />
Los factores <strong>de</strong> conversión dosis efectiva/PDA se calcularon a partir d<strong>el</strong> programa PCXMC<br />
basado en simulación Montecarlo, teniendo en cuenta la masa corporal y las tallas reales <strong>de</strong> cada paciente,<br />
sin agruparlos en los cinco grupos <strong>de</strong> edad que se vienen usando hasta ahora.<br />
Resultados y discusión<br />
Con los datos que se muestran en las tablas 1, 2 y 3, se comprobó la r<strong>el</strong>ación lineal d<strong>el</strong><br />
PDA/tiempo <strong>de</strong> escopia frente a la masa corporal (r=0,9153) y d<strong>el</strong> PDA frente al producto masa corporal<br />
por tiempo <strong>de</strong> escopia (r=0,9913), coincidiendo con las publicaciones [1] y [2]. Estos ajustes se muestran<br />
en las figuras 1 y 2.<br />
374
Figura 1. Ajuste lineal d<strong>el</strong> cociente PDA/Tiempo Escopia frente a la masa corporal<br />
Figura 2. Ajuste lineal d<strong>el</strong> PDA frente al producto masa corporal·Tiempo Escopia<br />
A continuación, se calcularon los factores <strong>de</strong> conversión dosis efectiva/PDA con simulación<br />
Montecarlo y se compararon con los publicados por Schmidt et al [6] correspondientes a las inci<strong>de</strong>ncias<br />
utilizadas, usando los factores <strong>de</strong> corrección para la técnica y filtro <strong>de</strong> tubo.<br />
Posteriormente, se realizó <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> una función potencial a los factores <strong>de</strong> conversión frente a<br />
la masa corporal para las distintas inci<strong>de</strong>ncias (ver las figuras 3, 4 y 5). La inci<strong>de</strong>ncia PAcran30º no se<br />
ajustó por <strong>el</strong> escaso número <strong>de</strong> pacientes en los que se llevó a cabo.<br />
375
Figura 3. Comparación entre <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> los datos experimentales (color azul) y teóricos (datos <strong>de</strong> Schmidt color<br />
rojo), <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> conversión dosis efectiva/PDA frente a masa corporal, en inci<strong>de</strong>ncia PA<br />
Figura 4. Comparación entre <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> los datos experimentales (color azul) y teóricos (datos <strong>de</strong> Schmidt color<br />
rojo), <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> conversión dosis efectiva/PDA frente a masa corporal, en inci<strong>de</strong>ncia LAT<br />
376
Figura 5. Comparación entre <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> los datos experimentales (color azul) y teóricos (datos <strong>de</strong> Schmidt color<br />
rojo), <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> conversión dosis efectiva/PDA frente a masa corporal, en inci<strong>de</strong>ncia OAI 45º<br />
Conclusiones<br />
Al verificar que <strong>el</strong> PDA se r<strong>el</strong>aciona linealmente con la masa, hace pensar en la existencia <strong>de</strong><br />
una r<strong>el</strong>ación entre los factores <strong>de</strong> conversión dosis efectiva/PDA y la masa corporal. En este trabajo se ha<br />
<strong>de</strong>terminado dicha r<strong>el</strong>ación mediante una función potencial y así po<strong>de</strong>r establecer los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
referencia diagnósticos para este tipo <strong>de</strong> exploraciones en nuestro centro.<br />
Referencias<br />
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dose and dose–area product measurements NRPB Report R262<br />
Hart D, Jones DG and Wall BF 1995 Coefficients for estimating effective doses from paediatric x-ray examinations<br />
NRPB Report R279<br />
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<strong>de</strong>termine national reference lev<strong>el</strong>s (in German). Fortschr Röntgenstr 2001; 173:563–8<br />
[12] Gol<strong>de</strong>r W, Weiner G. Bodily structures and radiation exposure in static x-ray procedures (II): A contribution to<br />
<strong>de</strong>termine national reference lev<strong>el</strong>s (in German). Fortschr Röntgenstr 2001; 173:756–62<br />
377
OPTIMIZACIÓN Y GESTIÓN DE LAS DOSIS A PACIENTES EN<br />
EQUIPOS INTERVENCIONISTAS DE RAYOS X ALLURA DE<br />
PHILIPS<br />
M. Pinto 1 , J. Garayoa 1 , X. Pifarré 1 , T. Cañas 2 , J. M. Barros 1 , J. Ruíz 1<br />
1 H. Universitario Puerta <strong>de</strong> Hierro Majadahonda, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección<br />
Radiológica<br />
2 H. Universitario Puerta <strong>de</strong> Hierro Majadahonda, Servicio <strong>de</strong> Radiodiagnóstico<br />
RESUMEN<br />
Los procedimientos <strong>de</strong> radiología intervencionista son una herramienta imprescindible en <strong>el</strong><br />
diagnóstico y tratamiento <strong>de</strong> diversas patologías. No obstante, las dosis <strong>de</strong> radiación impartidas a<br />
los pacientes son unas <strong>de</strong> las más altas en <strong>el</strong> ámbito d<strong>el</strong> radiodiagnóstico hospitalario. El presente<br />
trabajo muestra un ejemplo <strong>de</strong> intervención sobre dos equipos d<strong>el</strong> tipo arco intervencionista Allura<br />
XPER <strong>de</strong> Philips, con ajustes sobre los modos <strong>de</strong> fluoroscopia y los parámetros <strong>de</strong> adquisición,<br />
que han permitido en todos los casos reducciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> hasta <strong>el</strong> 49%. A<strong>de</strong>más, datos<br />
r<strong>el</strong>evantes <strong>de</strong> cada procedimiento como <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> fluoroscopia, <strong>el</strong> producto dosis área (PDA), <strong>el</strong><br />
kerma en aire o <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes, son enviados a un servidor d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica e<br />
incorporados a una base <strong>de</strong> datos. Esto nos permite gestionar las dosis impartidas a los pacientes, y<br />
realizar acciones tales como comparar con los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia existentes o <strong>de</strong>tectar dosis<br />
impartidas por encima <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> intervención que recomienda la ICRP. Se aportan<br />
resultados estadísticos d<strong>el</strong> PDA y <strong>de</strong> otros indicadores radiológicos <strong>de</strong> interés para 9<br />
procedimientos radiológicos vasculares.<br />
Palabras claves: Radiología intervencionista vascular, reducción <strong>de</strong> dosis, fluoroscopia<br />
pulsada, dosis <strong>de</strong> referencia, arcos intervencionistas.<br />
ABSTRACT<br />
Interventional radiologic procedures are an important tool in the diagnosis and treatment of a<br />
wi<strong>de</strong> range of diseases. However, the radiation doses given to patients are among the highest in the<br />
fi<strong>el</strong>d of hospital radiology. This paper shows an example of an intervention on two pieces of<br />
Allura XPER x-ray equipment, where adjustments in the fluoroscopy and acquisition settings have<br />
led to dose reductions of up to 49%. Moreover, r<strong>el</strong>evant data from each procedure, including the<br />
fluoroscopy time, dose-area product (DAP), air kerma, or number of frames are sent to a server at<br />
the Medical Physics Department, where patient dosimetry data are managed. This allows us to<br />
manage the radiation doses given to patients, and to do things like comparing patient doses to<br />
diagnostic reference lev<strong>el</strong>s (DRLs) and <strong>de</strong>tecting when patient doses are higher than lev<strong>el</strong>s<br />
recommen<strong>de</strong>d by the ICRP. Patient doses for 9 common interventional radiologic procedures were<br />
collected and statistical results of DAP and other dosimetric information of interest are shown.<br />
Key Words: Interventional radiology, lower radiation doses, pulse fluoroscopy, reference<br />
lev<strong>el</strong>s, interventional x-ray equipment.<br />
1. Introducción<br />
Las dosis <strong>de</strong> radiación en procedimientos intervencionistas tanto coronarios, como vasculares<br />
o neurológicos, son unas <strong>de</strong> las mayores impartidas a los pacientes en <strong>el</strong> ámbito d<strong>el</strong><br />
radiodiagnóstico hospitalario. Dosis efectivas d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> mSv o <strong>de</strong>cenas <strong>de</strong> mSv son comunes, lo<br />
378
que pue<strong>de</strong> producir dosis en superficie <strong>el</strong>evadas, <strong>de</strong> varios Gy, existiendo riesgo <strong>de</strong> aparición <strong>de</strong><br />
efectos <strong>de</strong>terministas [1]. Aunque los límites legales <strong>de</strong> dosis no son <strong>de</strong> aplicación en exposiciones<br />
médicas, la directiva NBS 96/29/EURATOM dispone que se <strong>de</strong>ben adoptar medidas <strong>de</strong> protección<br />
radiológica a fin <strong>de</strong> prevenir dosis innecesariamente altas durante las mismas. Este hecho, unido a<br />
la creciente <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> pruebas, ha motivado que <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace años se lleven a cabo<br />
esfuerzos compartidos por optimizarlas [2,3].<br />
En esta tarea los fabricantes juegan un pap<strong>el</strong> fundamental al diseñar sus equipos y dotarlos <strong>de</strong><br />
herramientas <strong>de</strong> reducción <strong>de</strong> dosis. A pesar <strong>de</strong> <strong>el</strong>lo es posible que esas herramientas no sean<br />
conocidas por los facultativos que dirigen los procedimientos o que no estén correctamente<br />
implementadas por <strong>el</strong> <strong>de</strong>partamento <strong>de</strong> aplicaciones d<strong>el</strong> ven<strong>de</strong>dor. Ello hace más r<strong>el</strong>evante, si cabe,<br />
<strong>el</strong> pap<strong>el</strong> d<strong>el</strong> radiofísico en las pruebas <strong>de</strong> aceptación <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> RX para intervencionismo y<br />
en su puesta en marcha inicial. En este trabajo se presenta un ejemplo <strong>de</strong> intervención sobre dos<br />
equipos d<strong>el</strong> tipo arco intervencionista, con ajustes sobre los modos <strong>de</strong> fluoroscopia y los<br />
parámetros <strong>de</strong> adquisición, que han permitido en todos los casos reducciones <strong>de</strong> dosis<br />
consi<strong>de</strong>rables.<br />
Por otro lado, según la legislación española todos los equipos <strong>de</strong> rayos X que se utilicen en<br />
procedimientos intervencionistas <strong>de</strong>ben tener disponible un sistema <strong>de</strong> medida y registro <strong>de</strong> las<br />
dosis que se imparten a los pacientes [4]. Los equipos en estudio disponen <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong><br />
transmisión a tal fin, pero hasta la fecha sus medidas se perdían al no quedar registradas en ningún<br />
sitio. Tras la intervención d<strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong> Aplicaciones <strong>de</strong> Philips se habilitó un sistema <strong>de</strong><br />
envío y registro <strong>de</strong> información dosimétrica que permite <strong>el</strong> almacenamiento y la explotación <strong>de</strong> los<br />
parámetros radiológicos y dosimétricos <strong>de</strong> todos los procedimientos intervencionistas realizados<br />
en <strong>el</strong> Hospital.<br />
2. Material y métodos<br />
Se ha trabajado en dos arcos en C para intervencionismo Allura XPER FD 20 <strong>de</strong> Philips<br />
(Philips Medical System, Best, The Netherlands) utilizados por la sección <strong>de</strong> Radiología Vascular<br />
d<strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> Radiodiagnóstico d<strong>el</strong> Hospital Puerta <strong>de</strong> Hierro <strong>de</strong> Majadahonda (Madrid). Estos<br />
equipos disponen <strong>de</strong> tres modos <strong>de</strong> fluoroscopia <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cada protocolo <strong>de</strong> trabajo: modo I, II y<br />
III. En todos los protocolos, <strong>el</strong> I es <strong>el</strong> <strong>de</strong> baja dosis y peor calidad <strong>de</strong> imagen, <strong>el</strong> III es <strong>el</strong> <strong>de</strong> alta<br />
dosis y alta calidad <strong>de</strong> imagen y <strong>el</strong> II constituye un modo intermedio. La fluoroscopia pulsada está<br />
disponible con frecuencias <strong>de</strong> 1, 3, 5, 7½ y 15 pulsos/s. El Departamento <strong>de</strong> Aplicaciones <strong>de</strong><br />
Philips pue<strong>de</strong> programar esta frecuencia <strong>de</strong> forma in<strong>de</strong>pendiente para cada uno <strong>de</strong> los tres modos<br />
<strong>de</strong> escopia, pero <strong>el</strong> usuario no pue<strong>de</strong> cambiarla una vez fijada por los técnicos <strong>de</strong> aplicaciones.<br />
En nuestro Hospital, Philips programó inicialmente los protocolos <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> manera que<br />
la frecuencia <strong>de</strong> la escopia pulsada era <strong>de</strong> 15 pulsos/s. Las medidas realizadas por los radiofísicos<br />
d<strong>el</strong> Hospital y la información requerida a Philips al respecto <strong>de</strong> esta cuestión, hicieron<br />
recomendable la reducción <strong>de</strong> las frecuencias <strong>de</strong> pulsos y, por lo tanto, <strong>de</strong> las dosis impartidas.<br />
Una intervención d<strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong> Aplicaciones <strong>de</strong> Philips, a petición d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong><br />
Radiofísica y <strong>de</strong> acuerdo con los facultativos responsables <strong>de</strong> la Unidad <strong>de</strong> Radiología Vascular,<br />
añadió protocolos análogos a los existentes pero <strong>de</strong>nominados <strong>de</strong> “baja dosis”. Se trabajó solo en<br />
aqu<strong>el</strong>los protocolos usados con mayor frecuencia en la práctica clínica diaria (“Abdomen” y<br />
“Tórax”). Se redujo la frecuencia <strong>de</strong> escopia a 7½ pulsos/s tanto en <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> baja dosis como<br />
en <strong>el</strong> normal, <strong>de</strong>jando <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> alta calidad en 15 pulsos/s. A<strong>de</strong>más se rebajó <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> dosis<br />
por cuadro en las secuencias <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> imagen.<br />
Se ha medido la tasa <strong>de</strong> dosis absorbida en aire y la dosis absorbida en aire por imagen (en<br />
ambos casos, a la entrada d<strong>el</strong> paciente y sin retrodispersión) en las condiciones establecidas en la<br />
prueba DE014 d<strong>el</strong> Protocolo Español <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en Radiodiagnóstico (PECCR) [5],<br />
tanto antes como <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la intervención d<strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong> Aplicaciones <strong>de</strong> Philips. Para<br />
<strong>el</strong>lo, se ha empleado <strong>el</strong> analizador <strong>de</strong> haces mod<strong>el</strong>o Xi <strong>de</strong> Unfors (Unfors Instruments AB, Billdal,<br />
Swe<strong>de</strong>n) y la siguiente geometría fija: distancia foco-receptor <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> 1 m, distancia foco-<br />
379
analizador <strong>de</strong> haces <strong>de</strong> 77 cm, tamaños <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> 48 y 37 cm y analizador en contacto con 20<br />
cm <strong>de</strong> PMMA como maniquí equivalente a paciente.<br />
Por otra parte, se ha habilitado un procedimiento para la captura y registro <strong>de</strong> los parámetros<br />
radiológicos y dosimétricos en procedimientos intervencionistas vasculares. En concreto, por cada<br />
paciente, <strong>el</strong> sistema genera un correo <strong>el</strong>ectrónico con los siguientes datos: tiempo <strong>de</strong> fluoroscopia,<br />
producto dosis por área (PDA) en fluoroscopia y en adquisición, kerma en aire, número <strong>de</strong><br />
imágenes totales y número <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> adquisición, posición y angulación d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X,<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> información sobre <strong>el</strong> procedimiento y <strong>el</strong> facultativo que realizó <strong>el</strong> mismo. Esta<br />
información es enviada a un servidor d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y <strong>de</strong>spués almacenada en una<br />
base <strong>de</strong> datos para su posterior explotación. Se han s<strong>el</strong>eccionado 9 procedimientos, terapéuticos<br />
vasculares y no vasculares, <strong>de</strong> los que se poseía una muestra significativa para su estudio<br />
<strong>de</strong>tallado. Se ha utilizado la nomenclatura d<strong>el</strong> catálogo <strong>de</strong> exploraciones <strong>de</strong> la Sociedad Española<br />
<strong>de</strong> Radiología (SERAM) [6]. El análisis estadístico <strong>de</strong> las muestras se ha llevado a cabo mediante<br />
<strong>el</strong> programa SPSS Statistics 14.0.<br />
Previamente se han verificado las cámaras <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong> los dos equipos <strong>de</strong> RX con la<br />
ayuda <strong>de</strong> una cámara Radcal 20X5-60 y un <strong>el</strong>ectrómetro Radcal 2026C (Radcal Co., Monrovia,<br />
USA). Para <strong>el</strong>lo se ha usado la siguiente geometría: cámara <strong>de</strong> ionización situada a 65 cm d<strong>el</strong> foco<br />
y distancia foco-pan<strong>el</strong> plano <strong>de</strong> 93 cm. Para medir <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo, se ha utilizado p<strong>el</strong>ícula X-<br />
Omat V <strong>de</strong> Kodak (Carestream Health Inc., Rochester, NY). De estas verificaciones se han<br />
obtenido factores <strong>de</strong> corrección que se han aplicado sistemáticamente a todos los valores <strong>de</strong> PDA<br />
proporcionados por las cámaras <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los dos equipos.<br />
3. Resultados<br />
Las reducciones en la tasa <strong>de</strong> dosis para los distintos modos <strong>de</strong> fluoroscopia y en la dosis por<br />
cuadro en adquisición <strong>de</strong> imagen para <strong>el</strong> equipo 1 se resumen en la tabla 1. Se han obtenido<br />
resultados análogos para otros tamaños <strong>de</strong> campo y en <strong>el</strong> equipo 2 (ver tabla 2). En ambos casos,<br />
se ha empleado <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> “Abdomen”. Resultados similares se han obtenido con <strong>el</strong> protocolo<br />
<strong>de</strong> “Tórax”. El modo III <strong>de</strong> fluoroscopia o <strong>de</strong> alta calidad <strong>de</strong> imagen se ha mantenido con los<br />
mismos parámetros, reservándose su uso a momentos puntuales d<strong>el</strong> procedimiento en los que se<br />
requiera una alta calidad <strong>de</strong> imagen.<br />
Simultáneamente se ha entrevistado a los radiólogos que dirigen cada una <strong>de</strong> las dos salas y<br />
en todos los casos han aceptado las modificaciones; ya que no apreciaron pérdida significativa <strong>de</strong><br />
la calidad <strong>de</strong> imagen (ni en su dinámica, ni en cuanto a resolución o contraste).<br />
Tabla 1. Resultados prueba D014 (PECCR). Equipo 1. Protocolo “Abdomen”. Tamaño <strong>de</strong> campo 48 cm<br />
Tasa <strong>de</strong> dosis (mGy/min) en escopia, dosis/imagen (mGy) en adquisición a la entrada <strong>de</strong> paciente.<br />
Modo <strong>de</strong> trabajo Protocolo antiguo Protocolo baja dosis % Reducción<br />
Modo I 3,68 1,89 -49%<br />
Escopia pulsada Modo II 8,09 4,35 -46%<br />
Modo III 15,85 No modificado 0%<br />
Adquisición 1,44 0,84 -42%<br />
Tabla 2. Resultados prueba D014 (PECCR). Equipo 2. Protocolo “Abdomen”. Tamaño <strong>de</strong> campo 48 cm<br />
Tasa <strong>de</strong> dosis (mGy/min) en escopia, dosis/imagen (mGy) en adquisición a la entrada <strong>de</strong> paciente.<br />
Modo <strong>de</strong> trabajo Protocolo antiguo Protocolo baja dosis % Reducción<br />
Modo I 3,64 2,03 -44%<br />
Escopia pulsada Modo II 8,11 4,47 -45%<br />
Modo III 16,29 No modificado 0%<br />
Adquisición 1,53 0,88 -43%<br />
380
En cuanto a la estadística <strong>de</strong> las dosis a los pacientes, se han analizado 9 procedimientos<br />
intervencionistas vasculares (catéter venoso central, cambio <strong>de</strong> catéter venoso central y<br />
angioplastia lateral periférica) y no vasculares (nefrostomía percutánea, dilatación <strong>de</strong> estenosis<br />
uretrales, drenaje <strong>de</strong> colecciones líquidas, recambio y retirada <strong>de</strong> catéteres <strong>de</strong> drenaje y control <strong>de</strong><br />
procedimiento intervencionista). Para cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los, se ha calculado la media, la <strong>de</strong>sviación<br />
estándar, <strong>el</strong> valor máximo, <strong>el</strong> valor mínimo, la mediana y <strong>el</strong> tercer cuartil d<strong>el</strong> PDA. Este muestreo<br />
se ha llevado a cabo <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> las mejoras implementadas en los protocolos <strong>de</strong> trabajo y, por lo<br />
tanto, se trata <strong>de</strong> procedimientos realizados en condiciones <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> dosis, al menos<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> un punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la tecnología disponible. Los resultados se resumen en las tablas 3, 4 y<br />
5.<br />
Tabla 3. PDA total (Gy∙cm²)<br />
Procedimiento N Media SD Mediana 3er cuartil Máx. Mín.<br />
Dilatación <strong>de</strong> estenosis uretrales 11 5 5 3 6 16 1<br />
Nefrostomía percutánea 11 14 11 13 21 34
Tabla 5. Número total <strong>de</strong> imágenes<br />
Procedimiento N Media SD Mediana 3er cuartil Máx. Mín.<br />
Dilatación <strong>de</strong> estenosis uretrales 11 32 48 12 38 182 1<br />
Nefrostomía percutánea 11 22 24 16 32 79 1<br />
Drenaje <strong>de</strong> colecciones líquidas (c.l.) 25 7 6 7 10 20 0<br />
Retirada <strong>de</strong> catéteres <strong>de</strong> drenaje (c.l.) 15 10 28 1 4 139 0<br />
Recambio <strong>de</strong> catéteres <strong>de</strong> drenaje (c.l.) 15 25 23 28 50 55 0<br />
Control <strong>de</strong> Procedimiento Intervencionista 28 8 11 3 9 46 1<br />
Catéter venoso central 80 31 15 34 39 59 1<br />
Cambio <strong>de</strong> catéter venoso central 15 26 37 19 28 329 7<br />
Angioplastia lateral periférica 10 307 194 252 321 687 109<br />
c.l.: cualquier localización<br />
No hemos hallado valores <strong>de</strong> referencia bibliográficos para varios <strong>de</strong> estos procedimientos.<br />
Tan solo se han encontrado datos para las nefrostomías percutáneas y las angioplastias laterales<br />
periféricas [7, 8, 9, 10, 11, 12]. Una comparación <strong>de</strong> nuestros resultados con estas referencias se<br />
presenta en la tabla 6. La complejidad <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> procedimientos, la variabilidad en los<br />
protocolos <strong>de</strong> realización <strong>de</strong> los mismos y los tamaños muestrales <strong>de</strong> las series, todavía escasos,<br />
dificultan este tipo <strong>de</strong> comparaciones. No obstante, los resultados obtenidos apuntan a que <strong>el</strong><br />
esfuerzo realizado en <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> los equipos ha dado sus frutos ya que los valores <strong>de</strong> PDA<br />
medidos parecen estar <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los márgenes habituales en otros estudios.<br />
Tabla 6. Comparación <strong>de</strong> PDA promedios (Gy∙cm²) con otros niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia<br />
<strong>de</strong> dosis nacionales e internacionales<br />
Procedimiento Nuestro estudio España* Suiza† Europa § EE.UU ‡<br />
Nefrostomía percutánea 14 - - 18/20 25<br />
Angioplastia lateral periférica 185 94 344 181/223¤<br />
* Datos <strong>de</strong> Vañó et al (8)<br />
† Datos <strong>de</strong> Verdun et al (9)<br />
§ Datos <strong>de</strong> Vañó et al (7)<br />
‡ Datos <strong>de</strong> Miller et al (6)<br />
¤ Sin stent / Con stent<br />
4. Conclusiones<br />
Los equipos <strong>de</strong> intervencionismo mo<strong>de</strong>rnos presentan amplias posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
personalización en sus protocolos clínicos. Es fundamental, por lo tanto, un trabajo interdisciplinar<br />
previo a la puesta en marcha en <strong>el</strong> que <strong>de</strong>berán participar los radiólogos responsables <strong>de</strong> la<br />
instalación, radiofísicos hospitalarios y <strong>el</strong> personal técnico y <strong>de</strong> aplicaciones <strong>de</strong> la empresa<br />
instaladora d<strong>el</strong> equipo. A menudo, sencillas maniobras sobre los equipos permiten reducciones <strong>de</strong><br />
dosis importantes como se ha podido comprobar en este trabajo.<br />
Por otra parte, la radiología vascular, a diferencia <strong>de</strong> la neuroradiología o <strong>el</strong> intervencionismo<br />
cardiaco, tiene un catálogo <strong>de</strong> procedimientos muy amplio. Esto dificulta <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong><br />
categorías que permitan establecer niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> dosis completos y que abarquen la<br />
totalidad d<strong>el</strong> abanico <strong>de</strong> procedimientos ofertados por estas unida<strong>de</strong>s.<br />
En cualquier caso, es evi<strong>de</strong>nte que se <strong>de</strong>ben seguir realizando esfuerzos tanto en <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong><br />
los parámetros radiológicos <strong>de</strong> los equipos (frecuencias <strong>de</strong> escopia pulsada, filtros, dosis a la<br />
entrada <strong>de</strong> los receptores <strong>de</strong> imagen….) como en la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> series <strong>de</strong> datos dosimétricos<br />
382
que permitan <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> futuros niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> dosis consensuados a niv<strong>el</strong><br />
nacional o internacional.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] ICRP. Publication 85: Avoidance of radiation injuries from medical interventional procedures. Ann. ICRP<br />
30 (2), 2000.<br />
[2] ICRP. Publication 93: Managing patient dose in digital radiology. Ann. ICRP 34 (1), 2004.<br />
[3] International Atomic Energy Agency. Establishing guidance lev<strong>el</strong>s in X ray gui<strong>de</strong>d medical interventional<br />
procedures: a pilot study. Safety reports series nº 59. Vienna, 2009.<br />
[4] Real Decreto 1976/1999, <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> diciembre, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en<br />
radiodiagnóstico. BOE núm. 311: 45891-45900.<br />
[5] <strong>SEFM</strong>-SEPR. Protocolo Español <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en Radiodiagnóstico. Revisión 1, 2002.<br />
[6] SERAM. Catálogo <strong>de</strong> exploraciones. SERAM, 2009.<br />
[7] D. L. Miller, D. Kwon. Reference lev<strong>el</strong>s for patient radiation doses in interventional radiology: proposed<br />
initial values for U.S. Practice. Radiology (2009); 253 (3): 753-764<br />
[8] E. Vano, H. Järvinen, A. Kosunen, R. Bly, J. Malone, A. Dowling, A. Larkin, R. Padovani, H. Bosmans,<br />
O. Dragusin, W. Jaschke6, P. Torbica6, C. Back, A. Schreiner, C. Bokou, S. Kottou, V. Tsapaki, J.<br />
Jankowski, S. Papierz, J. Domienik, A. Werduch, D. Niko<strong>de</strong>mova, D. Salat, K. Kepler,M. D. Bor, J.<br />
Vassileva, R. Borisova, S. P<strong>el</strong>let, and R. H. Corbett. Patient dose in interventional radiology. A european<br />
survey. Radiation Protection Dosimetry 2008; 129 (1-3): 39–45.<br />
[9] E. Vano, A. Segarra, J. M. Fernán<strong>de</strong>z, J. M. Ordiales, R. Simón, J. J. Gallego, J. d<strong>el</strong> Cerro, E. Casasola, J.<br />
F. Verdu, T. Ballester, J. Sotil, A. Aspiazu, M. A. García, F. Moreno, F. Carreras, M. Canis, M. M. Soler, J.<br />
Palmero, J. Ciudad, F. Diaz, J. Hernán<strong>de</strong>z, M. González and P. Rosales. A pilot experience launching a<br />
national dose protocol for vascular and interventional radiology. Radiation Protection Dosimetry 2008;<br />
129(1–3):46–49<br />
[10] F.R. Verdun, A. Aroua, Ph. R. Trueb, P. Vock, J. F Valley. Diagnostic and interventional radiology: a<br />
strategy to introduce reference dose lev<strong>el</strong> taking into account the national practice. Radiation Protection<br />
Dosimetry 2005; 114 (1-3): 188-191.<br />
[11] F. Bleeser, M.-T. Hoornaert, K. Smans, L. Stru<strong>el</strong>ens, N. Buls, D. Berus, P. Clerinx, L. Hambach, F.<br />
Malchair and H. Bosmans. Diagnostic reference lev<strong>el</strong>s in angiography and interventional radiology; a B<strong>el</strong>gian<br />
multi-centre study. Radiation Protection Dosimetry 2008; 129 (1–3): 50–55.<br />
[12] K. Faulkner, J. Malone, E. Vano, R. Padovani, H. P. Busch, J. (Hans) Zoet<strong>el</strong>ief and H. Bosmans. The<br />
sentin<strong>el</strong> Project. Radiation Protection Dosimetry 2008; 129 (1–3): 3–5.<br />
383
ANÁLISIS DE RIESGOS EN TRATAMIENTOS DE<br />
RADIOCIRUGÍA INTRACRANEAL MEDIANTE MATRICES DE<br />
RIESGO<br />
D<strong>el</strong>gado J.M 1,2,� , Sánchez Cayu<strong>el</strong>a C 2 , Ramírez M. L. 3 , Pérez Mulas A. 3<br />
1 Hospital Universitario 12 <strong>de</strong> Octubre. Madrid.<br />
2 Instituto Madrileño <strong>de</strong> Oncología. Madrid<br />
3 Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. Madrid<br />
RESUMEN<br />
Los tratamientos <strong>de</strong> radiocirugía presentan unas peculiarida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> exactitud y precisión geométrica y<br />
dosimétrica que los hacen especialmente vulnerables a fallos en la administración <strong>de</strong> dosis al paciente. En<br />
<strong>el</strong> procedimiento interviene una instrumentación tanto <strong>de</strong> imagen como mecánica acoplada al ac<strong>el</strong>erador<br />
que condiciona estos aspectos. La ejecución <strong>de</strong> los tratamientos <strong>de</strong>be realizarse <strong>de</strong> forma especialmente<br />
vigilada al tratarse <strong>de</strong> tratamientos con dosis única y con ausencia <strong>de</strong> barreras automáticas para muchas<br />
partes d<strong>el</strong> proceso.<br />
El estudio que se presenta es un intento pr<strong>el</strong>iminar <strong>de</strong> aplicar un análisis <strong>de</strong> riesgo a todo <strong>el</strong> proceso<br />
<strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> los sistemas radioquirúrgicos utilizados. Este estudio se realizó mediante un método<br />
semicuantitativo sencillo, usando matrices <strong>de</strong> riesgo, que permite estimar los puntos <strong>de</strong> riesgo y ayuda a<br />
<strong>de</strong>finir barreras que eviten acci<strong>de</strong>ntes.<br />
Se han evaluado un conjunto importante <strong>de</strong> sucesos iniciadores, observándose que a pesar <strong>de</strong> las barreras<br />
aplicadas son tratamientos <strong>de</strong> alto riesgo que requieren la vigilancia permanente y redundante <strong>de</strong> los<br />
procedimientos, mostrando la capacidad d<strong>el</strong> método utilizado.<br />
Palabras claves: Errores médicos, Análisis <strong>de</strong> riesgos, Radiocirugía, Seguridad paciente.<br />
ABSTRACT<br />
The Radiosurgery treatments have some peculiarities in the geometric and dosimetric accuracy that make<br />
them particularly vulnerable to failures in the management of patient dose. The procedure involves both<br />
imaging instrumentation and mechanical systems attached to the acc<strong>el</strong>erator which conditions these<br />
aspects. The implementation of the treatments should be monitored especially when <strong>de</strong>aling with singledose<br />
treatments and absence of automatic barriers for many parts of the process.<br />
The study presented is a pr<strong>el</strong>iminary attempt to apply a risk analysis to the whole process <strong>de</strong>pending on<br />
the radiosurgical systems by using a semiquantitative method, called risk matrices, which allows to<br />
estimate risk points in the process and h<strong>el</strong>ps to <strong>de</strong>fine barriers to prevent acci<strong>de</strong>nts.<br />
We have evaluated a large set of initiating events, observing that, <strong>de</strong>spite the barriers applied, these are<br />
high-risk treatments that require ongoing monitoring and redundant procedures, <strong>de</strong>monstrating the ability<br />
of the method used.<br />
Key Words: Medical errors, Risk analysis, Radiosurgery, Patient safety<br />
� josemigu<strong>el</strong>.d<strong>el</strong>gado@salud.madrid.org<br />
384
Introducción.<br />
La radiocirugía es un procedimiento radioterápico que asocia la utilización <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes<br />
a la localización estereotaxica que es propia <strong>de</strong> los sistemas quirúrgicos <strong>de</strong> la neurocirugía. Se diferencia<br />
en general <strong>de</strong> los procedimientos radioterápicos convencionales en <strong>el</strong> fraccionamiento <strong>de</strong> la dosis, siendo<br />
los procedimientos estereotaxicos hipofraccionados. Dependiendo d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> la lesión y <strong>de</strong> su<br />
localización topográfica, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> sesiones varía. Un nutrido grupo <strong>de</strong> procedimientos se realizan con<br />
dosis única. Este hecho hace que <strong>el</strong> procedimiento aumente la capacidad <strong>de</strong> toxicidad <strong>de</strong> la radiación<br />
sobre las estructuras sensibles. Las guías estereotaxicas permiten <strong>de</strong>finir <strong>de</strong> forma muy precisa mediante<br />
procedimientos imagenológicos puntos en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> cráneo a partir <strong>de</strong> la imagen transversal que se<br />
genera d<strong>el</strong> localizador estereotaxico. Estas marcas ejercen <strong>de</strong> <strong>el</strong>ementos fiduciarios externos a puntos <strong>de</strong><br />
la anatomía intracraneal generando un sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas con <strong>el</strong> cual mediante técnicas <strong>de</strong> imagen<br />
po<strong>de</strong>mos r<strong>el</strong>acionar estos con puntos internos y con <strong>el</strong> mecanismo irradiador.<br />
Por otro lado, cuando se utilizan ac<strong>el</strong>eradores lineales para su ejecución las características <strong>de</strong> precisión <strong>de</strong><br />
los haces no su<strong>el</strong>en ser suficientes para este tipo <strong>de</strong> tratamientos. Lo i<strong>de</strong>al es que <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> precisión <strong>de</strong><br />
la localización isocentrica sea inferior a 1mm para po<strong>de</strong>r tratar cualquier tipo <strong>de</strong> patología <strong>de</strong> las que<br />
su<strong>el</strong>en consi<strong>de</strong>rarse en los procedimientos radioquirúrgicos. Esto hace que a la unidad <strong>de</strong> tratamiento<br />
convencional <strong>de</strong>ba ensamblarse un conjunto <strong>de</strong> mecanismos que nos aseguren que la disposición<br />
geométrica <strong>de</strong> los haces que van a utilizarse esté <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> margen consi<strong>de</strong>rado.<br />
La calibración dosimétrica <strong>de</strong> los haces tiene implícita gran<strong>de</strong>s dificulta<strong>de</strong>s para la <strong>de</strong>terminación correcta<br />
<strong>de</strong> la dosis absorbida <strong>de</strong>bido a que por su tamaño no se cumplen estrictamente las condiciones<br />
establecidas para la medida <strong>de</strong> la dosis.<br />
La utilización combinada a través <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> fusión <strong>de</strong> diferentes procedimientos imagenológicos<br />
hace que su utilización implique riesgos en la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones, tanto para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los<br />
volúmenes <strong>de</strong> interés como en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> dosis absorbida.<br />
La posición d<strong>el</strong> paciente en <strong>el</strong> eje d<strong>el</strong> haz, así como <strong>el</strong> movimiento d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> colimación alre<strong>de</strong>dor<br />
d<strong>el</strong> mismo, dado que se trata <strong>de</strong> técnicas dinámicas rotatorias, hace que la posición esté sometida a<br />
incertidumbres <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un rango aceptable.<br />
El objetivo d<strong>el</strong> presente trabajo es estudiar las posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> riesgos <strong>de</strong> los tratamientos<br />
radioquirúrgicos teniendo en cuenta las características que le son especificas, <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> los<br />
tratamientos radioterápicos en general, tanto <strong>de</strong> la instrumentación especifica asociada al ac<strong>el</strong>erador,<br />
como la calibración <strong>de</strong> haces, sistemas <strong>de</strong> imagen y planificación y los procedimientos asociados al<br />
proceso terapéutico con <strong>el</strong> paciente por parte <strong>de</strong> todos los profesionales que intervienen. Para <strong>el</strong>lo, se ha<br />
utilizado una metodología semicualitativa basada en un análisis proactivo, usando Matrices <strong>de</strong> Riesgo<br />
(8,9,10), <strong>de</strong>sarrollada en un proyecto <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> los procesos radioterápicos que durante<br />
dos años y medio, implicó a un grupo multidisciplinar d<strong>el</strong> Foro Iberoamericano <strong>de</strong> Organismos<br />
Reguladores [2,3]. En <strong>el</strong> trabajo que aquí se presenta no se ha tenido en cuenta las posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
acci<strong>de</strong>ntes vinculados al funcionamiento d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador que ya ha sido objeto <strong>de</strong> estudios anteriores y que<br />
no aportaría nada nuevo en este caso. Se han comparado, en cambio, los diferentes sistemas <strong>de</strong><br />
ensamblaje <strong>de</strong> colimación y posición d<strong>el</strong> paciente. Se ha analizado <strong>el</strong> proceso en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> dosis única y<br />
se han evaluado aqu<strong>el</strong>los sucesos iniciadores que dan lugar a un mayor riesgo y una posible solución en <strong>el</strong><br />
diseño <strong>de</strong> barreras.<br />
Material y Métodos.<br />
Método <strong>de</strong> Análisis <strong>de</strong> riesgo basado en Matrices <strong>de</strong> Riesgo.<br />
En <strong>el</strong> objetivo d<strong>el</strong> presente trabajo está <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las causas que pue<strong>de</strong>n provocar administraciones<br />
erróneas <strong>de</strong> dosis a los pacientes como consecuencia <strong>de</strong> los tratamientos radioquirúrgicos. Conocidas las<br />
causas es posible establecer las barreras necesarias para disminuir la probabilidad <strong>de</strong> que <strong>el</strong> suceso ocurra.<br />
Estas administraciones erróneas incluyen una variedad <strong>de</strong> situaciones <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> tratamiento a un paciente<br />
385
erróneo, <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> una localización errónea o la administración <strong>de</strong> dosis que difiera un porcentaje<br />
por exceso o por <strong>de</strong>fecto <strong>de</strong> la dosis prescrita por <strong>el</strong> oncólogo radioterápico. Las consecuencias <strong>de</strong> estas<br />
administraciones <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong> dosis que se ha <strong>de</strong>sviado <strong>de</strong> la prescrita, pudiendo ser <strong>el</strong><br />
daño reparable o causar la muerte a uno o a muchos pacientes, bien por efecto <strong>de</strong> la propia radiación,<br />
como por la falta <strong>de</strong> control <strong>de</strong> la enfermedad que pue<strong>de</strong> igualmente llevar a la muerte <strong>de</strong> forma indirecta.<br />
Existen, en general, varios grupos <strong>de</strong> sucesos que pue<strong>de</strong>n dar lugar a la consecución <strong>de</strong> un acci<strong>de</strong>nte: por<br />
un lado, aqu<strong>el</strong>los que tienen que ver con <strong>el</strong> funcionamiento <strong>de</strong> los mecanismos <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> los haces<br />
<strong>de</strong> radiación, los que tienen que ver con los sistemas <strong>de</strong> calculo <strong>de</strong> las distribuciones <strong>de</strong> dosis (sistemas <strong>de</strong><br />
planificación, imagen, etc), los que tienen que ver con la puesta en marcha <strong>de</strong> estos equipos y, por otro,<br />
los <strong>de</strong>bidos a errores humanos cometidos en los propios procedimientos <strong>de</strong> ejecución <strong>de</strong> los tratamientos.<br />
En <strong>de</strong>finitiva, este conjunto <strong>de</strong> sucesos podríamos agruparlos en dos, los que son <strong>de</strong>bidos a un erróneo<br />
<strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> las maquinas y, otros, los <strong>de</strong>bidos a errores humanos <strong>de</strong> diferente naturaleza.<br />
Una manera <strong>de</strong> abordar <strong>el</strong> problema es analizar los sucesos que han ocurrido y han sido reportados, <strong>de</strong><br />
manera que observando las rutinas <strong>de</strong> trabajo se <strong>de</strong>scubra que pudieran existir situaciones similares a las<br />
reportadas en estos acci<strong>de</strong>ntes y poner las barreras que los eviten. Algunos sucesos reportados no llegaron<br />
a producirse o no llegaron a tener consecuencias catastróficas, pero fueron observados como puntos <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>bilidad frente al acci<strong>de</strong>nte y reportados como tales. La <strong>de</strong>claración <strong>de</strong> sucesos <strong>de</strong> este tipo está<br />
establecida como costumbre entre los procedimientos establecidos en algunos servicios <strong>de</strong> Terapia con<br />
Radiaciones. En algunas legislaciones, existe la obligación expresa <strong>de</strong> <strong>de</strong>clararlos (14). La <strong>de</strong>claración <strong>de</strong><br />
sucesos implica la existencia <strong>de</strong> una cultura <strong>de</strong> la seguridad establecida en <strong>el</strong> servicio, <strong>de</strong> manera, que <strong>de</strong><br />
forma espontánea se <strong>de</strong>claren los inci<strong>de</strong>ntes sin que exista <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> acusación por negligencia laboral.<br />
De no existir este ambiente laboral, los profesionales trataran <strong>de</strong> ocultar los hechos ocurridos, con lo cual,<br />
no es posible apren<strong>de</strong>r <strong>de</strong> los mismos para po<strong>de</strong>r evitarlos. Existen algunas asociaciones que ponen a<br />
disposición <strong>de</strong> la comunidad internacional bases <strong>de</strong> datos don<strong>de</strong> se <strong>de</strong>scriben los sucesos <strong>de</strong> manera que<br />
quien esté interesado en estos aspectos <strong>de</strong> la seguridad pueda observar si éstos se pue<strong>de</strong>n producir con su<br />
metodología <strong>de</strong> trabajo. [5]<br />
Estas metodologías <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> riesgo no su<strong>el</strong>en ser suficientes, ya que existe un conjunto<br />
in<strong>de</strong>terminado <strong>de</strong> sucesos que pue<strong>de</strong>n producirse y nunca son evaluados, o la existencia <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>ntes<br />
reportados con una probabilidad baja aunque con consecuencias catastróficas, oculte <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> otro<br />
tipos <strong>de</strong> errores <strong>de</strong> menores consecuencias pero significativas con probabilida<strong>de</strong>s consi<strong>de</strong>rables. Estas<br />
metodologías basadas en lo ocurrido y/o reportado que ayudan a retroalimentar los procedimientos<br />
operativos <strong>de</strong> los servicios se <strong>de</strong>nominan genéricamente, métodos reactivos.<br />
Otra forma <strong>de</strong> analizar <strong>el</strong> riesgo consiste en realizar un análisis <strong>de</strong> los procesos operativos tanto <strong>de</strong>bido al<br />
equipamiento, como los que tienen que ver con los comportamientos humanos y que nos <strong>de</strong>n información<br />
sobre posibles riesgos potenciales, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> que estos hayan ocurrido o no. Estos métodos<br />
los <strong>de</strong>nominamos proactivos. Preten<strong>de</strong>n ad<strong>el</strong>antarse a un posible acci<strong>de</strong>nte y establecer la barrera<br />
correspondiente antes <strong>de</strong> que <strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte se produzca. Estos métodos son muy conocidos en diferentes<br />
ramas <strong>de</strong> la industria. Existen técnicas para dividir los procesos en las tareas.<br />
Los dos métodos <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> sucesos iniciadores más reconocidos, sistemáticos y estructurados<br />
son <strong>el</strong> Análisis <strong>de</strong> Modos y efectos <strong>de</strong> fallo (FMEA) y <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> p<strong>el</strong>igros y operabilidad (HAZOP).<br />
Los listados <strong>de</strong> sucesos iniciadores <strong>de</strong> los que se parten se basaron en los resultados <strong>de</strong> FMEA realizados<br />
a las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> terapia <strong>de</strong> haces externos <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cobalto y ac<strong>el</strong>erador reportados en la literatura<br />
(10). Estos fueron complementados por los utilizados en otros trabajos y la experiencia <strong>de</strong> expertos<br />
trabajando en <strong>el</strong> área.<br />
En los estudios <strong>de</strong> riesgo, se asume que los sucesos iniciadores ocurren <strong>de</strong> forma aleatoria en <strong>el</strong> tiempo<br />
con una frecuencia constante (MODELO <strong>de</strong> Poisson). Los registros <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ntes y acci<strong>de</strong>ntes se<br />
presentan como la aproximación más objetiva a la frecuencia <strong>de</strong> un <strong>de</strong>terminado suceso. Sin embargo,<br />
esto no es fácil <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar ya que los registros en general no son fiables. Los criterios utilizados en <strong>el</strong><br />
estudio se han basado en <strong>el</strong> número <strong>de</strong> personas afectadas. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la radiocirugía, en general, un<br />
servicio <strong>de</strong> radioterapia no tratará más <strong>de</strong> 100 pacientes al año en <strong>el</strong> mejor <strong>de</strong> los casos. De acuerdo con<br />
<strong>el</strong>lo, se han clasificado las frecuencias como indica la tabla 1.<br />
386
La asignación <strong>de</strong> la frecuencia para los distintos sucesos iniciadores se realizó teniendo en cuenta <strong>el</strong> juicio<br />
<strong>de</strong> experto y los asignados en circunstancias similares.<br />
Para aplicar <strong>el</strong> método <strong>de</strong> las matrices es preciso analizar la secuencia <strong>de</strong> eventos que <strong>de</strong>senca<strong>de</strong>na un<br />
suceso iniciador. De acuerdo con <strong>el</strong>lo se <strong>de</strong>terminan las <strong>de</strong>fensas existentes en forma <strong>de</strong> barreras, que<br />
<strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> su naturaleza pue<strong>de</strong>n ser enclavamientos, alarmas y procedimientos, y que son capaces <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tectar <strong>el</strong> problema e impedir un acci<strong>de</strong>nte.<br />
La probabilidad <strong>de</strong> fallo <strong>de</strong> cada barrera no da i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> la robustez <strong>de</strong> la misma y la ocurrencia d<strong>el</strong> mismo<br />
dará lugar a una manifestación <strong>de</strong> consecuencias adversa <strong>de</strong> diferente naturaleza e importancia. Sin<br />
embargo un suceso iniciador pue<strong>de</strong> estar protegido por diferentes barreras cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las con una<br />
robustez diferente. La probabilidad <strong>de</strong> fallo d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> las barreras, suponiendo que son<br />
in<strong>de</strong>pendientes, vendrá dado por <strong>el</strong> producto <strong>de</strong> la probabilidad <strong>de</strong> fallo <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las barreras<br />
existentes<br />
Frecuencia<br />
cualitativa<br />
Acrónimo Probabilidad <strong>de</strong><br />
ocurrencia d<strong>el</strong> iniciador<br />
Muy Alta fMA P≥ 1/10 Más <strong>de</strong> 10 por año<br />
Tabla 1. Criterios para la asignación <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> frecuencia<br />
Número <strong>de</strong> sucesos por año<br />
(consi<strong>de</strong>rando una carga <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong><br />
100 pacientes por año)<br />
F � 10<br />
Alta fA 1/100 < P < 1/10 Entre 1 y 10 por año<br />
1≤ F < 10<br />
Media fM 1/1000 < P < 1/100 Entre 1 por año y 1 cada 10 años<br />
0.1≤ F
Denominación Consecuencia (IRCP 86)<br />
Muy Altas Muy altas, catastróficas o muy graves (CMA): Ocasionan muertes o daños limitantes<br />
a varios pacientes. Se asume que la magnitud <strong>de</strong> los errores <strong>de</strong> dosis son superiores<br />
al 25% respecto a la dosis prescrita. Pue<strong>de</strong>n ser por subdosis o por sobredosis.<br />
Altas Altas o Graves (CA): Ocasionan la muerte o daños limitantes a un solo paciente,<br />
afectando a todo o gran parte d<strong>el</strong> tratamiento. Se incluyen también en este niv<strong>el</strong> las<br />
exposiciones que afectan a múltiples pacientes cuyos errores <strong>de</strong> dosis están entre <strong>el</strong><br />
10 y <strong>el</strong> 25% respecto a la dosis prescrita (incluyendo <strong>el</strong> 25%).<br />
Bajas Bajas (CB): Clínicamente no ponen en riesgo la vida d<strong>el</strong> paciente, son exposiciones<br />
que afectan a un paciente en una sesión <strong>de</strong> tratamiento.<br />
Muy Baja Muy Bajas (CMB): Disminución <strong>de</strong> la <strong>de</strong>fensa en profundidad. No provocan<br />
<strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> dosis.<br />
Tabla 2. Criterios para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las consecuencias d<strong>el</strong> tratamiento radioquirúrgico para los pacientes<br />
Establecidos los sucesos iniciadores posibles y con <strong>el</strong>los su frecuencia <strong>de</strong> ocurrencia, la probabilidad <strong>de</strong><br />
fallo <strong>de</strong> las barreras así como sus consecuencias, po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> riesgo combinando<br />
algebraicamente estos factores <strong>de</strong> acuerdo a la siguiente expresión:<br />
R = f * P *C<br />
Los valores resultantes <strong>de</strong> la combinación <strong>de</strong> tripletes nos dará <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> riesgo. Es evi<strong>de</strong>nte que la<br />
combinación <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> las variables “muy bajo” darán lugar a un riesgo “muy bajo”, igualmente en <strong>el</strong><br />
caso <strong>de</strong> la combinación tripe “muy alto”. En las combinaciones intermedias se adopta una actitud<br />
conservadora <strong>de</strong> manera que <strong>el</strong> resultado siempre tienda a dar <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> riesgo más alto posible. Los<br />
resultados dispuestos en forma <strong>de</strong> matriz nos facilitan <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> riesgo para cada triplete <strong>de</strong> los<br />
parámetros in<strong>de</strong>pendientes que lo <strong>de</strong>fine.<br />
Esta primera fase <strong>de</strong> este análisis <strong>de</strong> riesgos, que consiste en la aplicación <strong>de</strong> la matriz <strong>de</strong> riesgo, es<br />
conservadora, no sólo porque lo son las reglas para combinar los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> las variables in<strong>de</strong>pendientes<br />
sino también porque, la asignación d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> fallo al conjunto <strong>de</strong> las barreras se basa<br />
sólo en su número y no en su calidad y robustez. Con estos planteamientos tan conservadores, <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
riesgo obtenido para un suceso iniciador es muy probable que sea superior al real.<br />
A todas las secuencias cuyo riesgo inicial resulte ser alto o muy alto se las s<strong>el</strong>ecciona para un<br />
análisis posterior, segundo cribado. Este análisis posterior más <strong>de</strong>tallado <strong>de</strong> aqu<strong>el</strong>las secuencias don<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
riesgo es alto nos permitirá establecer la robustez <strong>de</strong> las barreras y analizar <strong>de</strong>terminadas circunstancias o<br />
sistemas que actúan como reductores <strong>de</strong> la frecuencia <strong>de</strong> ocurrencia o <strong>de</strong> reductores <strong>de</strong> las consecuencias.<br />
Con esta metodología se facilita la clasificación <strong>de</strong> las secuencias acci<strong>de</strong>ntales en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
riesgo, pero sin proporcionar valores d<strong>el</strong> mismo. De esta manera, dos secuencias que se encuentren en <strong>el</strong><br />
mismo rango <strong>de</strong> riesgo no significa que tengan igual riesgo.<br />
Una vez realizado <strong>el</strong> primer cribado y <strong>el</strong> análisis posterior, <strong>de</strong>beremos analizar que niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong><br />
los que han resultado pue<strong>de</strong>n ser aceptables. La aceptabilidad d<strong>el</strong> riesgo requiere reforzar las medidas <strong>de</strong><br />
seguridad. La tabla adjunta Tabla 3 muestra los criterios <strong>de</strong> aceptabilidad<br />
388
Intervalo<br />
<strong>de</strong> Riesgo<br />
Tolerabilidad d<strong>el</strong> Riesgo Acciones<br />
RMA Inaceptable Se requiere paralizar la práctica y que se<br />
tomen las medidas necesarias para reducir <strong>el</strong><br />
riesgo antes d<strong>el</strong> reinicio <strong>de</strong> los trabajos.<br />
RA<br />
RM<br />
Inaceptable si las consecuencias son<br />
altas o muy altas<br />
Inaceptable, tolerable temporalmente<br />
bajo <strong>de</strong>terminadas condiciones si las<br />
consecuencias son medias o bajas<br />
Tolerable según análisis<br />
costo/beneficio<br />
Se requieren medidas inmediatas para<br />
reducir <strong>el</strong> riesgo o tendrá que paralizarse la<br />
práctica.<br />
Se requieren medidas para reducir <strong>el</strong> riesgo<br />
en un plazo apropiado <strong>de</strong> tiempo.<br />
Deben introducirse las mejoras o medidas<br />
que reduzcan <strong>el</strong> riesgo lo más bajo posible<br />
consi<strong>de</strong>rando criterios <strong>de</strong> costo/beneficio.<br />
RB Despreciable No se requerirán acciones o medidas<br />
adicionales <strong>de</strong> seguridad.<br />
Tabla 3. Criterios <strong>de</strong> aceptabilidad d<strong>el</strong> riesgo y acciones correctoras.<br />
Tratamientos <strong>de</strong> radiocirugía<br />
Los sistemas <strong>de</strong> radiocirugía que utilizan ac<strong>el</strong>eradores lineales convencionales, presentan tres<br />
disposiciones diferentes tanto para situar <strong>el</strong> colimador como <strong>el</strong> espacio estereotaxico fig1.Es difícil<br />
encontrar precisiones por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 3 mm. Una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las utiliza los ejes <strong>de</strong> giro d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador tal como se<br />
utilizan en terapia convencional. Otro sistema <strong>el</strong>imina <strong>el</strong> eje <strong>de</strong> giro <strong>de</strong> la mesa, utilizando <strong>el</strong> mecanismo<br />
motor, solamente, pero <strong>el</strong> espacio estereotaxico se sitúa fuera d<strong>el</strong> la mesa en un dispositivo que permite<br />
mantener en <strong>el</strong> giro la posición <strong>de</strong> un punto con una precisión menor <strong>de</strong> 1mm. El colimador se sitúa<br />
haciendo cuerpo con la base d<strong>el</strong> colimador convencional <strong>de</strong> manera que, al girar <strong>el</strong> brazo transmite los<br />
errores <strong>de</strong>bidos al peso d<strong>el</strong> cabezal y al propio mecanismo <strong>de</strong> giro. El resultado <strong>de</strong> ambos giros, espacio<br />
estereotaxico y colimador, da una precisión global entre 1 y 3mm. Por último, existe un sistema don<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
colimador no hace cuerpo con <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y utiliza un sistema <strong>de</strong> giro in<strong>de</strong>pendiente y a través <strong>de</strong> un<br />
mecanismo <strong>de</strong> cardan utiliza la tracción que le proporciona <strong>el</strong> giro d<strong>el</strong> brazo d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. El espacio<br />
estereotaxico funciona <strong>de</strong> manera similar al anterior con un sistema <strong>de</strong> giro in<strong>de</strong>pendiente. De esta<br />
manera, ambos movimientos giratorios combinados logran una precisión próxima a 0.5mm.<br />
La importancia d<strong>el</strong> sistema usado <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la patología que se trate. Bien entendido que hay<br />
situaciones don<strong>de</strong> es imposible transferir los errores <strong>de</strong> imprecisión d<strong>el</strong> isocentro a la d<strong>el</strong>ineación <strong>de</strong> los<br />
volúmenes <strong>de</strong> interés.<br />
La utilización <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> estos sistemas en diferentes fases hace que <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> riesgo sea diferente,<br />
fundamentalmente <strong>de</strong>bido tanto a las limitaciones geométricas enunciadas como a los procedimientos<br />
asociados a estos sistemas.<br />
La puesta en marcha <strong>de</strong> estos sistemas requiere experiencia y conocimiento exhaustivo d<strong>el</strong> proceso. Por<br />
un lado <strong>de</strong>be estudiarse <strong>el</strong> acople <strong>de</strong> los accesorios en <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador <strong>de</strong> forma que podamos asegurar que<br />
se encuentran calibradas las posiciones,<br />
389
Figura 1 .Sistemas radioquirúrgicos con Linac. Precisión d<strong>el</strong> isocentro<br />
alineamientos, niv<strong>el</strong>es, etc. ; que los movimientos mecánicos <strong>de</strong> rotación, tanto d<strong>el</strong> brazo como d<strong>el</strong><br />
sistema estereotaxico sean seguros para cualquier posibilidad que pueda plantearse en la planificación y<br />
en los casos don<strong>de</strong> estos movimientos estén limitados y verificar si existe interlocks o en su <strong>de</strong>fecto<br />
anotar los valores para limitar <strong>de</strong>terminadas orientaciones en <strong>el</strong> planificador. Debe verificarse los<br />
componentes d<strong>el</strong> sistema estereotaxico, los sistemas <strong>de</strong> imagen y <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación. Una parte<br />
fundamental es la obtención d<strong>el</strong> estado <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> los haces que vayan a ser utilizados, esto es la<br />
distribución <strong>de</strong> dosis absorbida. Téngase en cuenta que, en general, los haces son muy pequeños y las<br />
condiciones <strong>de</strong> equilibrio <strong>el</strong>ectrónico no existen y es posible cometer errores sistemáticos.<br />
Una vez concluidas la puesta en marcha <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> equipamiento, la ejecución d<strong>el</strong> tratamiento es un<br />
proceso complejo que involucra a un equipo multidisciplinar mayor que en un tratamiento convencional<br />
por la incorporación d<strong>el</strong> neurocirujano y <strong>el</strong> neurorradiólogo cuya misión fundamental es <strong>el</strong> aporte<br />
anatomo-morfológico al proceso especialmente en aqu<strong>el</strong>las áreas que no tiene una visualización<br />
imagenológica clara, pero que pue<strong>de</strong>n ser afectadas por la distribución <strong>de</strong> la dosis absorbida. Su<br />
aportación a la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> la estrategia terapéutica es fundamental especialmente en algunas patologías.<br />
A continuación, se muestran las etapas d<strong>el</strong> proceso global distinguiendo aqu<strong>el</strong>las que son <strong>de</strong> puesta en<br />
servicio o verificación d<strong>el</strong> estado operativo <strong>de</strong> las que son ejecutadas en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> aplicación d<strong>el</strong><br />
tratamiento.<br />
• Calibración d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> colimación y pe<strong>de</strong>stal.<br />
• Puesta en servicio d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación (TPS)<br />
• Puesta en marcha d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen.<br />
• Obtención d<strong>el</strong> Estado <strong>de</strong> Referencia<br />
• Mantenimiento <strong>de</strong> los equipos.<br />
• Adquisición <strong>de</strong> datos anatómicos<br />
• Registro y fusión<br />
• D<strong>el</strong>ineación <strong>de</strong> volúmenes y prescripción<br />
• Planificación d<strong>el</strong> tratamiento<br />
• Situación d<strong>el</strong> sistema radioquirúrgico en la unidad <strong>de</strong> tratamiento.<br />
• Situación d<strong>el</strong> paciente en posición <strong>de</strong> tratamiento.<br />
• Ejecución d<strong>el</strong> tratamiento<br />
390
El organigrama d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> ejecución d<strong>el</strong> tratamiento es complejo e involucra un conjunto importante<br />
<strong>de</strong> procedimientos como muestra la fig2.<br />
Figura 2. Organigrama d<strong>el</strong> proceso radioquirúrgico.<br />
En cada fase d<strong>el</strong> proceso se han analizado la posibilidad <strong>de</strong> que ocurran acci<strong>de</strong>ntes que impliquen una<br />
diferencia en exceso o <strong>de</strong>fecto <strong>de</strong> la dosis absorbida que no sea recuperable y que cause daños<br />
irreparables al paciente <strong>de</strong> diferente gravedad.<br />
Resultados.<br />
De acuerdo con la metodología, <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> primer cribado sin tener en cuenta la robustez <strong>de</strong> las barreras,<br />
para posteriormente analizar la soli<strong>de</strong>z <strong>de</strong> cada una, se i<strong>de</strong>ntificaron 102 sucesos iniciadores y solo se<br />
tuvieron en cuenta aqu<strong>el</strong>los <strong>de</strong>bidos a errores humanos y equipo accesorio, y no se consi<strong>de</strong>raron aqu<strong>el</strong>los<br />
sucesos que pudieran surgir <strong>de</strong> algún fallo en <strong>el</strong> funcionamiento básico d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador, ya que la<br />
importancia en la generación <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>ntes es <strong>de</strong>spreciable comparada con la que tiene que ver con los<br />
procedimientos operativos, la instalación y calibración <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos d<strong>el</strong> sistema radioquirúrgico. (2)<br />
Se consi<strong>de</strong>ró aqu<strong>el</strong>los sucesos que pue<strong>de</strong>n generarse <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> instrumentación complementaria<br />
que trata <strong>de</strong> mejorar las características <strong>de</strong> precisión d<strong>el</strong> isocentro o sirven para situar colimadores o situar<br />
al paciente en posición <strong>de</strong> tratamiento.<br />
Se realizaron tres análisis diferentes <strong>de</strong>pendiendo los mecanismos tradicionales <strong>de</strong> mantener o modificar<br />
las características <strong>de</strong> giro d<strong>el</strong> brazo-sistema <strong>de</strong> colimación con r<strong>el</strong>ación al sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas<br />
391
estereotáxicas <strong>de</strong>finidas por la guía. Los sucesos iniciadores no cambiaron únicamente las consecuencias<br />
y las barreras disponibles.<br />
Los sucesos analizados se distribuyeron <strong>de</strong> acuerdo a la fig 3a según las etapas enunciadas en <strong>el</strong> proceso<br />
radioquirúrgico.<br />
% <strong>de</strong> SI<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Sistema <strong>de</strong> localización con 2 ejes <strong>de</strong> giro libres<br />
A B C D E F G H I J K L<br />
Etapas<br />
A. Calibración d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> colimación y pe<strong>de</strong>stal<br />
B. Calibración sistema <strong>de</strong> planificación<br />
C. Puesta en marcha d<strong>el</strong> Sistema <strong>de</strong> Imagen.<br />
D. Obtención d<strong>el</strong> estado <strong>de</strong> Referencia<br />
E. Mantenimiento <strong>de</strong> los equipos.<br />
F. Adquisición <strong>de</strong> Datos Anatómicos<br />
G. Registro-fusión<br />
H. D<strong>el</strong>ineación <strong>de</strong> Volúmenes y Prescripción<br />
I. Planificación d<strong>el</strong> tratamiento<br />
J. Situación d<strong>el</strong> sistema radioquirurgico en la unidad <strong>de</strong><br />
irradiación<br />
K. Situación d<strong>el</strong> paciente en posición <strong>de</strong> tratamiento y control<br />
points<br />
L. Ejecución d<strong>el</strong> tratamiento<br />
Figura 3a. Distribución <strong>de</strong> Sucesos Iniciadores por etapa.<br />
Para sistema <strong>de</strong> localización sin ningún eje <strong>de</strong> giro libre<br />
La gráfica muestra que <strong>el</strong> mayor porcentaje <strong>de</strong> sucesos tiene que ver con los procedimientos aplicados en<br />
cada tratamiento, más que en las calibraciones y puesta en servicio <strong>de</strong> la instrumentación y acople <strong>de</strong> los<br />
diferentes sistemas que intervienen en <strong>el</strong> proceso.<br />
De forma global la distribución <strong>de</strong> sucesos <strong>de</strong> acuerdo a las consecuencias nos lo muestra la siguiente fig<br />
3b. En <strong>el</strong>la observamos que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> sucesos con consecuencias graves o muy graves es muy alto.<br />
% <strong>de</strong> SI<br />
% <strong>de</strong> SI<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Sistema <strong>de</strong> localización con 1 eje <strong>de</strong> giro libre<br />
A B C D E F G H I J K L<br />
Etapa<br />
A B C D E F G H I J K L<br />
Etapa<br />
392
% DE SI<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
% <strong>de</strong> veces que aparecen<br />
puesta en servicio Tratamiento<br />
Fig 3b<br />
Se consi<strong>de</strong>raron 36 barreras con una distribución muy poco extensa <strong>de</strong>bido a la escasa existencia <strong>de</strong><br />
sistemas automáticos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> los procedimientos. Se observa que la vigilancia redundante <strong>de</strong> los<br />
procesos se presenta como la barrera más importante. La siguiente figura muestra esta distribución.<br />
1. Test <strong>de</strong> aceptación<br />
2. Placa <strong>de</strong> comprobación d<strong>el</strong><br />
isocentro<br />
3. Verificación redundante, por<br />
otro Físico Médico y con otro sistema<br />
dosimétrico, <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> la<br />
calibración.<br />
4. Puesta en servicio d<strong>el</strong> TPS.<br />
5. Configuración <strong>de</strong> la guía en<br />
<strong>el</strong> TPS<br />
6. Puesta en servicio d<strong>el</strong> TAC<br />
7. Pruebas Dosimétricas <strong>de</strong><br />
QA. La evaluación <strong>de</strong> la Constancia<br />
<strong>de</strong> Dosis <strong>de</strong> Referencia y evaluación<br />
<strong>de</strong> la calidad d<strong>el</strong> haz diariamente.<br />
8. Registro <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
mantenimiento d<strong>el</strong> equipo que <strong>de</strong>talle<br />
los trabajos realizados. Incluye la firma<br />
d<strong>el</strong> físico aceptando su conocimiento al<br />
respecto.<br />
9. Pruebas <strong>de</strong> aceptación d<strong>el</strong><br />
equipo por parte d<strong>el</strong> Físico<br />
inmediatamente posterior a un mantenimiento.<br />
Incluye <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> aceptación para uso clínico<br />
firmado por <strong>el</strong> físico.<br />
10. Verificación sistemática <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> cada<br />
intervención<br />
11. Revisión <strong>de</strong> la colocación <strong>de</strong> la guía durante<br />
la realización <strong>de</strong> la imagen.<br />
12. Preguntar al paciente su nombre. Protocolo<br />
13. Verificación redundante<br />
14. En la etapa <strong>de</strong> D<strong>el</strong>ineación <strong>de</strong> Volúmenes <strong>el</strong><br />
Oncólogo Radioterapeuta (OR) pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>tectar este<br />
error.<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
CMB<br />
CB<br />
CA<br />
CMA<br />
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35<br />
15.<br />
Barreras<br />
En la etapa<br />
Planificación Dosimétrica d<strong>el</strong> Tratamiento <strong>el</strong><br />
radiofísico pue<strong>de</strong> darse cuenta<br />
16. Software <strong>de</strong> localización <strong>de</strong> la guía<br />
17. Software <strong>de</strong> localización d<strong>el</strong> espacio<br />
esterotaxico <strong>de</strong>tecta errores en la posición <strong>de</strong> la guía.<br />
18. Software <strong>de</strong> localización. Busca la<br />
concordancia entre las distintas placas <strong>de</strong> la<br />
angiografía<br />
19. En la <strong>de</strong>finición radiológica d<strong>el</strong> espacio<br />
esterotaxico<br />
393
20. El medico pue<strong>de</strong> darse cuenta al hacer <strong>el</strong><br />
registro<br />
21. El Físico-Médico (FM) evalúa con <strong>el</strong><br />
Oncólogo-Radioterapeuta (OR) <strong>el</strong> Plan <strong>de</strong><br />
Tratamiento y pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>tectar este error.<br />
22. Evaluación <strong>de</strong> los histogramas<br />
23. Protección por Protocolo <strong>de</strong> Comunicación<br />
d<strong>el</strong> LINAC. Mecanismo que dispone <strong>el</strong> LINAC que<br />
no permite que la máquina cargue información que se<br />
le envíe y no le corresponda.<br />
24. Durante la Planificación Dosimétrica se<br />
obtienen curvas <strong>de</strong> isodosis que son características<br />
para cada tipo <strong>de</strong> haz (energía)<br />
25. El Software d<strong>el</strong> TPS indica que esta fuera<br />
<strong>de</strong> los rangos s<strong>el</strong>eccionados (para errores gran<strong>de</strong>s)<br />
26. En la hoja <strong>de</strong> prescripción <strong>de</strong>finición clara,<br />
don<strong>de</strong> se indique la dosis o <strong>el</strong> punto o <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la<br />
distribución a la que se aplica esa dosis.<br />
27. Procedimiento para la aceptación d<strong>el</strong> plan<br />
<strong>de</strong> irradiación<br />
28. El físico al transferir al PC <strong>de</strong> tratamiento<br />
compruebe con la hoja <strong>de</strong> tratamiento<br />
29. Aceptación <strong>de</strong> la puesta en tratamiento por<br />
parte d<strong>el</strong> físico, medico…<br />
30. Forma troncocónica <strong>de</strong> los tornillos<br />
31. Warning <strong>de</strong> la maquina<br />
32. Enclavamiento d<strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong><br />
la camilla con respecto al ángulo <strong>de</strong> tratamiento<br />
consi<strong>de</strong>rado en <strong>el</strong> plan <strong>de</strong> tratamiento que impi<strong>de</strong><br />
impartir <strong>el</strong> tratamiento<br />
33. Control diario d<strong>el</strong> láser. La evaluación d<strong>el</strong><br />
control d<strong>el</strong> láser permite verificar si éste mantiene su<br />
constancia, en caso contrario, se <strong>de</strong>tienen los<br />
tratamientos<br />
34. Clave <strong>de</strong> acceso al modo servicio que<br />
impi<strong>de</strong> operar la máquina.<br />
35. Comprobación <strong>de</strong> coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la hoja<br />
<strong>de</strong> tratamiento con lo ejecutad<br />
Si combinamos los valores <strong>de</strong> las consecuencias analizadas, <strong>de</strong> acuerdo a la matriz <strong>de</strong> riesgo aplicada, con<br />
las frecuencias consi<strong>de</strong>radas y <strong>el</strong> número <strong>de</strong> barreras existentes, obtenemos la distribución d<strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong><br />
acuerdo al niv<strong>el</strong> consi<strong>de</strong>rado, para cada uno <strong>de</strong> los sistemas consi<strong>de</strong>rados.<br />
394
% <strong>de</strong> SI<br />
% <strong>de</strong> SI<br />
20,00<br />
18,00<br />
16,00<br />
14,00<br />
12,00<br />
10,00<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Sistema <strong>de</strong> localización con 2 ejes <strong>de</strong> giro libres<br />
A B C D E F G H I J K L<br />
Etapa<br />
Sistema <strong>de</strong> localización con ningún eje <strong>de</strong> giro libre<br />
A B C D E F G H I J K L<br />
Etapa<br />
RB<br />
RM<br />
RA<br />
RMA<br />
A. Calibración d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> colimación y pe<strong>de</strong>stal<br />
B. Calibración sistema <strong>de</strong> planificación<br />
C. Puesta en marcha d<strong>el</strong> Sistema <strong>de</strong> Imagen.<br />
D. Obtención d<strong>el</strong> estado <strong>de</strong> Referencia<br />
E. Mantenimiento <strong>de</strong> los equipos.<br />
F. Adquisición <strong>de</strong> Datos Anatómicos<br />
G. Registro-fusión<br />
H. D<strong>el</strong>ineación <strong>de</strong> Volúmenes y Prescripción<br />
I. Planificación d<strong>el</strong> tratamiento<br />
J. Situación d<strong>el</strong> sistema radioquirurgico en la unidad <strong>de</strong> irradiación<br />
K. Situación d<strong>el</strong> paciente en posición <strong>de</strong> tratamiento y control points<br />
L. Ejecución d<strong>el</strong> tratamiento<br />
Fig.4. Distribución d<strong>el</strong> riesgo según la etapa.<br />
% <strong>de</strong> SI<br />
20,00<br />
18,00<br />
16,00<br />
14,00<br />
12,00<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
Sistema <strong>de</strong> localización con 1 eje <strong>de</strong> giro libre<br />
A B C D E F G H I J K L<br />
La fig4 muestra esta distribución, observándose que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> sucesos <strong>de</strong> riesgo alto es muy alto.<br />
También se observa que fundamentalmente son <strong>de</strong>bidos a fallos humanos y pocos tienen que ver con la<br />
puesta en servicio <strong>de</strong> los diferentes sistemas.<br />
Se analizaron la importancia <strong>de</strong> las barreras especialmente la <strong>de</strong> vigilancia redundante y <strong>de</strong> la revisión d<strong>el</strong><br />
radiofísico en la planificación. Vemos en la fig 5 que al <strong>el</strong>iminarse esta barrera la distribución <strong>de</strong> riesgo<br />
se modifica sensiblemente.<br />
RB<br />
RM<br />
RA<br />
RMA<br />
Etapa<br />
395<br />
R<br />
R<br />
R<br />
R
Conclusiones.<br />
Fig 5 a<br />
Distribución <strong>de</strong> los SI segun <strong>el</strong> riesgo al <strong>el</strong>iminar la revision d<strong>el</strong> radiofisico en la<br />
planificación<br />
15<br />
1 2<br />
Distribución <strong>de</strong> los SI segun <strong>el</strong> riesgo original<br />
36<br />
84<br />
1 2<br />
Fig. 5b Estudio <strong>de</strong> importancia <strong>de</strong> las barreras<br />
Distribución <strong>de</strong> los SI segun <strong>el</strong> riesgo al <strong>el</strong>iminar Verificación Redundante<br />
Se ha analizado la utilidad <strong>de</strong> la aplicación <strong>de</strong> la metodología <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> riesgo mediante matrices <strong>de</strong><br />
riesgo a tres diferentes sistemas <strong>de</strong> radiocirugía basados en ac<strong>el</strong>erador lineal. El método se muestra fiable,<br />
útil y sencillo <strong>de</strong> aplicar permitiendo reconocer las zonas <strong>de</strong> riesgo d<strong>el</strong> procedimiento y estudiar posibles<br />
barreras a introducir.<br />
Dadas las características <strong>de</strong> los sistemas, se observa la importancia <strong>de</strong> la evaluación d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> los<br />
sistemas previo al inicio <strong>de</strong> los tratamientos, especialmente <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación que integra<br />
básicamente todos los procesos y la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> estado <strong>de</strong> referencia. Esto sugiere la necesidad <strong>de</strong><br />
una revisión in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> todos los procedimientos <strong>de</strong> puesta en marcha. No obstante, se observa que<br />
60<br />
RMA<br />
RA<br />
RB<br />
RMB<br />
12<br />
RMA<br />
RA<br />
RB<br />
RMB<br />
1<br />
3<br />
86<br />
396
la obtención d<strong>el</strong> estado <strong>de</strong> referencia tiene un menor niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> sistema<br />
radioquirúrgico utilizado.<br />
También se observa que tanto la revisión redundante, como la posibilidad <strong>de</strong> que <strong>el</strong> radiofisico perciba<br />
algún error durante la planificación son las barreras más importantes en este análisis pr<strong>el</strong>iminar y que<br />
pue<strong>de</strong>n parar la mayoría <strong>de</strong> los sucesos iniciadores. Esto implica que la formación d<strong>el</strong> personal<br />
(radiofísicos, oncólogos radioterápicos, neurocirujanos y técnicos <strong>de</strong> operación) es imprescindible para<br />
evitar acci<strong>de</strong>ntes en la práctica <strong>de</strong> este procedimiento que tiene pocas barreras automáticas.<br />
Sin embargo, <strong>de</strong>be ser consi<strong>de</strong>rado como una conclusión pr<strong>el</strong>iminar. Estos resultados no explican algunos<br />
acci<strong>de</strong>ntes que se ha producido <strong>de</strong>bido a que <strong>de</strong>bemos atribuirlos mas a una mala practica que a sucesos<br />
acci<strong>de</strong>ntales y <strong>de</strong> que a pesar <strong>de</strong> las barreras vemos que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> sucesos con riesgo alto o muy alto<br />
todavía queda en límites inaceptables. Parece que la clasificación <strong>de</strong> ICRP 86 para las consecuencias no<br />
se adapta a la realidad <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> tratamientos, así como la aceptabilidad d<strong>el</strong> riesgo que <strong>de</strong>be<br />
valorarse en r<strong>el</strong>ación a un análisis coste/beneficio comparado con otras técnicas <strong>de</strong> tratamiento. De<br />
manera que <strong>de</strong>ben ser, quizás, analizados los sucesos <strong>de</strong> acuerdo con algún otro criterio, así como las<br />
consecuencias y la aceptabilidad d<strong>el</strong> riesgo, que será objeto <strong>de</strong> un próximo trabajo.<br />
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[3] FORO Iberoamericano <strong>de</strong> Reguladores. Aplicación d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> la matriz <strong>de</strong> riesgos a la radioterapia. Informe<br />
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[14] Real Decreto 1566/1998.Criterios <strong>de</strong> calidad en Radioterapia. Julio 1998<br />
397
ESTUDIO DE DOSIS EN PACIENTES PEDIÁTRICOS<br />
SOMETIDOS A INTERVENCIONES CARDIACAS EN UN<br />
SISTEMA DIGITAL<br />
J. Ordóñez Márquez 1,� , C. Huertas Mártinez 1 , N. Luquero Llopis 1<br />
1 Institución Hospital La Paz, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Radioprotección, Paseo <strong>de</strong> La<br />
Cast<strong>el</strong>lana 261, Madrid<br />
RESUMEN<br />
En cardiología, las nuevas técnicas digitales, están reemplazando a la fluoroscopia con<br />
intensificador <strong>de</strong> imagen y sistemas <strong>de</strong> t<strong>el</strong>evisión. Al instalar recientemente en <strong>el</strong> hospital La Paz<br />
<strong>de</strong> Madrid un equipo biplano <strong>de</strong> rayos X en <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Cardiología Pediátrica equipado con dos<br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> silicio amorfo, se ha efectuado un estudio tanto <strong>de</strong> caracterización d<strong>el</strong> equipo, como<br />
<strong>de</strong> dosis impartida a pacientes.<br />
El equipo se ha caracterizado con distintos espesores <strong>de</strong> polimetil metacrilato (PMMA) simulando<br />
pacientes pediátricos, en los modos <strong>de</strong> escopia y cine <strong>de</strong> uso habitual. Se observó un aumento d<strong>el</strong><br />
kerma en aire en la superficie <strong>de</strong> entrada (KASE) <strong>de</strong> entre 3 y 4 veces entre <strong>el</strong> modo <strong>de</strong><br />
fluoroscopia <strong>de</strong> baja dosis (7 mGy/min para 20 cm <strong>de</strong> PMMA) y <strong>el</strong> <strong>de</strong> alta dosis (28 mGy/min para<br />
20 cm <strong>de</strong> PMMA). Este incremento es sólo <strong>de</strong> un 20%-30% comparando la fluoroscopia normal<br />
(23 mGy/min para 20 cm <strong>de</strong> PMMA) con la <strong>de</strong> alta dosis. El KASE en adquisición en cine es d<strong>el</strong><br />
or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 10 (230 mGy/min para 20 cm <strong>de</strong> PMMA) veces superior al modo <strong>de</strong> fluoroscopia<br />
normal.<br />
El estudio dosimétrico a pacientes se realizó a partir <strong>de</strong> los informes generados por <strong>el</strong> equipo al<br />
final d<strong>el</strong> procedimiento y aplicando los correspondientes factores <strong>de</strong> corrección (calibración)<br />
obtenidos durante la caracterización d<strong>el</strong> sistema. El estudio ha abarcado los pacientes intervenidos<br />
a lo largo <strong>de</strong> cinco meses <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la puesta en marcha d<strong>el</strong> equipo, con un total <strong>de</strong> 56 pacientes. Se<br />
halló una clara r<strong>el</strong>ación entre la media d<strong>el</strong> producto kerma área con la edad y peso medio <strong>de</strong> los<br />
pacientes estudiados. En dos pacientes d<strong>el</strong> estudio, se ha llegado a un valor <strong>de</strong> dosis en la pi<strong>el</strong> que<br />
ha superado, o se ha aproximado, al umbral <strong>de</strong> dosis que se recomienda para <strong>el</strong> seguimiento <strong>de</strong><br />
posibles efectos <strong>de</strong>terministas (paciente <strong>de</strong> 10 años y 29 kg con 2441 mGy y paciente <strong>de</strong> 12 años y<br />
47 kg con 1846 mGy).<br />
Palabras claves: Dosis paciente, PKA, pediatría, cardiología, rayos X.<br />
� muraug@hotmail.com<br />
398
ABSTRACT<br />
La Paz hospital has recently installed a biplane X-ray equipment in the Pediatric Cardiology<br />
Department. This is a digital system equipped with two amorphous silicon <strong>de</strong>tectors. A previous<br />
characterization of the equipment prior to commissioning for clinical use had been done. A dose<br />
d<strong>el</strong>ivered to pediatric patients un<strong>de</strong>rgoing for various diagnostic and therapeutic procedures had<br />
been measured. Because don´t exist any reference dose values for children interventional<br />
cardiology, these values were used to establish a bas<strong>el</strong>ine dose group by age, that will serve as<br />
references and allow comparison of our radiation dose with other centers, and check that the skin<br />
dose are, in most cases, b<strong>el</strong>ow the thresholds for <strong>de</strong>terministic effects.<br />
Key Words: patient dose, KAP, pediatric, cardiology, x ray.<br />
1. Introducción.<br />
En <strong>el</strong> hospital La Paz <strong>de</strong> Madrid se ha instalado recientemente un equipo biplano <strong>de</strong> rayos X en <strong>el</strong><br />
Servicio <strong>de</strong> Cardiología Pediátrica. Se trata <strong>de</strong> un sistema equipado con dos <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> silicio<br />
amorfo, uno <strong>de</strong> 30 cm x 40 cm en <strong>el</strong> plano frontal (lo que permite visualizar <strong>el</strong> corazón y las<br />
estructuras adyacentes) y otro <strong>de</strong> 20 cm x 20 cm en <strong>el</strong> plano lateral. Se ha realizado una<br />
caracterización d<strong>el</strong> equipo antes <strong>de</strong> su puesta en marcha para uso clínico. Posteriormente se ha<br />
efectuado un seguimiento <strong>de</strong> la dosis impartida a los pacientes pediátricos sometidos a diferentes<br />
procedimientos diagnósticos y terapéuticos. Al no existir todavía valores <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> dosis<br />
para cardiología intervencionista infantil, los valores obtenidos se han utilizado para establecer los<br />
valores iniciales <strong>de</strong> dosis por grupos <strong>de</strong> edad que servirán como referencias iniciales y permitirán<br />
comparar nuestras dosis <strong>de</strong> radiación con las <strong>de</strong> otros centros; y comprobar que las dosis en pi<strong>el</strong><br />
están en la mayoría <strong>de</strong> los casos, por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los umbrales <strong>de</strong> los efectos <strong>de</strong>terministas.<br />
En cardiología, las nuevas técnicas digitales, están reemplazando a la fluoroscopia con<br />
intensificador <strong>de</strong> imagen y sistemas <strong>de</strong> t<strong>el</strong>evisión. Por lo tanto, es <strong>de</strong> suma importancia <strong>de</strong>terminar<br />
unos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia para los procedimientos cardíacos con equipamiento digital. La<br />
evaluación global <strong>de</strong> los aspectos <strong>de</strong> protección radiológica en cateterismo pediátrico <strong>de</strong>be tener en<br />
cuenta la calidad <strong>de</strong> imagen y las dosis impartidas a los pacientes y a los profesionales<br />
involucrados en los procedimientos. Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> dosis a los pacientes,<br />
recientemente recomendados por la Comisión Internacional <strong>de</strong> Protección Radiológica (ICRP)<br />
para su aplicación en procedimientos intervencionistas, permiten optimizar la gestión <strong>de</strong> las dosis<br />
y la calidad <strong>de</strong> las imágenes o información diagnóstica, obtenidas durante los procedimientos.<br />
Para pacientes pediátricos se hace aún más imprescindible <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> una base <strong>de</strong> datos<br />
dosimétrica para estudios epi<strong>de</strong>miológicos <strong>de</strong> los efectos futuros <strong>de</strong> la radiación. Los pacientes<br />
pediátricos sometidos a procedimientos cardíacos pue<strong>de</strong>n recibir dosis <strong>de</strong> radiación en órganos,<br />
r<strong>el</strong>ativamente altas, lo que implica un incremento asociado en la probabilidad <strong>de</strong> aparición <strong>de</strong><br />
efectos estocásticos, siendo esta probabilidad mayor para este tipo <strong>de</strong> pacientes que para adultos<br />
(en un factor 2 ó 3). La creación, en <strong>el</strong> futuro, <strong>de</strong> un Registro Europeo <strong>de</strong> dosis a los pacientes<br />
permitiría realizar estudios epi<strong>de</strong>miológicos para llevar a cabo la evaluación d<strong>el</strong> riesgo frente a la<br />
irradiación parcial d<strong>el</strong> cuerpo a niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis bajos e intermedios<br />
Las lesiones <strong>de</strong>terministas, son una preocupación particular en cardiología <strong>de</strong> adultos. Es<br />
conveniente <strong>de</strong>sarrollar una metodología para la evaluación d<strong>el</strong> kerma en aire en la superficie <strong>de</strong><br />
entrada (KASE) en la pi<strong>el</strong> d<strong>el</strong> paciente. Esta magnitud está r<strong>el</strong>acionada estrechamente con la<br />
aparición <strong>de</strong> lesiones cutáneas en pacientes que se han sometido a procedimientos con tiempos<br />
largos <strong>de</strong> fluoroscopia o cine, o a varios procedimientos intervencionistas en intervalos cortos <strong>de</strong><br />
tiempo. Los enfoques actuales no son todavía d<strong>el</strong> todo satisfactorios para la medida <strong>de</strong> las “dosis<br />
pico” en la pi<strong>el</strong>, ya que es difícil su evaluación con los datos suministrados por algunos equipos,<br />
399
aunque ya existen sistemas que indican una distribución aproximada <strong>de</strong> las dosis para las<br />
diferentes áreas irradiadas en la pi<strong>el</strong> <strong>de</strong> los pacientes.<br />
2. Materiales y método.<br />
La caracterización d<strong>el</strong> equipo biplano se ha realizado siguiendo <strong>el</strong> protocolo DIMOND<br />
(http://www.dimond3.org), midiendo <strong>el</strong> KASE con un conjunto <strong>el</strong>ectrómetro/cámara <strong>de</strong><br />
ionización (Radcal 9015/10x5-60) calibrado. La calidad <strong>de</strong> imagen se ha evaluado con un test <strong>de</strong><br />
Leeds TOR 18 FG (http://www.leedstestobjects.com). Para cada tubo, se colocó <strong>el</strong> test <strong>de</strong> Leeds en<br />
<strong>el</strong> centro <strong>de</strong> un maniquí <strong>de</strong> poli metil metacrilato (PMMA) formado por placas <strong>de</strong> 1 cm <strong>de</strong><br />
espesor, y a su vez, este se posicionó en <strong>el</strong> isocentro d<strong>el</strong> equipo, lugar don<strong>de</strong> va a estar situado <strong>el</strong><br />
órgano interés en <strong>el</strong> procedimiento real (Fig 1).<br />
Se usaron tres espesores <strong>de</strong> PMMA para simular los pacientes pediátricos: 8 cm, 16 cm y 20 cm.<br />
Para <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> 8 cm se escogió <strong>el</strong> protocolo llamado por Siemens “CARDIO < 12 kg”, y para<br />
16 cm y 20 cm, <strong>el</strong> protocolo “CARDIO < 40 kg”. Para cada espesor se midieron los tres modos <strong>de</strong><br />
escopia (baja 10 pulsos/s, normal 15 pulsos/s y alta 10 pulsos/s) y uno <strong>de</strong> adquisición en cine (30<br />
imágenes/s).<br />
Los datos dosimétricos son mostrados por <strong>el</strong> equipo al final d<strong>el</strong> procedimiento, en un informe con<br />
los <strong>de</strong>talles <strong>de</strong> las series <strong>de</strong> cine (o <strong>de</strong> fluoroscopia si se hubiesen grabado): tubo (A o B),<br />
protocolo <strong>el</strong>egido, kV, mA, tiempo <strong>de</strong> pulso, filtro añadido, número <strong>de</strong> imágenes por segundo,<br />
ángulos d<strong>el</strong> brazo (lateral y cráneo-caudal); y una r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> datos dosimétricos: PKA, tiempo e<br />
imágenes <strong>de</strong> cada serie y kerma en aire acumulado (KAC) en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> referencia<br />
intervencionista (PRI) situado 15 cm por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> isocentro, lo que representaría,<br />
aproximadamente, la dosis acumulada en la pi<strong>el</strong> para un paciente adulto, <strong>de</strong> dimensiones estándar<br />
durante <strong>el</strong> estudio (Fig 2). Los datos dosimétricos para la fluoroscopia se muestran acumulados<br />
para cada tubo, dando <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> escopia, PKA y <strong>el</strong> KAC total para la fluoroscopia <strong>de</strong> todo <strong>el</strong><br />
estudio. También muestra la suma <strong>de</strong> cine más fluoroscopia para <strong>el</strong> PKA y <strong>el</strong> KAC (Fig 3).<br />
La verificación <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> transmisión d<strong>el</strong> equipo se realizó en modo <strong>de</strong> fluoroscopia <strong>de</strong> alta<br />
dosis, con 20 cm <strong>de</strong> PMMA y un tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> 32 cm para <strong>el</strong> tubo A y 20 cm para <strong>el</strong> tubo<br />
B. Se modió <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> corrección d<strong>el</strong> KAC o PKA dado por <strong>el</strong> equipo, al kerma en aire<br />
acumulado (KAC*) o al producto kerma área (PKA*) corregidos por la lectura <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong><br />
ionización calibrada, respectivamente. Este factor tiene en cuenta la atenuación <strong>de</strong> la mesa en <strong>el</strong><br />
caso <strong>de</strong> estar interpuesta en <strong>el</strong> haz (tubo A).<br />
Fig. 1 Método <strong>de</strong> medida<br />
400
Fig. 2 Informe dosimétrico: datos <strong>de</strong> cine<br />
Fig. 3 Informe dosimétrico: datos <strong>de</strong> fluoroscopia<br />
El KASE para cada paciente se calculó a partir d<strong>el</strong> informe <strong>de</strong> dosis mostrado al final d<strong>el</strong><br />
procedimiento, en <strong>el</strong> que se muestra <strong>el</strong> KAC para fluoroscopia <strong>de</strong> cada tubo y las series <strong>de</strong> cine;<br />
corrigiendo este valor <strong>de</strong> KAC por <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> calibración y atenuación <strong>de</strong> mesa (KAC*). El<br />
cálculo se realiza a partir <strong>de</strong> la suma <strong>de</strong> KAC* para los dos tubos (A+B) y multiplicando por <strong>el</strong><br />
factor <strong>de</strong> retrodispersión d<strong>el</strong> paciente<br />
La posible aparición <strong>de</strong> efectos <strong>de</strong>terministas en la pi<strong>el</strong> está r<strong>el</strong>acionada con <strong>el</strong> KASE<br />
(especialmente con la “dosis pico” en la pi<strong>el</strong>). Debido al diseño d<strong>el</strong> equipo (configuración<br />
biplanar), ningún punto <strong>de</strong> la pi<strong>el</strong> <strong>de</strong>bería ser irradiado por los dos campos <strong>de</strong> radiación (tubo A y<br />
B); los campos no <strong>de</strong>ben solaparse en la pi<strong>el</strong> d<strong>el</strong> paciente en ningún punto. A falta <strong>de</strong> cálculos o<br />
medidas mas sofisticadas, se ha tomado como un indicador <strong>de</strong> la dosis máxima en pi<strong>el</strong> <strong>el</strong> KASE<br />
d<strong>el</strong> tubo que más radiación total ha impartido (KASEmax), para cada paciente.<br />
Se recogieron, a su vez, datos <strong>de</strong>mográficos <strong>de</strong> los pacientes intervenidos: edad, peso, sexo y tipo<br />
<strong>de</strong> procedimiento.<br />
3. Resultados.<br />
La distribución <strong>de</strong>mográfica se muestra en la tabla 1 y 2, don<strong>de</strong> hemos agrupado los<br />
procedimientos diagnósticos y clasificado en seis categorías los procedimientos terapéuticos. Los<br />
rangos <strong>de</strong> edad se han agrupado en cuatro grupos, para comparar con los datos publicados por<br />
otros autores.<br />
401
Tabla No.1. Datos <strong>de</strong>mográficos <strong>de</strong> los pacientes en estudio<br />
Rango <strong>de</strong><br />
edad Número <strong>de</strong> Edad media Peso medio<br />
Género<br />
(años) pacientes (años) (SD) (kg) Masculino Femenino<br />
< 1 8 0,4 5 (2) 5 3<br />
1 - < 5 16 2,9 12 (5) 10 6<br />
5 - < 10 16 7,8 25 (12) 11 5<br />
10 - < 16 16 12,0 37 (12) 9 7<br />
Total 56 6,5 16.8 35 21<br />
Tabla 2. Tipo y frecuencia <strong>de</strong> cada procedimiento<br />
Tipo <strong>de</strong> procedimiento Procedimiento Frecuencia<br />
Diagnóstico Diagnóstico 14<br />
Angioplastia Aórtica (AoA) 2<br />
Angioplastia pulmonar (PA) 4<br />
Angioplastia pulmonar con stent<br />
(PAS)<br />
2<br />
Terapéutico<br />
Comunicación interauricular<br />
(ASD) cierre<br />
6<br />
Ductus arterioso permeable (PDA)<br />
cierre<br />
1<br />
Otros (OT) 27<br />
La tabla 3 muestra los datos obtenidos, durante la caracterización dosimétrica d<strong>el</strong> equipo, para<br />
las tasas <strong>de</strong> KASE en los diferentes modos <strong>de</strong> fluoroscopia medidos, baja dosis (10 pulsos/s),<br />
normal (15 pulsos/s) y alta dosis (10 pulsos/s) y cine (30 imágenes/s), medidas con los diferentes<br />
espesores <strong>de</strong> PMMA, con <strong>el</strong> test <strong>de</strong> imagen (TOR 18 FG) colocado en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> maniquí. El<br />
tubo A se caracterizó con un tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> 22 cm, y <strong>el</strong> tubo B para <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> 25 cm.<br />
Tabla 3. Tasa <strong>de</strong> KASE para los diferentes modos <strong>de</strong> fluoroscopia y cine<br />
Tubo A Tubo B<br />
Espesor (cm) + test Modo KASE (mGy/min) KASE (mGy/min)<br />
8 Baja dosis 0,80 0,72<br />
8 Dosis normal 1,83 1,83<br />
8 Alta dosis 2,27 2,71<br />
8 Cine 15,10 14,74<br />
16 Baja dosis 2,83 3,48<br />
16 Dosis normal 8,31 12,37<br />
16 Alta dosis 10,11 12,87<br />
16 Cine 84,26 116,40<br />
20 Baja dosis 7,19 7,18<br />
20 Dosis normal 22,64 22,60<br />
20 Alta dosis 27,95 27,68<br />
20 Cine 230,00 222,20<br />
En las tablas 4 a 6 se muestran los resultados obtenidos para los pacientes estudiados.<br />
Presentan los cuartiles, la media aritmética y la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> PKA*, KASE d<strong>el</strong> tubo A<br />
más tubo B y <strong>el</strong> KASEmax para cada grupo <strong>de</strong> edad estudiado, para los procedimientos<br />
diagnósticos y terapéuticos juntos.<br />
402
Tabla 4. Valores para PKA* (Gy cm 2 ): Qxx cuartiles, SD <strong>de</strong>sviación estándar<br />
Rango <strong>de</strong><br />
eda<strong>de</strong>s<br />
(años)<br />
Q25<br />
PKA*A+B<br />
Q50<br />
PKA*A+B<br />
Q75<br />
PKA*A+B<br />
Media<br />
PKA*A+B<br />
SD<br />
PKA*A+B<br />
< 1 1,9 5,8 11,4 7,5 6,5<br />
1 - < 5 7,0 11,9 17,0 13,4 9,7<br />
5 - < 10 3,1 8,4 29,0 24,2 46,4<br />
10 - < 16 1,8 19,1 56,9 35,5 42,3<br />
Tabla 5. Valores para KASE (mGy) d<strong>el</strong> tubo A+B: Qxx cuartiles, SD <strong>de</strong>sviación estándar<br />
Rango <strong>de</strong><br />
eda<strong>de</strong>s<br />
(años)<br />
Q25<br />
KASEA+B<br />
Q50<br />
KASEA+B<br />
Q75<br />
KASEA+B<br />
Media<br />
KASEA+B<br />
SD<br />
KASEA+B<br />
< 1 64 178 284 195 146<br />
1 - < 5 159 269 432 303 224<br />
5 - < 10 55 149 430 361 674<br />
10 - < 16 13 86 446 328 524<br />
Tabla 6. Valores para KASEmax (mGy): Qxx cuartiles, SD <strong>de</strong>sviación estándar<br />
Rango <strong>de</strong><br />
eda<strong>de</strong>s<br />
(años)<br />
Q25<br />
KASEmax<br />
Q50<br />
KASEmax<br />
Q75<br />
KASEmax<br />
Media<br />
KASEmax<br />
SD<br />
KASEmax<br />
< 1 64 143 205 162 138<br />
1 - < 5 83 168 275 208 203<br />
5 - < 10 55 85 332 309 606<br />
10 - < 16 22 107 361 243 338<br />
4. Discusión.<br />
El estudio ha abarcado los pacientes intervenidos a lo largo <strong>de</strong> cinco meses <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la puesta en<br />
marcha d<strong>el</strong> equipo, con un total <strong>de</strong> 56, don<strong>de</strong> los pacientes menores <strong>de</strong> un año han sido la mitad<br />
que en <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> franjas <strong>de</strong> edad; estando <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> rangos <strong>de</strong> edad igualmente poblados. Los<br />
pesos, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cada franja <strong>de</strong> edad, son muy dispares, con unas <strong>de</strong>sviaciones estándar muy altas,<br />
lo que representa una limitación en las comparaciones <strong>de</strong> dosis, ya que <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> paciente es un<br />
factor muy importante en las dosis impartidas.<br />
La caracterización d<strong>el</strong> equipo se realizó para unos espesores acor<strong>de</strong>s a los pacientes esperables<br />
en un servicio <strong>de</strong> cardiología pediátrica. Se observó un aumento d<strong>el</strong> kerma en aire en la superficie<br />
<strong>de</strong> entrada (KASE) <strong>de</strong> entre 3 y 4 veces entre <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> fluoroscopia <strong>de</strong> baja dosis (7 mGy/min<br />
para 20 cm <strong>de</strong> PMMA) y <strong>el</strong> <strong>de</strong> alta dosis (28 mGy/min para 20 cm <strong>de</strong> PMMA). Este incremento es<br />
sólo <strong>de</strong> un 20%-30% comparando la fluoroscopia normal (23 mGy/min para 20 cm <strong>de</strong> PMMA)<br />
con la <strong>de</strong> alta dosis. El KASE en adquisición en cine es d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 10 (230 mGy/min para 20 cm<br />
<strong>de</strong> PMMA) veces superior al modo <strong>de</strong> fluoroscopia normal.<br />
El <strong>de</strong> KASE d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> más espesor estudiado (20 cm <strong>de</strong> PMMA + test <strong>de</strong> imagen 1,83<br />
mGy/min) es 12 veces mayor para fluoroscopia modo normal que <strong>el</strong> d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> menor tamaño<br />
(8 cm <strong>de</strong> PMMA + test <strong>de</strong> imagen 22,6 mGy/min. Este cociente se <strong>el</strong>eva a 15 en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las<br />
adquisiciones en cine, 15,10 mGy/min frente a 230 mGy/min.<br />
En la tabla 4 observamos que existe una r<strong>el</strong>ación lineal entre la media d<strong>el</strong> PKA* y la edad<br />
media (R2 = 0.998) y <strong>el</strong> peso (R2 = 0.998) <strong>de</strong> los pacientes (Fig 4 y 5). En cambio, <strong>el</strong> KASE (tabla<br />
5) y <strong>el</strong> KASEmax (tabla 6) no muestran una corr<strong>el</strong>ación clara con los rangos <strong>de</strong> edad y peso.<br />
403
Para po<strong>de</strong>r establecer una correspon<strong>de</strong>ncia similar con <strong>el</strong> KASE y <strong>el</strong> KASEmax necesitaremos<br />
una muestra mayor <strong>de</strong> pacientes, ya que los rangos <strong>de</strong> valores obtenidos presentan una gran<br />
dispersión. El análisis <strong>de</strong> datos se <strong>de</strong>berá completar teniendo en cuenta <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> procedimiento y<br />
su complejidad, pero <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> la muestra actual no permite abordarlo actualmente.<br />
40,0<br />
35,0<br />
30,0<br />
25,0<br />
20,0<br />
15,0<br />
10,0<br />
5,0<br />
Fig 4. PKA* medio (mGy cm 2 ) frente a la edad media (años)<br />
Fig. 5. PKA* medio (mGy cm2) frente al peso medio (kg)<br />
Comparando <strong>el</strong> PKA* medido en nuestra población y datos publicados por otros autores en<br />
estudios similares (tabla 7), vemos que estamos por encima <strong>de</strong> la media en pacientes d<strong>el</strong> grupo <strong>de</strong><br />
menores <strong>de</strong> un año y <strong>de</strong> un año a menos <strong>de</strong> 5 años. Esto nos indica que habría que tener en cuenta<br />
la complejidad <strong>de</strong> los estudios en estas comparaciones. En las otras dos franjas <strong>de</strong> edad, los valores<br />
<strong>de</strong> la mediana <strong>de</strong> PKA* están en torno a la media.<br />
Tabla 7. Valores para <strong>el</strong> Q50 PKA* (Gy cm 2 ) en varios hospitales<br />
Rango <strong>de</strong><br />
eda<strong>de</strong>s<br />
(años)<br />
Calvo<br />
Mackena<br />
(Chile)<br />
y = 2,3907x + 6,3341<br />
R 2 = 0,9982<br />
0,0<br />
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00<br />
40,0<br />
35,0<br />
30,0<br />
25,0<br />
20,0<br />
15,0<br />
10,0<br />
5,0<br />
y = 0,8823x + 2,8009<br />
R 2 = 0,9981<br />
0,0<br />
0 5 10 15 20 25 30 35 40<br />
Karolinska<br />
(Estocolmo)<br />
12 <strong>de</strong> Octubre<br />
(Madrid)<br />
La Paz<br />
(Madrid)<br />
Media<br />
< 1 1,4 3,9 2,1 5,8 3,3<br />
1 - < 5 1,8 7,7 4,3 11,9 6,4<br />
5 - < 10 3,1 13 7,7 8,4 8,1<br />
10 - < 16 7,6 36 14,9 19,1 19,4<br />
404
5. Conclusiones.<br />
Sería recomendable <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> modo en fluoroscopia <strong>de</strong> baja dosis, cuando fuera posible. Ya<br />
que <strong>el</strong> equipo está ajustado para que este modo imparta mucha menos radiación que <strong>el</strong> modo<br />
normal o <strong>de</strong> alta dosis. El peso es un factor <strong>de</strong>terminante en la dosis recibida por <strong>el</strong> paciente, ya<br />
que <strong>el</strong> control automático <strong>de</strong> exposición, al doblar <strong>el</strong> peso, no multiplica por dos <strong>el</strong> KASE, sino<br />
que lo multiplica en un factor 4 o más.<br />
El KASEmax es un valor <strong>de</strong> gran utilidad a comparar con la dosis umbral para efectos<br />
<strong>de</strong>terministas en la pi<strong>el</strong> d<strong>el</strong> paciente (2 Gy). En un paciente <strong>de</strong> la población <strong>el</strong> KASEmax ha<br />
superado la dosis umbral <strong>de</strong> 2 Gy (paciente <strong>de</strong> 10 años y 29 kg con 2441 mGy), y en otro se ha<br />
llegado a dosis d<strong>el</strong> mismo or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> magnitud (un paciente <strong>de</strong> 12 años y 47 kg con 1846 mGy). Los<br />
dos pacientes fueron sometidos a intervenciones terapéuticas. En ambos casos esta dosis se <strong>de</strong>be,<br />
en su mayor parte, a tiempos largos <strong>de</strong> fluoroscopia. Un <strong>el</strong>emento mejorable en <strong>el</strong> equipo es que no<br />
da información <strong>de</strong> las angulaciones a las que se han realizado las series <strong>de</strong> fluoroscopia (excepto<br />
si se almacenan), con lo que no se ha podido obtener más información sobre la distribución <strong>de</strong><br />
dosis en pi<strong>el</strong>.<br />
6. Referencias.<br />
Martinez L C, Vano E, Gutierrez F, Rodriguez C, Gilarranz R; Patient doses from fluoroscopically gui<strong>de</strong>d<br />
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405
Sesión A09, A10 y A18<br />
Biofísica. Aplicaciones médicas <strong>de</strong> otros<br />
agentes y métodos <strong>de</strong> la Física. Formación<br />
y docencia. Radiaciones no ionizantes.<br />
Presi<strong>de</strong>: Almu<strong>de</strong>na Real<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Alejandro Úbeda<br />
406
ESTUDIO CUALITATIVO DE LA ACTIVIDAD BIOLÓGICA EN<br />
UNA MUESTRA CELULAR MEDIANTE EL MÉTODO DE<br />
BIOSPECKLE<br />
RJ. González-Peña 1,� , RA. Martínez-C<strong>el</strong>orio 1, 2 , RM. Cibrián 1 , R. Salvador 1 , A. Jover 1 ,<br />
FJ. López 1 , R. Gil-Benso 3 , T. San Migu<strong>el</strong> 3<br />
1 Universidad <strong>de</strong> Valencia, Facultad <strong>de</strong> Medicina y Odontología, Biofísica y Física<br />
Médica, Dpto. <strong>de</strong> Fisiología.<br />
2 Universidad <strong>de</strong> Guanajuato, DICIS, Dpto. <strong>de</strong> Comunicaciones y Electrónica,<br />
México.<br />
3 Universidad <strong>de</strong> Valencia, Facultad <strong>de</strong> Medicina y Odontología, Dpto. <strong>de</strong> Patología.<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se presenta un estudio <strong>de</strong> la actividad biológica <strong>de</strong> cuatro cultivos <strong>de</strong> células <strong>de</strong> un<br />
m<strong>el</strong>anoma <strong>de</strong> pi<strong>el</strong> humana a los cuales les fueron aplicadas diferentes concentraciones <strong>de</strong> un<br />
mismo medicamento con <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> ver su efecto sobre la actividad biológica <strong>de</strong> los cultivos. Las<br />
muestras <strong>de</strong> cultivos fueron preparadas en placas multipocillos y se estudiaron mediante la técnica<br />
<strong>de</strong> biospeckle utilizando un láser <strong>de</strong> He-Ne y capturando por medio <strong>de</strong> una cámara CCD las<br />
imágenes <strong>de</strong> los cultivos cada 15 min durante 24 horas. Las muestras fueron procesadas mediante<br />
un algoritmo <strong>de</strong> procesamiento <strong>de</strong> imágenes que consiste en medir <strong>el</strong> valor medio entre dos<br />
imágenes consecutivas. Los resultados obtenidos muestran cambios en la actividad <strong>de</strong> las muestras<br />
<strong>de</strong>pendientes <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> medicamento aplicada. Se discuten también las ventajas y<br />
<strong>de</strong>sventajas d<strong>el</strong> método empleado.<br />
Palabras claves: Patrones <strong>de</strong> speckle, biospeckle, actividad c<strong>el</strong>ular.<br />
ABSTRACT<br />
This paper presents a study of the biological activity of c<strong>el</strong>ls by means of biospeckle technique.<br />
For that, a set of four samples of human skin m<strong>el</strong>anoma c<strong>el</strong>l line with different concentrations<br />
of medical product were used. The prepared samples were located in a w<strong>el</strong>l’s plate where the<br />
light of a He-Ne laser ma<strong>de</strong> an interaction with each one. CCD camera permits to acquire the<br />
images each 15 minutes in 24 hours to be processed. The processing algorithm consists in<br />
calculate the mean value of the absolute differences between consecutive images of the same<br />
samples. The obtained results indicate that biospeckle's technique can be implemented to <strong>de</strong>tect<br />
biological activity for different medical’s concentrations. The advantages and disadvantages of the<br />
proposed technique are discussed.<br />
Keywords: Specke patterns, biospeckle, c<strong>el</strong>lular activity.<br />
� rolando.j.gonzalez@uv.es.<br />
407
1. Introducción.<br />
Cuando un haz <strong>de</strong> luz coherente atraviesa un medio <strong>de</strong> índice <strong>de</strong> refracción no uniforme se obtiene<br />
una distribución estadística <strong>de</strong> la irradiancia luminosa conocida como cuadro o patrón <strong>de</strong> speckle<br />
[1]. Este patrón ha sido ampliamente usado para realizar mediciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamientos,<br />
<strong>de</strong>formaciones, etc. [2,3]. Actualmente, estas técnicas se han implementado con éxito para <strong>el</strong><br />
estudio <strong>de</strong> medios biológicos, ya que estos sistemas al ser activos presentan movimiento tales<br />
como: browniano, sedimentación, etc., que producen variaciones <strong>de</strong> la irradiancia y en especial d<strong>el</strong><br />
patrón <strong>de</strong> speckle. Estas técnicas son conocidas como biospeckle o speckle dinámico [4].<br />
Por tanto, si un haz <strong>de</strong> luz atraviesa un medio biológico o se refleja en su superficie, experimentará<br />
cambios <strong>de</strong> fase, cambios <strong>de</strong> dirección <strong>de</strong> propagación, cambios <strong>de</strong> polarización y cambios <strong>de</strong><br />
atenuación que podrían utilizarse para caracterizar la actividad biológica <strong>de</strong> la muestra.<br />
Como las colonias se encuentran en un medio que <strong>de</strong> por sí pue<strong>de</strong> experimentar cambios ópticos<br />
diversos, es necesario comparar <strong>el</strong> cambio producido en las mismas con los cambios producidos en<br />
<strong>el</strong> medio <strong>de</strong> cultivo. Por ejemplo, si consi<strong>de</strong>ramos colonias bacterianas en un g<strong>el</strong>, <strong>el</strong> propio g<strong>el</strong> en<br />
ausencia <strong>de</strong> esas colonias experimenta cambios en sus propieda<strong>de</strong>s ópticas por <strong>de</strong>secación, por<br />
reacciones químicas diversas, etc.<br />
Desarrollando las i<strong>de</strong>as anteriores un poco más, po<strong>de</strong>mos plantearnos que <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> imágenes<br />
<strong>de</strong> speckle <strong>de</strong> colonias bacterianas <strong>de</strong>be brindar información sobre la actividad <strong>de</strong> estas, ya que en<br />
su actividad la fase <strong>de</strong> la onda luminosa experimenta cambios que se podrán <strong>de</strong>tectar como<br />
cambios <strong>de</strong> la estructura <strong>de</strong> speckle. Esos cambios siempre <strong>de</strong>ben ser caracterizados tomando<br />
como referencia <strong>el</strong> medio sin actividad bacteriana (lo cual es, en esencia, una muestra <strong>de</strong> control).<br />
Así, los medios biológicos como frutas, semillas, semen, etc. y otros medios no biológicos, como<br />
pinturas <strong>de</strong> secado, tienen similares características respecto a ser sistemas activos, presentando<br />
movimientos como los mencionados anteriormente [5-9]. Por consiguiente, todos estos cambios<br />
pue<strong>de</strong>n ser <strong>de</strong>tectados mediante las técnicas <strong>de</strong> biospeckle, que complementadas con las <strong>de</strong><br />
procesamiento <strong>de</strong> imágenes y estadística permiten medir la actividad <strong>de</strong> los mismos [10, 11]. Otras<br />
aplicaciones, por ejemplo, emplean la técnica <strong>de</strong> biospeckle para monitorear <strong>el</strong> flujo sanguíneo en<br />
la pi<strong>el</strong> [12] o la perfusión d<strong>el</strong> flujo sanguíneo en diferentes tejidos [13].<br />
En estudios patológicos, las técnicas <strong>de</strong> biospeckle han sido implementadas para medir la actividad<br />
biológica <strong>de</strong> especies <strong>de</strong> lento crecimiento, tal como <strong>el</strong> Bacilo <strong>de</strong> Calmette-Guérin [14]. En las<br />
bacterias <strong>de</strong> Mycobacterium BCG y M. Smegmatis está técnica permitió establecer una r<strong>el</strong>ación<br />
entre <strong>el</strong> cambio d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> refracción y la concentración bacteriana e incluso se logró medir la<br />
constante <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong> crecimiento bacterial [15].<br />
En este trabajo se muestra un estudio <strong>de</strong> la actividad biológica <strong>de</strong> un cultivo <strong>de</strong> células proce<strong>de</strong>ntes<br />
<strong>de</strong> una metástasis <strong>de</strong> un m<strong>el</strong>anoma <strong>de</strong> pi<strong>el</strong>, mediante técnicas <strong>de</strong> biospeckle, cuando son sometidas<br />
a un medicamento con diferente grado <strong>de</strong> concentración. El trabajo ha sido dividido en 4<br />
secciones. En la sección 2, se dan los <strong>de</strong>talles teóricos en que se fundamenta <strong>el</strong> método. La sección<br />
3 muestra <strong>el</strong> material y métodos, don<strong>de</strong> se <strong>de</strong>staca <strong>el</strong> montaje experimental utilizado para realizar<br />
las mediciones. En la sección 4, se muestran y se discuten los resultados obtenidos d<strong>el</strong> estudio <strong>de</strong><br />
la actividad biológica <strong>de</strong> los cultivos. Finalmente, en la sección 5, se presentan las conclusiones<br />
d<strong>el</strong> trabajo.<br />
408
2. Detalles teóricos.<br />
Una vez obtenidos los cuadros <strong>de</strong> speckle mediante una cámara CCD se proce<strong>de</strong> a hacer un<br />
procesamiento digital <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las diferencias <strong>de</strong> imágenes consecutivas que contienen la<br />
información correspondiente a los procesos que tuvieron lugar a lo largo <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> experimento.<br />
La fig.1 muestra la esencia d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> trabajo. Los cuadros en línea discontinua roja muestran<br />
las imágenes <strong>de</strong> diferencia entre dos cuadros consecutivos, representándose, <strong>el</strong> cambio en la<br />
distribución <strong>de</strong> irradiancia en <strong>el</strong> tiempo.<br />
Fig. 1 Esquema <strong>de</strong> trabajo d<strong>el</strong> procesado <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> speckle.<br />
El método utilizado en <strong>el</strong> procesamiento <strong>de</strong> las imágenes se basa en <strong>el</strong> trabajo con las diferencias<br />
resultantes <strong>de</strong> los cuadros <strong>de</strong> speckle por ser estas imágenes las que <strong>de</strong>scriben lo que ha cambiado<br />
en <strong>el</strong> tiempo cuando <strong>el</strong> cuadro pier<strong>de</strong> la corr<strong>el</strong>ación con <strong>el</strong> cuadro anterior, como resultado <strong>de</strong> la<br />
actividad c<strong>el</strong>ular. Se procesó una secuencia <strong>de</strong> diferencias <strong>de</strong> imágenes correspondientes a los<br />
cuadros <strong>de</strong> speckle y con <strong>el</strong>lo, una historia temporal d<strong>el</strong> proceso.<br />
El procesamiento consistió en obtener los parámetros estadísticos (media y <strong>de</strong>sviación estándar) <strong>de</strong><br />
la distribución <strong>de</strong> irradiancia, que <strong>de</strong>scriben lo que ocurre en las fases <strong>de</strong> crecimiento <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un<br />
punto <strong>de</strong> vista físico. Para esto se aprovecha <strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> irradiancia que sirven <strong>de</strong><br />
base para suponer que la actividad <strong>de</strong> las células es la causa d<strong>el</strong> cambio en <strong>el</strong> patrón <strong>de</strong><br />
interferencia que hace al cuadro <strong>de</strong> speckle verse diferente en cada imagen.<br />
El proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> cambio es uno <strong>de</strong> los más importantes en estos sistemas <strong>de</strong> monitoreo<br />
<strong>de</strong> la actividad. Básicamente se tiene en cuenta las variaciones temporales <strong>de</strong> la irradiancia entre<br />
dos cuadros consecutivos [16].<br />
Los métodos <strong>de</strong> diferencia temporal trabajan por lo general sobre dos imágenes I1 e I2 y sustraen<br />
cada pix<strong>el</strong> m, n correspondiente en estas imágenes, para <strong>de</strong>tectar si los valores <strong>de</strong> irradiancia en<br />
cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los han variado, lo que indica la ocurrencia <strong>de</strong> un cambio a partir <strong>de</strong> la actividad en<br />
la muestra. La imagen resultante viene dada por:<br />
O( x,<br />
y)<br />
� I � I<br />
(1)<br />
1<br />
2<br />
409
don<strong>de</strong> I1 e I2 representan los valores <strong>de</strong> irradiancia en cada una <strong>de</strong> las imágenes correspondientes<br />
[17]. De esta forma pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>tectarse una actividad que correspon<strong>de</strong> a la forma en que varía <strong>el</strong><br />
cuadro <strong>de</strong> speckle a partir <strong>de</strong> la diferencia temporal <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> irradiancia.<br />
En la fig. 2 se muestran dos cuadros consecutivos correspondientes a dos instantes <strong>de</strong> tiempo<br />
consecutivos y la imagen resultante <strong>de</strong> la diferencia <strong>de</strong> <strong>el</strong>los.<br />
(1) (2) (3)<br />
Fig. 2 Dos cuadros <strong>de</strong> speckle consecutivos (1 y 2) y su diferencia (3)<br />
Para probar <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> procesamiento digital <strong>de</strong> las imágenes para extraer la información<br />
<strong>de</strong> la actividad c<strong>el</strong>ular, se realizó un procesamiento <strong>de</strong> todas las imágenes obtenidas en los<br />
experimentos y se le aplicó <strong>el</strong> método anteriormente explicado. Si como resultado <strong>de</strong> esto, se<br />
obtienen señales <strong>de</strong>scriptoras <strong>de</strong> la actividad c<strong>el</strong>ular, que se correspon<strong>de</strong>n con aqu<strong>el</strong>las que se han<br />
reportado por otros métodos, podría afirmarse que <strong>el</strong> procesamiento utilizado cumple su objetivo.<br />
3. Material y Métodos.<br />
a) Detalles experimentales.<br />
En la figura 3 se muestra <strong>el</strong> montaje experimental utilizado para estudiar la actividad biológica <strong>de</strong><br />
un cultivo <strong>de</strong> células <strong>de</strong> m<strong>el</strong>anoma <strong>de</strong> pi<strong>el</strong> mediante las técnicas <strong>de</strong> biospeckle. Como fuente <strong>de</strong><br />
iluminación fue utilizado un láser <strong>de</strong> He-Ne con potencia <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> 17 mW y una longitud <strong>de</strong><br />
onda <strong>de</strong> 633 nm, <strong>el</strong> haz láser es filtrado espacialmente para tener una iluminación uniforme sobre<br />
las muestras <strong>de</strong> cultivo.<br />
Fig. 3 Montaje experimental para la obtención <strong>de</strong> las imágenes.<br />
410
) Preparación <strong>de</strong> las muestras c<strong>el</strong>ulares.<br />
Como muestras bajo estudio, fueron empleadas células en cultivo “in vitro” <strong>de</strong> la línea c<strong>el</strong>ular<br />
m<strong>el</strong>-rc08, obtenida <strong>de</strong> un m<strong>el</strong>anoma metastásico. Las células crecieron “in vitro” en un medio<br />
<strong>de</strong>finido químicamente, RPMI-1640 a un pH <strong>de</strong> 7-7.2, y en unas condiciones ambientales<br />
controladas, en un incubador a 37ºC con atmósfera y humedad a<strong>de</strong>cuadas para su mantenimiento<br />
fuera d<strong>el</strong> organismo. Las células se utilizaron para <strong>el</strong> estudio a las 48 horas <strong>de</strong> la siembra,<br />
momento en que estaban en semi-confluencia (fig.4).<br />
Fig. 4 Células en un microscopio <strong>de</strong> contraste <strong>de</strong> fase en <strong>el</strong> inicio d<strong>el</strong> ensayo.<br />
Las células se sembraron, en placas <strong>de</strong> plástico tratado para cultivo, estériles, <strong>de</strong> 24 pocillos<br />
(Nunc, Roski<strong>de</strong>, Denmark), <strong>de</strong> las que se utilizaron 4 pocillos. En uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los, utilizado como<br />
control, se colocó sólo <strong>el</strong> medio <strong>de</strong> cultivo (RPMI-1640 suplementado con 10% <strong>de</strong> suero bovino<br />
fetal, 1% <strong>de</strong> L - glutamina y 1% <strong>de</strong> antibióticos para cultivo: penicilina y estreptomicina). En los<br />
restantes se sembraron en cada pocillo 100.000 células en un volumen <strong>de</strong> 1,5 ml <strong>de</strong> medio <strong>de</strong><br />
cultivo completo, agregándole a dos <strong>de</strong> <strong>el</strong>los <strong>el</strong> medicamento Colcemid <strong>de</strong> concentración 0.1mL<br />
(<strong>de</strong> 10µg/mL) = 1µg; y 0.2mL (<strong>de</strong> 10µg/mL) = 2µg, respectivamente.<br />
c) Desarrollo d<strong>el</strong> experimento.<br />
Una vez estabilizadas las muestras, la luz que las atraviesa pasa a través <strong>de</strong> un objetivo fotográfico<br />
SIGMA <strong>de</strong> distancia focal 50 mm con apertura f/16 para luego introducirse en una cámara digital<br />
BASLER <strong>de</strong> alta resolución (1600x1200 píx<strong>el</strong>es) y que es capaz <strong>de</strong> funcionar a una v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong><br />
15 frames/s, suficiente para realizar dicho estudio. Utilizando un programa <strong>de</strong> captura <strong>de</strong> imágenes<br />
programado para adquirir las mismas cada 15 min, fueron capturadas 100 imágenes en <strong>el</strong> tiempo<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo d<strong>el</strong> experimento. Luego, mediante un programa <strong>de</strong> procesamiento, hecho en Matlab<br />
versión 9.0 para Windows, dichas imágenes fueron procesadas. El procesamiento consistió en<br />
filtrar cada una <strong>de</strong> las imágenes por separado consi<strong>de</strong>rando la evolución en <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> cada una<br />
<strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> cultivo. Para <strong>el</strong>lo, las imágenes fueron restadas consecutivamente y se calculó<br />
la evolución <strong>de</strong> la actividad biológica por área.<br />
4. Resultados y Discusión.<br />
En la figura 5 se muestra <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> la irradiancia correspndiente a la actividad biológica en<br />
cada imagen capturada en función d<strong>el</strong> tiempo para las cuatro c<strong>el</strong>das <strong>de</strong> cultivos estudiadas. La<br />
curva (*) correspon<strong>de</strong> al medio <strong>de</strong> cultivo usado para preparar las muestras, que fue tomado como<br />
referencia para analizar la actividad biológica <strong>de</strong> los <strong>de</strong>más cultivos. Como po<strong>de</strong>mos observar en<br />
dicha curva, <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> la irradiancia permanece constante en <strong>el</strong> tiempo significando que <strong>el</strong><br />
mismo se encuentra en estado estable, o sea, no existe actividad biológica apreciable. Por <strong>el</strong><br />
contrario, al observar las restantes curvas, que representan <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong> las células d<strong>el</strong><br />
m<strong>el</strong>anoma con o sin medicamento, se <strong>de</strong>stacan picos <strong>de</strong> irradiancia luminosa para diversos<br />
411
instantes <strong>de</strong> tiempo, atribuibles a la actividad biológica <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> material. Si vemos, por ejemplo,<br />
la curva (□) compuesta por <strong>el</strong> medio <strong>de</strong> cultivo, las células cancerígenas y una concentración <strong>de</strong><br />
medicamento <strong>de</strong> 2 µg, en ésta <strong>de</strong>tectamos que la actividad biológica se incrementa<br />
significativamente a las 5.5 horas <strong>de</strong> comenzado <strong>el</strong> experimento. También son observables otros<br />
máximos <strong>de</strong> irradiancia en dicha curva, indicando que existe un incremento <strong>de</strong> la actividad<br />
biológica, sobre las 12.5 y 21.5 horas, así como unos máximos secundarios <strong>de</strong> actividad. Se<br />
<strong>de</strong>staca, en estas curvas, que la posición <strong>de</strong> los máximos principales <strong>de</strong> irradiancia <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la<br />
cantidad <strong>de</strong> medicamento, <strong>de</strong> modo que en las curvas <strong>de</strong> menos concentración d<strong>el</strong> mismo, <strong>el</strong><br />
máximo ocurre más rápidamente, lo cual es lógico porque <strong>el</strong> medicamento (Colcemid, que es un<br />
medicamento/droga) tien<strong>de</strong> a inhibir la actividad c<strong>el</strong>ular, es <strong>de</strong>cir que <strong>de</strong>tiene <strong>el</strong> ciclo c<strong>el</strong>ular, y las<br />
células se <strong>de</strong>tienen en metafase.<br />
Por la misma razón, los máximos <strong>de</strong> irradiancia d<strong>el</strong> mismo or<strong>de</strong>n se van separando entre sí<br />
conforme aumenta la concentración <strong>de</strong> medicamento, lo que indica un retardo <strong>de</strong>bido al<br />
medicamento. También en todas las curvas es <strong>de</strong>tectable que la altura <strong>de</strong> los máximos principales<br />
va disminuyendo al aumentar <strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> los mismos, lo cual refleja que la actividad biológica va<br />
disminuyendo consi<strong>de</strong>rablemente en <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong>bido a que van cesando algunos procesos<br />
biológicos ( factores como la mortalidad y la <strong>de</strong>tención d<strong>el</strong> ciclo c<strong>el</strong>ular), Estos factores provocan<br />
consecuentemente: cambios <strong>de</strong> fase, <strong>de</strong> dirección <strong>de</strong> propagación, <strong>de</strong> polarización y <strong>de</strong><br />
atenuación, que permiten caracterizar la actividad bacteriana. Otro <strong>de</strong>talle a <strong>de</strong>stacar es que la<br />
irradiancia media disminuye con la concentración <strong>de</strong> medicamento (curvas o y □), lo cual es lógico<br />
<strong>de</strong>bido a que <strong>el</strong> cultivo se hace menos traslucido. La figura 6 muestra una vista <strong>de</strong> las células a<br />
través d<strong>el</strong> microscopio tras la experiencia, don<strong>de</strong> se nota que la actividad c<strong>el</strong>ular ha disminuido al<br />
cabo <strong>de</strong> las 24 horas con respecto al inicio <strong>de</strong> la experiencia, lo que también pue<strong>de</strong> apreciarse en<br />
las curvas <strong>de</strong> la fig. 5.<br />
Fig. 5 Representación gráfica d<strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong> las diferentes muestras en función d<strong>el</strong><br />
tiempo transcurrido durante la experiencia.<br />
Con respecto a los errores d<strong>el</strong> método propuesto, se <strong>de</strong>ben fundamentalmente a la inestabilidad <strong>de</strong><br />
la fuente <strong>de</strong> iluminación utilizada. En nuestro caso usamos un láser <strong>de</strong> He-Ne con fuente<br />
estabilizada y medimos sus fluctuaciones en <strong>el</strong> tiempo presentando un comportamiento lo<br />
suficientemente estable para <strong>de</strong>sarrollar <strong>el</strong> experimento. Por otro lado, vibraciones en <strong>el</strong> sistema<br />
experimental pue<strong>de</strong>n también afectar a las mediciones, lo cual fue resu<strong>el</strong>to realizando <strong>el</strong> montaje<br />
412
sobre una mesa holográfica y aislando toda fuente <strong>de</strong> ruido <strong>de</strong> la misma. Debido a que <strong>el</strong> proceso<br />
<strong>de</strong> reproducción es lento comparado con <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> las imágenes, la cámara<br />
usada a 15 frames/s fue suficiente para realizar nuestro estudio. Otras fuentes <strong>de</strong> error que pue<strong>de</strong>n<br />
influir <strong>de</strong> manera menos significativa en <strong>el</strong> proceso son las técnicas <strong>de</strong> procesamiento, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
filtros y las cifras significativas usadas para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la diferencia <strong>de</strong> las irradiancias.<br />
Fig. 6 Células en un microscopio <strong>de</strong> contraste <strong>de</strong> fases <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> ensayo.<br />
4. Conclusiones.<br />
Mediante <strong>el</strong> método <strong>de</strong> biospeckle propuesto, <strong>de</strong> obtener las diferencias entres dos imágenes<br />
consecutivas correspondientes a dos instantes d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo c<strong>el</strong>ular <strong>de</strong> muestras <strong>de</strong> m<strong>el</strong>anoma, se<br />
ha podido analizar los cambios <strong>de</strong> actividad biológica en las mismas a partir d<strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> valor<br />
medio <strong>de</strong> la irradiancia <strong>de</strong> la luz transmitida. Se observaron máximos <strong>de</strong> irradiancia en<br />
<strong>de</strong>terminados momento d<strong>el</strong> estudio, lo que cual refleja un aumento <strong>de</strong> la actividad biológica. Así<br />
mismo, se <strong>de</strong>tectaron retardos en los momentos <strong>de</strong> maxima actividad <strong>de</strong>bido a la influencia d<strong>el</strong><br />
medicanento, <strong>el</strong> cual tien<strong>de</strong> a inhibir la actividad c<strong>el</strong>ular. Por ultimo es <strong>de</strong> <strong>de</strong>stacar que <strong>el</strong> tiempo<br />
<strong>de</strong> realización <strong>de</strong> la experiencia <strong>de</strong> 24 horas es suficiente para evaluar cambios en la actividad<br />
bilogica, y se encuentra <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los estándares <strong>de</strong> los análisis clínicos, lo que unido al su efecto<br />
no invasivo hace <strong>de</strong> la técnica <strong>de</strong> biospeckle, una opción a<strong>de</strong>cuada para su implementación en<br />
laboratorios clínicos.<br />
5. Agra<strong>de</strong>cimientos.<br />
Los autores quieren agra<strong>de</strong>cer al Departamento <strong>de</strong> Patología <strong>de</strong> la Facultad <strong>de</strong> Medicina <strong>de</strong> la<br />
Universidad <strong>de</strong> Valencia por las facilida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> sus instalaciones y especialmente a la<br />
técnico Ana Clarí por la preparación <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> células. También <strong>de</strong>sean agra<strong>de</strong>cer postmortem<br />
al Prof. Luis Martí López por sus valiosas críticas y aportes en la confección d<strong>el</strong> trabajo.<br />
RA Martínez C<strong>el</strong>orio <strong>de</strong>sea agra<strong>de</strong>cer la beca <strong>de</strong> investigación concedida por la Universida <strong>de</strong><br />
Valencia y al Dpto. <strong>de</strong> Comunicciones y Electrónica <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Guanajuato.<br />
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[8] Carvalho P.H.A, Barreto J, Braga Jr R.A., Rab<strong>el</strong>o G.F. Motility parameters assessment of bovine frozen semen by<br />
biospeckle laser (BSL) system. Biosystems Eng. 2009; 102(1): 31-35.<br />
[9] 13. R. Arizaga, M. Trivi and H. J. Rabal, “Speckle time evolution characterization by co-ocurrence matrix<br />
analysis”. Optics and Laser Technology 1999; 31(2): 163–169.<br />
[10] Rabal H J, Braga R A. Dynamic laser speckle and Applications: Rochester, New York: Brian J. Thompson,<br />
2009.<br />
[11] Ramírez Miquet EE. Descripción <strong>de</strong> la actividad <strong>de</strong> la Escherichia Coli mediante speckle dinámico. Tesis <strong>de</strong><br />
Diploma, Instituto <strong>de</strong> Tecnologías Nucleares y Energéticas, Cuba, 2010.<br />
[12] Fujii H, Asakura T. Blood flow observed by time-varing laser speckle. Opt Letter 1985; 10(3):104–106.<br />
[13] Rajan V, Varghese B, van Leeuwen TG, Steenbergen W. Speckles in Laser Doppler perfusion imaging. Opt<br />
Letter 2006; 31(4):468–470.<br />
[14] Faragó Jardim D, Batista Santiago Neto R, Machado RRP, Aarestrup FM, Mendonça JPR.F and Lesche B.<br />
Observing bacterial activity interferometrically.Eur Biophys J 2003; 32(2): 159-162.<br />
[15] Machado RRP, Lima Filho ES, Jardim DF, Ferreira MAA, FariaC. G. <strong>de</strong>, Duarte R S and LescheB. Metabolic<br />
activity interferometer: <strong>de</strong>scription and calibration of an interferometric method to measure growth of mycobacteria.<br />
Eur Biophys J 2008; 38(1): 111-119.<br />
[16] Cheng-Chi Ch, Tsorng-Lin Ch. Modified temporal difference method for change <strong>de</strong>tection. Optical Engineering<br />
2005; 44(2): 027001-10<br />
[17] Martí-López L, Cabrera H, Martínez C<strong>el</strong>orio R A, González Peña R. Temporal difference method for processing<br />
dynamic speckle patterns. Optics Communications 2010; 283(24): 4972-4977.<br />
414
CURSOS DE SEGUNDO NIVEL DE FORMACIÓN EN<br />
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA<br />
M. Ribas 1� , E.Vañó 1 , M. Alonso 1 , L. Arranz 1 , D. Córdoba 1 , N. Ferrer 1 , A. Gómez 1 , J.<br />
Hernán<strong>de</strong>z Armas 1 , L. Pallarés 2 , M.A. Pombar 1 , A. Rubio 1 , M. Téllez <strong>de</strong> Cepeda 1<br />
1 Comisión Nacional Especialidad Radiofísica Hospitalaria (CNRFH)<br />
2 Ministerio Sanidad, Política Social e Igualdad<br />
RESUMEN<br />
La Or<strong>de</strong>n SCO/3276/2007, <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> octubre d<strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Sanidad y Consumo, publica <strong>el</strong><br />
Acuerdo <strong>de</strong> la Comisión <strong>de</strong> Recursos Humanos d<strong>el</strong> Sistema Nacional <strong>de</strong> Salud, mediante <strong>el</strong> que se<br />
articula <strong>el</strong> segundo niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> formación en protección radiológica <strong>de</strong> los profesionales que llevan a<br />
cabo procedimientos <strong>de</strong> radiología intervencionista en instituciones sanitarias d<strong>el</strong> ámbito público o<br />
privado.<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es dar a conocer como se está llevando a cabo la aplicación <strong>de</strong> esta<br />
norma en España, mediante la realización <strong>de</strong> cursos específicos, siguiendo la Guía <strong>de</strong> Protección<br />
Radiológica 116 <strong>de</strong> la Comisión Europea, así como <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> aceptación <strong>de</strong> los mismos entre los<br />
médicos especialistas que lo realizan. Para garantizar <strong>el</strong> cumplimiento y niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> estos cursos, la<br />
CNRFH revisa la documentación remitida por la entidad solicitante, previa y posterior a la<br />
realización d<strong>el</strong> curso. Des<strong>de</strong> la publicación <strong>de</strong> la or<strong>de</strong>n hasta final d<strong>el</strong> 2010 se han realizado 47<br />
cursos con un total <strong>de</strong> 874 participantes.<br />
Palabras claves: cursos formación, protección radiológica, radiología intervencionista<br />
ABSTRACT<br />
SCO/3276/2007 Or<strong>de</strong>r of October 23 the Ministry of Health publishes the agreement of the<br />
Committee on Human Resources of the National Health, by articulating the second lev<strong>el</strong> of training<br />
in radiation protection professionals carried out by interventional radiology procedures in public or<br />
private health institutions.The aim of this paper is to show how the application of this rule is carried<br />
out in Spain, through the implementation of specific courses, following the Gui<strong>de</strong> for Radiation<br />
Protection 116, published by the European Commission, and the <strong>de</strong>gree of acceptance of this<br />
among physicians who perform. To ensure compliance with and lev<strong>el</strong> of these courses, the CNRFH<br />
reviews the documentation submitted by the applicant, before and after the completion of the<br />
course. Since the publication of the or<strong>de</strong>r until the end of 2010, 47 courses have been carried out<br />
with a total of 874 participants.<br />
Key Words: training courses, radiation protection, interventional radiology.<br />
1. Introducción.<br />
El artículo 9 <strong>de</strong> la directiva 97/43 EURATOM, d<strong>el</strong> Consejo, <strong>de</strong> 30 <strong>de</strong> junio, r<strong>el</strong>ativa a la<br />
protección <strong>de</strong> la salud frente a los riesgos <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes en exposiciones<br />
médicas [1] , se ha transpuesto al or<strong>de</strong>namiento jurídico español a través d<strong>el</strong> artículo 6.2 d<strong>el</strong> Real<br />
Decreto 1976/1999, <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> diciembre, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en<br />
radiodiagnóstico [2] , que prevé que «los especialistas que realicen procedimientos intervencionistas<br />
requerirán un segundo niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> formación en protección radiológica orientado, específicamente, a la<br />
práctica intervencionista».<br />
La Radiología Intervencionista (RI) es una disciplina que acepta <strong>de</strong>finiciones variadas, aunque<br />
existen varias socieda<strong>de</strong>s científicas en Europa y en Estados Unidos que proponen contenidos muy<br />
similares. Es bastante frecuente, i<strong>de</strong>ntificar <strong>el</strong> término “Radiología Intervencionista” con la práctica<br />
� mribas@santpau.cat<br />
415
<strong>de</strong> procedimientos en los que se que utilizan imágenes radiológicas como guía para <strong>el</strong> uso<br />
percutáneo <strong>de</strong> catéteres, guías, “stents” y otros dispositivos a través <strong>de</strong> los vasos sanguíneos u otras<br />
vías, tanto en <strong>el</strong> diagnóstico como en <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminadas patologías, y para documentar<br />
<strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> las intervenciones.<br />
La Or<strong>de</strong>n SCO/3276/2007, <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> octubre d<strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Sanidad y Consumo, publica <strong>el</strong><br />
Acuerdo <strong>de</strong> la Comisión <strong>de</strong> Recursos Humanos d<strong>el</strong> Sistema Nacional <strong>de</strong> Salud, mediante <strong>el</strong> que se<br />
articula <strong>el</strong> segundo niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> formación en protección radiológica <strong>de</strong> los profesionales que llevan a<br />
cabo procedimientos <strong>de</strong> radiología intervencionista [3] en instituciones sanitarias d<strong>el</strong> ámbito<br />
público o privado, <strong>de</strong>bido a que estos procedimientos implican altas dosis <strong>de</strong> radiación para los<br />
pacientes.<br />
En esta or<strong>de</strong>n se indica que dicho niv<strong>el</strong> se acreditará mediante la superación <strong>de</strong> un curso que reúna<br />
las condiciones que a estos efectos se <strong>de</strong>terminan en la Guía <strong>de</strong> Protección Radiológica 116 <strong>de</strong> la<br />
Comisión Europea [4] .<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es dar a conocer como se está llevando a cabo la aplicación <strong>de</strong> esta<br />
norma en España, mediante la realización <strong>de</strong> cursos específicos, siguiendo esta Guía Europea, así<br />
como <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> aceptación <strong>de</strong> los mismos entre los médicos especialistas que lo realizan.<br />
2. Material y método.<br />
Correspon<strong>de</strong> a la Dirección General <strong>de</strong> Recursos Humanos y Servicios Económico Presupuestario,<br />
Subdirección General <strong>de</strong> Or<strong>de</strong>nación Profesional d<strong>el</strong> Minsiterio <strong>de</strong> Sanidad, Política Social e<br />
Igualdad (<strong>de</strong> aquí en ad<strong>el</strong>ante se citará como MSPSI), previo informe <strong>de</strong> la Comisión Nacional <strong>de</strong> la<br />
Especialidad Radiofísica Hospitalaria (CNRFH), Comisión asesora d<strong>el</strong> MSPSI, certificar que cada<br />
uno <strong>de</strong> los cursos <strong>de</strong> segundo niv<strong>el</strong> que se pretenda impartir se a<strong>de</strong>cúa a la Guía Europea 116 antes<br />
mencionada.<br />
El procedimiento a seguir para organizar un curso es <strong>el</strong> siguiente:<br />
Las entida<strong>de</strong>s que <strong>de</strong>sean organizar los cursos <strong>de</strong> segundo niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> formación en protección<br />
radiológica, con carácter previo a su impartición, <strong>de</strong>ben dirigir la solicitud normalizada al MSPSI.<br />
La documentación necesaria que tiene que aportar la Entidad Organizadora (EO) está <strong>de</strong>tallada en<br />
la web d<strong>el</strong> MSPSI [5] , así como los requisitos técnicos recomendados por la CNRFH.<br />
Para garantizar <strong>el</strong> cumplimiento y niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> estos cursos, la CNRFH revisa la documentación<br />
remitida por la EO, previa y posteriormente a la realización d<strong>el</strong> curso.<br />
Los requisitos técnicos que revisa la CNRFH para la solicitud <strong>de</strong> curso se indican en la tabla No. 1.<br />
416
Tabla No.1: Plantilla sobre los requisitos técnicos que se evaluan.<br />
ENTIDAD:<br />
EXPTE:<br />
LISTADO DE COMPROBACIÓN<br />
SOLICITUD OBSERVACIONES<br />
Mod<strong>el</strong>o normalizado<br />
Nombre <strong>de</strong> la entidad<br />
Responsable d<strong>el</strong> curso y CV<br />
Profesorado y CV (experiencia en radiología intervencionista)<br />
Lugar y fechas <strong>de</strong> realización<br />
Nº horas (≥ 20 horas y <strong>de</strong> <strong>el</strong>las <strong>el</strong> 20%, mínimo, <strong>de</strong>dicadas a ejercicios prácticos)<br />
Nº previsto <strong>de</strong> alumnos<br />
Nº salas y equipos (marca, referencia, mod<strong>el</strong>o)<br />
Programa formativo – Contenido d<strong>el</strong> curso.(Recomendaciones Guía E-116)<br />
1.- Sistemas <strong>de</strong> rayos X para Radiología Intervencionista (RI).<br />
2.- Magnitu<strong>de</strong>s dosimétricas específicas para RI.<br />
3.- Radiobiología: riesgos en RI.<br />
4.- Protección radiológica d<strong>el</strong> paciente y d<strong>el</strong> personal en RI.<br />
5.- Control <strong>de</strong> calidad en RI.<br />
6.- Normas locales e internacionales que conciernen a la RI.<br />
7.- Optimización <strong>de</strong> la protección radiológica en RI.<br />
Material didáctico a facilitar al alumnado<br />
Mod<strong>el</strong>o control asistencia. (100% clases teóricas y prácticas)<br />
Prueba <strong>de</strong> evaluación final. (≥ 65 % respuestas correctas)<br />
Encuesta <strong>de</strong> satisfacción<br />
ACTA OBSERVACIONES<br />
Fechas <strong>de</strong> realización<br />
Nº <strong>de</strong> alumnos, especialidad médica y resultado prueba final<br />
Control <strong>de</strong> asistencia d<strong>el</strong> 100% clases teóricas y prácticas<br />
Resultado encuesta <strong>de</strong> satisfacción d<strong>el</strong> alumnado<br />
Mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> diploma expedido con fecha <strong>de</strong> la acreditación concedida<br />
Si la documentación está correcta, la CNRFH emite un informe favorable <strong>de</strong> la solicitud al MSPSI,<br />
previa a la realización d<strong>el</strong> curso, y éste proce<strong>de</strong> a la emisión <strong>de</strong> la acreditación <strong>de</strong> los cursos <strong>de</strong><br />
segundo niv<strong>el</strong>, emitiendo una certificación a la EO mediante resolución expresa. La EO, una vez<br />
realizado <strong>el</strong> curso, envía <strong>de</strong> nuevo una memoria al MSPSI, <strong>de</strong> acuerdo con los requisitos técnicos<br />
indicados por la CNRFH, la cual hace una nueva evaluación. Si la documentación está correcta se<br />
emite un informe final favorable, en caso contrario <strong>el</strong> MSPSI hace un requerimiento a la EO para<br />
que aporte la documentación necesaria.<br />
417
2. Resultados y discusión.<br />
La realización <strong>de</strong> los primeros cursos se inició en <strong>el</strong> segundo trimestre d<strong>el</strong> 2008. Des<strong>de</strong> entonces y<br />
hasta diciembre <strong>de</strong> 2010, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> cursos solicitados para su acreditación ha sido <strong>de</strong> 47. En la<br />
tabla No. 2 se muestra <strong>el</strong> número <strong>de</strong> cursos y la valoración <strong>de</strong> los mismos. En esta tabla se observa<br />
que, en general, las EO, para la realización <strong>de</strong> los cursos, han proporcionado la información<br />
necesaria acreditando <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> los requisitos exigidos por la normativa. Cuando la<br />
CNRFH ha observado alguna <strong>de</strong>ficiencia, la solicitud para su corrección se ha llevado a cabo <strong>de</strong><br />
forma que, sólo en muy contadas ocasiones fue necesario un segundo requerimiento.<br />
En la gráfica nº 1 se indica la distribución <strong>de</strong> estos cursos por Comunida<strong>de</strong>s Autónomas (CCAA).<br />
De esta gráfica se <strong>de</strong>spren<strong>de</strong> que no todas las CCAA han implementado estos cursos, no obstante<br />
hay que <strong>de</strong>cir que en algunos cursos ha habido participantes proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> estas CCAA.<br />
En la tabla No. 3 se presenta la distribución <strong>de</strong> participantes por especialida<strong>de</strong>s médicas. Hay que<br />
resaltar <strong>el</strong> <strong>el</strong>evado número <strong>de</strong> médicos especialistas que llevan a cabo procedimientos <strong>de</strong> RI, 874 en<br />
total, que hasta <strong>el</strong> momento se han beneficiado <strong>de</strong> esta formación, alcanzado la cualificación exigida<br />
por la Or<strong>de</strong>n Ministerial.<br />
Se observa que a esta formación se han acogido varias especialida<strong>de</strong>s médicas, encabezadas por<br />
Cardiología con 320 participantes, seguida <strong>de</strong> Radiodiagnóstico con 216. Este hecho ya era<br />
previsible según la Or<strong>de</strong>n Ministerial.<br />
D<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las encuestas <strong>de</strong> valoración <strong>de</strong> los mismos, se <strong>de</strong>spren<strong>de</strong> que esta formación ha sido<br />
muy bien aceptada por la mayoría <strong>de</strong> los médicos, <strong>de</strong> acuerdo con sus opiniones recogidas postcurso,<br />
manifestando <strong>el</strong> acierto d<strong>el</strong> programa, tanto teórico como práctico, dando una puntuación<br />
comprendida entre Notable y Sobresaliente.<br />
Tabla No.2: Número <strong>de</strong> cursos y la valoración <strong>de</strong> los mismos. Des<strong>de</strong> la publicación <strong>de</strong> la or<strong>de</strong>n hasta final<br />
2010.<br />
Nº <strong>de</strong> cursos solicitados 47<br />
Nº <strong>de</strong> Comunida<strong>de</strong>s Autónomas que han solicitado cursos 11<br />
para su acreditación<br />
Nº <strong>de</strong> cursos con Resolución acreditativa <strong>de</strong> la Dirección<br />
General, previo informe positivo <strong>de</strong> la Comisión Nacional 47<br />
<strong>de</strong> Radiofísica Hospitalaria.<br />
Nº <strong>de</strong> cursos con informe final a<strong>de</strong>cuado a las<br />
recomendaciones <strong>de</strong> la Comisión Nacional <strong>de</strong> Radiofísica 44<br />
Hospitalaria<br />
Nº <strong>de</strong> cursos pendientes <strong>de</strong> respuesta a los requisitos <strong>de</strong> la<br />
3<br />
Comisión Nacional <strong>de</strong> Radiofísica Hospitalaria<br />
Nº <strong>de</strong> participantes que han finalizado hasta diciembre<br />
874<br />
2010 <strong>el</strong> curso, con calificación <strong>de</strong> “aptos”.<br />
418
Fig. No. 1: Distribución por Comunida<strong>de</strong>s Autónomas <strong>de</strong> los 47 cursos <strong>de</strong> segundo niv<strong>el</strong> en PR<br />
realizados hasta final 2010.<br />
Tabla No.2: Número <strong>de</strong> participantes que han realizado <strong>el</strong> curso con calificación <strong>de</strong> aptos, según<br />
especialidad médica <strong>de</strong> proce<strong>de</strong>ncia. Des<strong>de</strong> publicación or<strong>de</strong>n hasta final 2010<br />
Anestesiología y Reanimación 4<br />
Angiología y Cirugía Vascular 158<br />
Cirugía General y d<strong>el</strong> Aparato Digestivo 3<br />
Cardiología 320<br />
Cirugía Cardiovascular 8<br />
Cirugía Ortopédica y Traumatología 6<br />
Cirugía Torácica 5<br />
Aparato Digestivo 47<br />
Medicina <strong>de</strong> la Educación Física y <strong>el</strong> Deporte 2<br />
Medicina Intensiva 14<br />
Medicina Nuclear 1<br />
Medicina Preventiva y Salud Pública 1<br />
Neumología 1<br />
Neurocirugía 5<br />
Neurofisiología Clínica 1<br />
Neurología 19<br />
Odontología 1<br />
Radiodiagnóstico 216<br />
Urología 62<br />
TOTAL 874<br />
419
3. Conclusiones.<br />
La publicación <strong>de</strong> la Or<strong>de</strong>n SCO/3276/2007 d<strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Sanidad y Consumo ha obligado a<br />
poner en marcha en la mayoría <strong>de</strong> CCAA la realización <strong>de</strong> cursos <strong>de</strong> segundo niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> formación<br />
en protección radiológica. Hasta final d<strong>el</strong> 2010 se han realizado 47 cursos.<br />
Hasta <strong>el</strong> momento, un <strong>el</strong>evado número <strong>de</strong> profesionales, 874, que llevan a cabo procedimientos <strong>de</strong><br />
radiología intervencionista han alcanzado la cualificación exigida por la Or<strong>de</strong>n Ministerial gracias a<br />
la realización <strong>de</strong> estos cursos. La especialidad con más participantes ha sido Cardiología, con 320,<br />
seguida <strong>de</strong> Radiodiagnóstico con 216.<br />
La calidad <strong>de</strong> los cursos, reflejada en <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las encuestas <strong>de</strong> valoración <strong>de</strong> los mismos, ha<br />
sido puntuada por los profesionales médicos con una nota comprendida entre Notable y<br />
Sobresaliente.<br />
El procedimiento seguido por <strong>el</strong> MSPSI en colaboración con la CNRFH ha <strong>de</strong>mostrado ser ágil, para<br />
que la EO pueda obtener la certificación d<strong>el</strong> curso.<br />
Por último, alentar al órgano correspondiente <strong>de</strong> todas aqu<strong>el</strong>las CCAA que todavía no han<br />
implementado esta formación a que lo hagan, si es posible, o bien que faciliten que los profesionales<br />
que la necesiten la lleven a cabo en otra Comunidad Autónoma que les sea propicia.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Directiva 97/43/EURATOM d<strong>el</strong> Consejo, <strong>de</strong> 30 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 1997, r<strong>el</strong>ativa a la proteccion <strong>de</strong> la salud frente<br />
a los riesgos <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes en exposiciones médicas, por la que se <strong>de</strong>roga la directiva<br />
84/466/EURATOM. DOCE n.º 180 <strong>de</strong> 9/7/1997, pp. 22-27.<br />
[2] Real Decreto 1976/1999, <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> diciembre, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en<br />
radiodiagnóstico. BOE n.º 311 <strong>de</strong> 29/12/1999, pp. 45891-45900.<br />
[3] ORDEN SCO/3276/2007, <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> octubre, por la que se publica <strong>el</strong> Acuerdo <strong>de</strong> la Comisión <strong>de</strong> Recursos<br />
Humanos d<strong>el</strong> Sistema Nacional <strong>de</strong> Salud, mediante <strong>el</strong> que se articula <strong>el</strong> segundo niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> formación en<br />
protección radiológica <strong>de</strong> los profesionales que llevan a cabo procedimientos <strong>de</strong> radiología intervencionista.<br />
BOE n.º 272 <strong>de</strong> 13/11/2007, pp. 46539-46540.<br />
[4] Guid<strong>el</strong>ines on education and training in radiation protection for medical exposures. Radiation Protection<br />
116. European Comission, 2000.<br />
[5] http://www.msps.es/profesionales/formacion/formacionContinuada/home.htm<br />
420
EFECTO GENOTÓXICO INDUCIDO POR UN CAMPO<br />
MAGNÉTICO DE 200 MICROTESLAS: MODELO<br />
EXPERIMENTAL “IN VIVO”<br />
(1) Montoya Navarro, I.; (1) Alcaraz Saura, M.; (2) Alcázar Fernán<strong>de</strong>z, MD.; (1) Olmos Ortiz,<br />
E.; (1) Montalbán León, F.; (1) Sánchez Villalobos, JM y (1) Alcaraz Baños, M<br />
1 Área <strong>de</strong> Radiología y Medicina Física. Facultad <strong>de</strong> Medicina y Odontología y<br />
(2) Servicio <strong>de</strong> Radioprotección d<strong>el</strong> Vicerrectorado <strong>de</strong> Investigación, Universidad <strong>de</strong><br />
Murcia, 30100-Campus <strong>de</strong> Espinardo (Murcia)<br />
RESUMEN<br />
Se presenta <strong>el</strong> efecto genotóxico “in vivo” (mutagénico) inducido por un campo magnético<br />
<strong>de</strong> 200 microTeslas en micronúcleos <strong>de</strong> médula ósea <strong>de</strong> ratón expuestos durante 1, 2, 3 y 4<br />
semanas. Se compara dicho efecto genotóxico con <strong>el</strong> inducido por una exposición a 50 cGy <strong>de</strong><br />
rayos X y se ensayan diferentes sustancias que disminuyen <strong>el</strong> daño inducido por la radiación<br />
ionizante. Sin embargo, este efecto radioprotector frente a la radiación ionizante no se pone <strong>de</strong><br />
manifiesto en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la expsosición a campos magnéticos, mostrando posiblemente<br />
mecanismos lesivos diferentes.<br />
Palabras claves: Micronúcleos, antioxidantes, agentes antimutagénicos, efectos <strong>de</strong> la radiación, efectos <strong>de</strong><br />
los campos magnéticos<br />
ABSTRACT<br />
“In vivo” genotoxic effect (mutagenic effect) induced by a magnetic fi<strong>el</strong>d of 200 microTeslas<br />
in bone marrow of mouse exposed (micronucleus test) during 1, 2, 3 and 4 weeks is presented.<br />
This genotoxic effect was compared with that induced by exposure to 50 cGy of X-ray and<br />
together with different substances knows to diminish damage induced by the ionizing radiation.<br />
However, this radioprotective effect doesn't show in the case to exposure to magnetic fi<strong>el</strong>ds,<br />
possibly showing different damage mechanisms.<br />
Key Words: micronuclei, antioxidants, antimutagenic agents, radiation effects, magnetic fi<strong>el</strong>ds<br />
1. Introducción.<br />
El test <strong>de</strong> micronúcleos “in vivo” es un método <strong>de</strong>scrito originariamente para la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong><br />
alteraciones cromosómicas provocadas por sustancias químicas. El ensayo <strong>de</strong> micronúcleos sobre<br />
eritrocitos policromatófilos <strong>de</strong> médula ósea (PCEs), <strong>de</strong>sarrollado por Schmidt (1975), es<br />
probablemente <strong>el</strong> test más utilizado en <strong>el</strong> estudio genotóxico a corto plazo realizado “in vivo”. El<br />
análisis <strong>de</strong> micronúcleos sobre PCEs es un método simple para la <strong>de</strong>tección d<strong>el</strong> daño cromosómico<br />
producido por agentes químicos y físicos y es, probablemente, <strong>el</strong> test más significativo en términos<br />
<strong>de</strong> riesgo humano.<br />
Este estudio preten<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar la existencia <strong>de</strong> un posible efecto genotóxico (mutagénico)<br />
inducido por la exposición continuada a un campo magnético <strong>de</strong> 200± 20 µTeslas y valorar un<br />
posible efecto protector <strong>de</strong> diferentes sustancias antioxidantes consi<strong>de</strong>radas como protectoras<br />
frente al daño cromosómico inducido por radiación ionizante.<br />
421
Material y métodos<br />
Animales: se han utilizado ratones Swiss machos <strong>de</strong> 9-12 semanas <strong>de</strong> edad y un peso aproximado<br />
<strong>de</strong> 25-30 g al comienzo d<strong>el</strong> estudio, que se han mantenido en condiciones controladas, alimentados<br />
con dieta comercial (Ro<strong>de</strong>nt toxicology diet�,BYK Universal, Francia) y suministro <strong>de</strong> agua “ad<br />
libitum”, con ciclos día/noche <strong>de</strong> 12 h. Cada grupo experimental esta constituido por 6 animales.<br />
Exposición a campo magnético: se ha construido un dispositivo experimental consistente en tres<br />
bobinas <strong>de</strong> 100 vu<strong>el</strong>tas con hilo <strong>de</strong> cobre <strong>de</strong> 1 mm <strong>de</strong> diámetro. Con una frecuencia <strong>de</strong> 50 Hz, <strong>el</strong><br />
campo magnético creado por una bobina en su centro es B (en �T) � 0,2 x I (mA). Para alimentar<br />
las bobinas se ha construido una fuente <strong>de</strong> intensidad variable a 50 Hz; en esta experiencia se ha<br />
alimentado con 700 mA lo que produce un campo magnético <strong>de</strong> 200 � 20 �T en la zona <strong>de</strong><br />
exposición. El tiempo <strong>de</strong> permanencia <strong>de</strong> cada grupo <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> campo magnético, en exposición<br />
corporal total, es <strong>de</strong> 0 (como control), 7, 14, 21, 28 días. Posteriormente, se ha repetido la<br />
experiencia administrándose diversas sustancias radioprotectoras: dimetilsulfósido (DMSO),<br />
propiltiouracilo (PTU), procianidinas (P90) y extracto cítrico soluble (ECS) administradas al 0,2%<br />
en <strong>el</strong> agua <strong>de</strong> bebida durante todo <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> exposición <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> campo magnético estudiado.<br />
Fig. 1 Mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> exposición a campo magnético utilizado en este estudio<br />
422
Exposición a radiación ionizante: como control positivo d<strong>el</strong> test se ha procedido a la irradiación con<br />
rayos X <strong>de</strong> un grupo <strong>de</strong> animales. Como segundo control, a otros grupos <strong>de</strong> animales se les ha<br />
administrado las sustancias radioprotectoras (DMSO, PTU, P90 y ECS) una hora antes <strong>de</strong> la irradiación<br />
(preirradiación) y 5 minutos <strong>de</strong>spués (post-irradiación). La irradiación con rayos X, en exposición corporal<br />
total, se ha realizado con un aparato Andrex SMART 200E machine (Xylon International, Hamburg,<br />
Alemania) a 120 kV, 4,5 mA, DFO <strong>de</strong> 74,5 cm a temperatura ambiental, con una tasa <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> 102<br />
mGy/min. La dosis se monitorizó con un Dosimetro Universal UNIDOS con una cámara <strong>de</strong> ionización<br />
PTW Farmer TW 30010 (PTW-Friburg, Friburg, Alemania) ubicada en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la cabina y<br />
confirmada con dosimetría <strong>de</strong> TLD. La dosis total a cada animal ha sido <strong>de</strong> 50 cGy.<br />
Fig. 2 Mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> exposición a radiación<br />
ionizante utilizado en este estudio.<br />
Test <strong>de</strong> Micronúcleos: se ha realizado <strong>el</strong> test <strong>de</strong> MN sobre médula ósea <strong>de</strong> ratón <strong>de</strong>scrito por<br />
Scmidt (1975) [1]. Brevemente: tras los periodos <strong>de</strong> exposición fijados, los animales se han<br />
sacrificado para proce<strong>de</strong>r a la exéresis <strong>de</strong> la médula ósea <strong>de</strong> ambos fémures, según la técnica<br />
<strong>de</strong>scrita por Schmid (1975) [1] cuyos pasos se <strong>de</strong>scriben <strong>de</strong>talladamente a continuación: se cortan<br />
las epífisis <strong>de</strong> los fémures y mediante una jeringa <strong>de</strong> insulina (24G), se hace fluir suero bovino<br />
fetal (Sigma, Madrid) por la diáfisis femoral <strong>de</strong> forma que arrastre la médula ósea que contiene, la<br />
cual se recoge en tubos cónicos <strong>de</strong> 15 ml <strong>de</strong> capacidad. Usando una pipeta Pasteur con bulbo <strong>de</strong><br />
goma, se pipetea enérgicamente <strong>el</strong> contenido d<strong>el</strong> tubo hasta obtener una suspensión c<strong>el</strong>ular sin<br />
grumos. Se <strong>de</strong>ja reposar durante 5 minutos y se centrifuga, posteriormente, a 1000 rpm durante 5<br />
minutos, en centrífuga Centromix 549 (S<strong>el</strong>ecta, Madrid). Según <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> sedimento<br />
obtenido, se extrae <strong>el</strong> sobrenadante con una pipeta Pasteur hasta <strong>de</strong>jar aproximadamente 0,2 ml;<br />
posteriormente, se agita bien hasta obtener una suspensión homogénea. Se hace una extensión<br />
<strong>de</strong>jando caer a unos 2-3 cm una gota d<strong>el</strong> líquido obtenido a modo <strong>de</strong> frotis sanguíneo.<br />
a) b)<br />
Fig. 3 Diferentes etapas en la extracción <strong>de</strong> la médula <strong>de</strong> ratón..<br />
423
Las preparaciones se <strong>de</strong>jan secar al aire durante 24 horas, se tiñen con May-Grünwald puro<br />
(Analema, Vorquímica S.L, Vigo) y posteriormente con Giemsa (Probus, Madrid). Posteriormente,<br />
se lavan los preparados sumergiéndolos uno por uno en agua <strong>de</strong>stilada. Se limpia la parte inferior<br />
d<strong>el</strong> portaobjetos con Xilol (Probus, Madrid) y las preparaciones se <strong>de</strong>jan secar al aire. Se montan<br />
con cubreobjetos, quedando dispuestas para su estudio microscópico.<br />
Para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la frecuencia <strong>de</strong> micronúcleos, las preparaciones <strong>de</strong> médula ósea<br />
obtenidas en todos los experimentos realizados se han analizado por dos observadores<br />
in<strong>de</strong>pendientemente utilizando la microscopía óptica y, para <strong>el</strong>lo, dos tipos <strong>de</strong> microscopio<br />
diferentes. Se ha utilizado un microscopio óptico tipo LABORLUX 12 (Leitz, Alemania), cuyo<br />
empleo se nos ha permitido en <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Microscopía Electrónica d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Apoyo a las<br />
Ciencias Experimentales <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Murcia (S.A.C.E.) y un microscopio óptico HUND<br />
WETSZLAR V200 d<strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong> Radiología y Medicina Física <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong><br />
Murcia. Para <strong>el</strong> recuento y análisis <strong>de</strong> micronúcleos (MN) se ha empleado sistemáticamente una<br />
magnificación <strong>de</strong> 400 aumentos y, en los casos <strong>de</strong> comprobación y/o discriminación, se han<br />
utilizado 1000 aumentos con aceite <strong>de</strong> inmersión. Se ha <strong>de</strong>terminado <strong>el</strong> número <strong>de</strong> MN en 2000<br />
PCEs en cada animal, y se ha establecido la r<strong>el</strong>ación PCEs/Eritrocitos totales (ET).<br />
El estudio estadístico: ha consistido en análisis <strong>de</strong> varianza complementado por un<br />
contraste <strong>de</strong> medias. El análisis estadístico ha consistido en comparaciones entre grupos realizando<br />
contrastes <strong>de</strong> igualdad <strong>de</strong> medias mediante análisis <strong>de</strong> varianza. Se han <strong>de</strong>terminado ecuaciones<br />
polinómicas mediante análisis <strong>de</strong> regresión y corr<strong>el</strong>ación polinómicas y también se han aplicado<br />
análisis <strong>de</strong> regresión y corr<strong>el</strong>ación lineales. Se han consi<strong>de</strong>rado con significación estadística<br />
cuando se ha obtenido una p menor <strong>de</strong> 0,05 (p
La exposición a los rayos X provoca un incremento significativo en la frecuencia <strong>de</strong><br />
aparición <strong>de</strong> MNPCEs en comparación con la frecuencia espontánea (p
Fig. 7 Frecuencia <strong>de</strong> micronúcleos en los animales expuestos a un campo magnético<br />
<strong>de</strong> 200 microTeslas<br />
Fig. 8 Frecuencia <strong>de</strong> micronúcleos en los animales expuestos a un campo magnético<br />
<strong>de</strong> 200 microTeslas y tratados con diferentes sustancias radioprotectoras<br />
En diferentes publicaciones previas hemos <strong>de</strong>scrito los diferentes puntos <strong>de</strong> acción <strong>de</strong> las<br />
sutancias radiooprotectoras [3] para diosminuir <strong>el</strong> daño genotóxico inducido por los rayos X y la<br />
radiación ionizante, así como sus posibles mecanismos <strong>de</strong> acción [3, 4, 5], su capacidad <strong>de</strong><br />
biodisponibilidad [6, 7 , y la diferencia entre sus grados <strong>de</strong> solubilidad en <strong>el</strong> medio biológico [1].<br />
Hemos <strong>de</strong>scritos diferentes puntos <strong>de</strong> actuación en la célula y su r<strong>el</strong>ación con la capacidad<br />
antioxidante que presentan, tanto en estudios in vitro como en estudios in vivo [8, 9].<br />
426
Sin embargo, las mismas sustancias que presentan un importante efecto radioprotector, frente<br />
a rayos X, radiación gamma no muestran ningún tipo <strong>de</strong> efecto protector frente al aumento <strong>de</strong><br />
micronúcleos “in vivo” inducido por la exposición a un campo magnético con las características<br />
<strong>de</strong>scritas en este estudio.<br />
Fig. 9 Diferentes mecanismos <strong>de</strong> acción <strong>de</strong> las sustancias radioprotectoras ensayadas<br />
y su r<strong>el</strong>ación con la estructura química, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> flavonoi<strong>de</strong>s.<br />
Conclusiones<br />
El campo magnético <strong>de</strong> 200 �T ensayado induce un incremento significativo <strong>de</strong> la frecuencia<br />
<strong>de</strong> MNPCEs que pone <strong>de</strong> manifiesto un efecto genotóxico y una capacidad mutagénica que no se<br />
ve disminuida por la administración <strong>de</strong> sustancias antioxidantes radioprotectoras<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Schmid W. The micronucleus test. Mutation Res 1975; 31: 9- 15.<br />
[2] Sarma L, Kesavan PC. Protective effects of vitamin C and E against γ-ray-induced chromosomal damage in<br />
mouse. Int J Radiat Biol 1993; 63: 759- 764.<br />
[3] Alcaraz M, Acevedo C, Castillo J, Benavente-García O, Armero D, Vicente V et al. Liposoluble antioxidants<br />
provi<strong>de</strong> an effective radioprotective barrier. Br J Radiol 2009; 82: 605- 609.<br />
[4] Sánchez.Campillo M, Gabaldon JA, Castillo J, Benavente-García O, D<strong>el</strong> Baño MJ, Alcaraz M et al. Rosmarinic<br />
acid, a photo-protective agent against UV and other ionizing radiations. Food Chem Toxicol 2009; 47: 386- 392.<br />
[5] D<strong>el</strong> Baño MJ, Castillo J, Benavente-García O, Lorente J, Martín-Gil R, Acevedo C et al. Radioprotective-<br />
Antimutagenic Effects of Rosemary Phenolics against Chromosomal Damage Induced in Human Lymphocytes by γrays.<br />
J Agric Food Chem 2006; 54: 2064- 2068.<br />
[6] Castillo J, Benavente-García O, D<strong>el</strong> Baño MJ, Lorente J, Alcaraz M, Dato MJ. Radioprotective Effects Against<br />
Chromosomal Damage Induced in Human Lymphocytes by gamma-Rays as a Function of Polymerization Gra<strong>de</strong> of<br />
Grape Seed Extracts. J Med Food 2001; 4: 117- 123.<br />
427
[7] Benavente-García O, Castillo J, Lorente J, Alcaraz M. Radioprotective effects in vivo of phenolics extracted from<br />
Olea europaea L. leaves against X-ray-induced chromosomal damage: comparative study versus several flavonoids<br />
and sulfur-containing compounds. J Med Food 2002; 5: 125- 135.<br />
Agr Food Chem 1997; 45: 4505- 4515.<br />
[3]Benavente-García O, Castillo J, Alcaraz M, Vicente V, d<strong>el</strong> Rio JA, Ortuño A. Beneficial actino of citrus<br />
flavonoids on multiple cancer-r<strong>el</strong>ated biological pathways. Current Cancer Drug Targets 2007; 7: 3325- 3334.<br />
[8] Castillo J, Alcaraz M, Benavente-García O. Antioxidant and Radioprotective Effects of Olive Leaf Extract. In:<br />
Preedy VR and Watson RR (ed). Olives and Olive oil in Health and disease prevention. Oxford: Aca<strong>de</strong>mic Press,<br />
2010, pp. 951- 958.<br />
[9] Benavente-García O, Castillo J, Lorente J, Alcaraz M, Yánez J, Martínez C, et al. Antiproliferative activity of<br />
several phenolic compounds against m<strong>el</strong>anoma c<strong>el</strong>l lines. Agroo FOOD industries hi-tech 2005; 16: 30- 34.<br />
428
GENERACIÓN DE RAYOS X POR INTERACCIÓN DE PULSOS<br />
LÁSER DE GW Y ALTA TASA DE REPETICIÓN, CON BLANCOS<br />
SÓLIDOS DE Al, Cu, Cd y Au<br />
C. Fonseca 1,2� , C. Men<strong>de</strong>z 3 , D. Rodriguez 1 , F. Fernán<strong>de</strong>z 1 , L. Rosos 3<br />
1 Universidad <strong>de</strong> Salamanca, Grupo <strong>de</strong> Física Nuclear, Salamanca<br />
2 Universidad Distrital Francisco José <strong>de</strong> Caldas, Fac. Ing. Bogotá, Colombia<br />
3 Centro <strong>de</strong> Láseres Pulsados Ultra Intensos –CLPU, Salamanca<br />
RESUMEN<br />
Radiación ionizante compuesta pricipalmente <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones, Bremsstrahlung y R-X característicos,<br />
se produce como resultado <strong>de</strong> la interacción <strong>de</strong> pulsos láser <strong>de</strong> GW y alta tasa <strong>de</strong> repetición,<br />
incidiendo sobre blancos sólidos <strong>de</strong> diferente material. Se analiza <strong>el</strong> riesgo radiológico asociado a<br />
este tipo <strong>de</strong> fuente.<br />
Palabras claves: Riesgo radiológico asociado a sistemas <strong>de</strong> láseres intensos, Interacción Láser-<br />
Plasma, Radiación ionizante inducida por láser.<br />
ABSTRACT<br />
Ionizing radiation composed basically of <strong>el</strong>ectrons, Bremsstrahlung and hard x rays, is produced<br />
when GW and high repetition rate laser pulses, interact with solid targets of different material.<br />
The radiological risk associated to this kind of source is analyzed.<br />
Key Words: Radiological risk associated with intense laser systems, Laser-Plasma Interaction, Ionizing<br />
radiation induced by laser.<br />
1. Introducción.<br />
En la interacción <strong>de</strong> pulsos láser <strong>de</strong> alta intensidad con la materia, se genera un estado <strong>de</strong> plasma<br />
que es afectado por <strong>el</strong> campo láser, produciéndose ac<strong>el</strong>eración <strong>de</strong> las partículas que lo componen.<br />
Dependiendo <strong>de</strong> diversos parámetros como la duración d<strong>el</strong> pulso y la longitud d<strong>el</strong> plasma, entre<br />
otros, se manifiestan diferentes mecanismos <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>eración <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones, los cuales al penetrar <strong>el</strong><br />
blanco, generan radiación Bremsstrahlung y rayos x característicos [1] .<br />
En este trabajo, se estudia la dosis <strong>de</strong> radiación ionizante producida, cuando pulsos láser <strong>de</strong> 120 fs<br />
<strong>de</strong> duración y 1 mJ <strong>de</strong> energía, inci<strong>de</strong>n sobre blancos sólidos <strong>de</strong> Al, Cu, Cd y Au, con tasa <strong>de</strong><br />
repetición <strong>de</strong> 990 Hz. Se analiza la composición y rango espectral <strong>de</strong> la radiación medida, así<br />
como su posible inci<strong>de</strong>ncia en términos <strong>de</strong> la protección radiológica <strong>de</strong> la instalación. Para <strong>el</strong><br />
análisis energético <strong>de</strong> la radiación Bremsstrahlung y las emisiones características en cada material,<br />
se utilizó un espectrómetro <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong> Cd-Te. El registro <strong>de</strong> dosis se realizó con cristales<br />
termoluminiscentes TLD-700.<br />
� carmenfonseca@usal.es.<br />
429
2. Material y métodos.<br />
Los experimentos <strong>de</strong>scritos, se realizaron con un sistema láser <strong>de</strong> Ti-Sa basado en la técnica CPA<br />
para amplificación <strong>de</strong> pulsos cortos [2] . La potencia <strong>de</strong> la línea utilizada es <strong>de</strong> 10 GW. Como<br />
blanco, se utilizaron láminas <strong>de</strong> Al, Cu, Cd y Au, ya sea en posición vertical o inclinadas 45º,<br />
garantizando siempre la inci<strong>de</strong>ncia oblicua <strong>de</strong> los pulsos láser sobre la superficie, como se indica<br />
en la figura 1.<br />
Fig. 1 Setup experimental implementado para la inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> pulsos láser sobre<br />
blancos sólidos. Detección <strong>de</strong> dosis en un array <strong>de</strong> TLDs.<br />
El grado <strong>de</strong> focalización <strong>de</strong> los pulsos sobre <strong>el</strong> blanco, es fundamental en este proceso, ya que<br />
<strong>de</strong>termina la intensidad alcanzada. Durante los experimentos se utilizó un objetivo <strong>de</strong> microscopio<br />
<strong>de</strong> 10 mm <strong>de</strong> focal y al medir <strong>el</strong> spot en <strong>el</strong> foco d<strong>el</strong> objetivo, se obtuvo un radio medio <strong>de</strong> 3.8 μm,<br />
con lo cual se supera <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> intensidad <strong>de</strong> 10 16 Wcm -2 . La Figura 2, muestra <strong>el</strong> esquema <strong>de</strong><br />
focalización d<strong>el</strong> láser sobre <strong>el</strong> blanco. Inicialmente los pulsos inci<strong>de</strong>n con polarización lineal P y<br />
luego al pasar la lámina <strong>de</strong> media onda se <strong>de</strong>fine la polarización final. El obturador <strong>el</strong>ectrónico<br />
<strong>de</strong>termina <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> exposición <strong>de</strong> la muestra, la cual rota y se <strong>de</strong>splaza continuamente para<br />
garantizar que los pulsos inci<strong>de</strong>n sobre una superficie no oradada previamente.<br />
Fig. 2 Esquema experimental para la focalización <strong>de</strong> pulsos.<br />
430
Para la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> la radiación Bremsstrahlung y los rayos x caracterísiticos, se dispuso un<br />
espectrómetro <strong>de</strong> estado sólido cuyo componente activo es una cristal <strong>de</strong> CdTe <strong>de</strong> 5x5x1 mm 3 .<br />
Frente al <strong>de</strong>tector se implementó un colimador <strong>de</strong> plomo y todo <strong>el</strong> conjunto se ubicó a 30 cm <strong>de</strong> la<br />
región <strong>de</strong> interacción. Para <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> Bremsstrahlung <strong>de</strong> mayor energía, se apantalló <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
con un filtro adicional <strong>de</strong> 3 cm <strong>de</strong> Metacrilato.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
De acuerdo con resultados anteriores [3] bajo i<strong>de</strong>nticas condiciones experimentales, se obtiene una<br />
distribución <strong>el</strong>ectrónica Bi-Maxw<strong>el</strong>liana con energías características KT <strong>de</strong> 13,8 y 60,0 keV. Al<br />
analizar <strong>el</strong> transito <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrones en su penetración al blanco, se espera una componente <strong>de</strong><br />
radiación Bremsstrahlung como resultado <strong>de</strong> la interacción <strong>de</strong> estos con la estructura nuclear d<strong>el</strong><br />
medio circundante [4] . Esto se evi<strong>de</strong>ncia en los registros <strong>de</strong> fotones (Fig.3), don<strong>de</strong> se observan<br />
importantes similitu<strong>de</strong>s para los diferentes materiales irradiados con <strong>el</strong> láser.<br />
Cuentas<br />
1000000<br />
100000<br />
10000<br />
1000<br />
100<br />
10<br />
1<br />
Radiación Bremsstrahlung con diferentes materiales<br />
Cu.<br />
Cd.<br />
Al.<br />
Au.<br />
0 20 40 60<br />
Energía (keV)<br />
Fig. 3 Espectro <strong>de</strong> radiación Bremsstrahlung y rayos x caracterísiticos.<br />
Blancos irradiados: Al, Au, Cd y Cu.<br />
La intensidad <strong>de</strong> emisión Bremsstrahlung generada por una distribución <strong>el</strong>ectrónica con energía<br />
característica KβTe viene dada por [5] :<br />
I<br />
Brems<br />
� �<br />
�<br />
E<br />
E,<br />
T � � �<br />
e ) cte exp<br />
� �<br />
� K�T<br />
e �<br />
( (1)<br />
431
Aplicando <strong>el</strong> ajuste exponencial correspondiente, se obtiene para la componente <strong>de</strong> baja energía un<br />
KT~ 9 keV. También se observa que en los espectros con blancos <strong>de</strong> Cu y Au, sobresalen picos<br />
que se asocian a algunas <strong>de</strong> las emisiones rx <strong>de</strong> estos materiales. En <strong>el</strong> espectro d<strong>el</strong> cobre (Fig.4),<br />
<strong>el</strong> pico ubicado en <strong>el</strong> canal 8 keV correspon<strong>de</strong> a una <strong>de</strong> las emisiones Kα y <strong>el</strong> ubicado en <strong>el</strong> canal<br />
16 keV, registra las llegadas en coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> dos fotones <strong>de</strong> 8 keV. Para <strong>el</strong> oro, los picos que<br />
sobresalen en <strong>el</strong> espectro, se centran en los canales 10 y 12 keV, con lo cual son asociados a<br />
emisiones Lα y Lβ 4 .<br />
Fig. 4 Espectro generado por un blanco <strong>de</strong> Cu irradiado por pulsos láser con Pol. P.<br />
Emisión Kα en <strong>el</strong> canal 8 keV y registro <strong>de</strong> coinci<strong>de</strong>ncias en <strong>el</strong> canal 16 keV.<br />
Es <strong>de</strong> resaltar que estas energías caracterísiticas tanto d<strong>el</strong> Bremsstrahlung contínuo como <strong>de</strong> los<br />
rayos x característicos, se ajustan a la hipótesis inicial <strong>de</strong> una componente <strong>el</strong>ectrónica <strong>de</strong> 13,8 keV,<br />
que sería en todo caso la mayor componente <strong>de</strong> la radiación ionizante generada en este tipo <strong>de</strong><br />
interacción.<br />
Los espectros obtenidos con <strong>el</strong> blindaje <strong>de</strong> Metacrilato, permiten analizar la componente<br />
Bremsstrahlung <strong>de</strong> mayor energía, conservando la similitud para diferentes blancos irradiados,<br />
como pue<strong>de</strong> observarse en la figura 5, que correspon<strong>de</strong> a los registros obtenidos con blancos <strong>de</strong><br />
aluminio y cobre, y <strong>de</strong> don<strong>de</strong> se obtiene una KT característica <strong>de</strong> 25 keV.<br />
4 http://physics.nist.gov/PhysRefData/XrayTrans<br />
432
Cuentas<br />
10000<br />
1000<br />
100<br />
10<br />
1<br />
Bremsstrahlung <strong>de</strong> mayor energía<br />
Detector apantallado con Metacrilato<br />
Cu.<br />
Al.<br />
0 40 80 120<br />
Energía (keV)<br />
Fig. 5 Espectro <strong>de</strong> fotones registrado a través <strong>de</strong> un filtro <strong>de</strong> metacrilato, con blancos<br />
<strong>de</strong> Cu y Al. Se tiene radiación Bremsstrahlung con KT ~ 25 keV.<br />
Consi<strong>de</strong>raciones Dosimétricas.<br />
Una vez verificada la generación <strong>de</strong> radiación Bremsstrahlung y rayos x característicos como<br />
resultado <strong>de</strong> la interacción láser-plasma, se hace necesario evaluar su inci<strong>de</strong>ncia en <strong>el</strong> espacio<br />
físico que ro<strong>de</strong>a <strong>el</strong> dispositivo experimental. Esto resulta <strong>de</strong> suma importancia si se tiene en cuenta<br />
que sistemas láser con potencias d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n implementado en este trabajo, son utilizados en<br />
procesos <strong>de</strong> micromecanizado, don<strong>de</strong> <strong>el</strong> personal operario pue<strong>de</strong> encontrarse a cortas distancias<br />
respecto al centro <strong>de</strong> interacción y por en<strong>de</strong>, estar expuestos a la radiación generada. Con este<br />
objeto, se analizan las dosis registradas en cristales termoluminiscentes TLD dispuestos en<br />
diferentes arrays.<br />
En primer lugar, <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la distribución angular <strong>de</strong> la radiación emitida, permite concluir que<br />
está <strong>de</strong>terminada principalmente por la polarización d<strong>el</strong> láser, encontrándose que para pulsos<br />
inci<strong>de</strong>ntes con polarización P, se tiene una distribución cónica cuyo eje coinci<strong>de</strong> con la dirección<br />
<strong>de</strong> reflexión especular, dirección don<strong>de</strong> se emiten las mayores dosis; mientras que para pulsos con<br />
polarización S, las mayores dosis se registran en <strong>el</strong> plano d<strong>el</strong> blanco [3],[6] . En los dos casos, la<br />
radiación <strong>de</strong> mayor intensidad es emitida en la dirección d<strong>el</strong> campo <strong>el</strong>éctrico en la polarización<br />
respectiva.<br />
Sobre la atenuación <strong>de</strong> la dosis con la distancia, es <strong>de</strong> resaltar que a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la disminución<br />
esperada por la apertura angular d<strong>el</strong> haz, es evi<strong>de</strong>nte <strong>el</strong> frenado que ejerce <strong>el</strong> medio circundante<br />
sobre las partículas emitidas. La figura 6, muestra esta atenuación para dosis registradas con<br />
polarización P. Cabe mencionar que no se observan diferencias importantes <strong>de</strong> este efecto para las<br />
dos polarizaciones, puesto que aunque se registran mayores dosis para pulsos con polarización P,<br />
la atenuación <strong>de</strong> estas con la distancia presenta un comportamiento similar en los dos casos.<br />
433
Dosis Normalizada<br />
1<br />
0.1<br />
0.01<br />
0.001<br />
0.0001<br />
Atenuación <strong>de</strong> la Dosis con la Distancia<br />
Dosis Normalizadas a 4.5 cm<br />
Y = pow(X,-3.5) * 122<br />
0 10 20 30 40 50<br />
Distancia (cm)<br />
Fig. 6 Atenuación <strong>de</strong> dosis normalizadas con la distancia.<br />
Para evaluar la tasa <strong>de</strong> dosis equivalente, se tiene en cuenta que la radiación emitida está<br />
compuesta principalmente por <strong>el</strong>ectrones y fotones. En la tabla Nº 1, se reportan las dosis<br />
registradas durante un barrido d<strong>el</strong> láser, que correspon<strong>de</strong> a un tiempo <strong>de</strong> 240s, con sus respectivas<br />
tasas <strong>de</strong> dosis. Es importante mencionar que estos valores solo tienen sentido durante la<br />
realización d<strong>el</strong> experimento, es <strong>de</strong>cir mientras se presenta la interacción láser – plasma, bajo las<br />
condiciones <strong>de</strong> focalización <strong>de</strong>scritas anteriormente.<br />
Tabla No.1 Dosis registradas durante un barrido d<strong>el</strong> láser (240 s). Blanco <strong>de</strong> Aluminio.<br />
Distancia (cm) Dosis (mGy) Tasa <strong>de</strong> Dosis<br />
(uGy/s)<br />
4,5 2681,700 11173,750<br />
10,0 60,107 250,447<br />
15,0 14,187 59,110<br />
20,0 3,415 14,470<br />
30,0 1,404 5,849<br />
40,0 0,556 2,315<br />
50,0 0,171 0,7135<br />
De ninguna manera se pue<strong>de</strong>n asociar estas tasas al modo normal <strong>de</strong> operación <strong>de</strong> las líneas que<br />
conforman <strong>el</strong> servicio láser, ya que muchos <strong>de</strong> los procedimientos allí realizados, no requieren <strong>el</strong><br />
grado <strong>de</strong> focalización que conlleva niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> alta intensidad. Sin embargo, es importante tener<br />
presente que este tipo <strong>de</strong> interacción, bajo los parámetros indicados, se configura como una<br />
potencial fuente <strong>de</strong> partículas <strong>de</strong> distinta naturaleza, con tasas <strong>de</strong> dosis que superan en todo caso,<br />
cualquier límite establecido <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> parámetros <strong>de</strong> protección radiológica. Esto hace necesario<br />
implementar un sistema <strong>de</strong> control dosímetrico y establecer las medidas a<strong>de</strong>cuadas para garantizar<br />
que <strong>el</strong> personal que labora en estas <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias no se expone a la radiación emitida.<br />
434
4. Conclusiones.<br />
En este trabajo se ha estudiado la radiación producida en la interacción <strong>de</strong> pulsos láser <strong>de</strong> potencia<br />
10 GW, 1 mJ <strong>de</strong> energía y 120 fs <strong>de</strong> duración, incidiendo sobre blancos sólidos <strong>de</strong> Al, Au, Cd y<br />
Cu, corroborando que se compone fundamentalmente <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones y fotones.<br />
Se ha medido la componente <strong>de</strong> Bremsstrahlung continuo emitido durante la interacción <strong>de</strong> pulsos<br />
láser sobre los diferentes blancos, obteniéndose energías caracterísiticas KT <strong>de</strong> 9 y 25 keV.<br />
Se verifica la emisión <strong>de</strong> rayos x caracterísiticos <strong>de</strong> los diferentes blancos irradiados. En particular,<br />
se registran las líneas Kα d<strong>el</strong> Cobre y Lα y Lβ d<strong>el</strong> Oro.<br />
Dado que las tasas <strong>de</strong> dosis registradas durante los experimentos son muy <strong>el</strong>evadas - d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong><br />
10 mSv/s a 4.5 cm d<strong>el</strong> centro <strong>de</strong> interacción y <strong>de</strong> 1 μSv/s a 50 cm-, superando sobremanera los<br />
límites sugeridos en los estandares <strong>de</strong> protección radiológica, se hace explicita la necesidad <strong>de</strong><br />
establecer sistemas <strong>de</strong> control dosímetrico en las instalaciones láser que operen a niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> alta<br />
intensidad.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> las consi<strong>de</strong>raciones dosímetricas que requiere la radiación producida en la interacción<br />
láser –plasma, es importante profundizar en la naturaleza misma <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> fuente y en<br />
especial en sus potenciales aplicaciones en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> generación y ac<strong>el</strong>eración <strong>de</strong> partículas.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] A.G.Mordovanakis et al., Quasimonoenergetic <strong>el</strong>ectron beams with r<strong>el</strong>ativistic energies and ultrashort duration<br />
from laser-solid interaction at 0.5 kHz, PRL 2009,103, 235001.<br />
[2] D. Strickland and G. Morou, Compression of amplified chirped optical pulses, Opt. Commun. 1985. 56, 219 -<br />
221.<br />
[3] C. Fonseca et al. Measurement of radiation produced by ultra short laser pulses interacting with solid targets.<br />
Proceedings of the International Scientific Meeting on Nuclear Physics, July 4 – 10; La Rabida, Spain.,Edited by<br />
American Institute of Physics; 2009.<br />
[4] S.Fourmaux et al., Kα x-ray emission characterization of 100 Hz, 15 mJ femtosecond laser system with high<br />
contrast ratio, Appl. Phys. B. 2008. 94(4), 569-575.<br />
[5] K. Hatanaka et al., White x-ray pulse emission of alkali hali<strong>de</strong> aqueous solutions irradiated by focused<br />
femtosecond laser pulse, Chem- Phys. 2004, 299, 265-270.<br />
[6] Z. Jun et al., Effects of laser intensity on the emisión direction of Fast <strong>el</strong>ectrons in laser-solid interactions,<br />
Science in China G, 2003, Vol 46 Nº 6, 625-631.<br />
435
Sesión A11 y A14.1<br />
Protección ocupacional d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong><br />
medio ambiente en instalaciones<br />
reglamentadas. Funcionamiento normal e<br />
inci<strong>de</strong>ncias. Aplicaciones industriales <strong>de</strong> la<br />
radiación y <strong>de</strong> las fuentes y materiales<br />
radiactivos. Transporte.<br />
Presi<strong>de</strong>: Manu<strong>el</strong> Rodríguez<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Francisco García Acosta<br />
436
DOSIMETRÍA DE ÁREA EN ARCOS QUIRÚRGICOS<br />
Ramos Pacho J.A. ,� , Ver<strong>de</strong> V<strong>el</strong>asco J.M., Fernán<strong>de</strong>z Bor<strong>de</strong>s M., Hernán<strong>de</strong>z Rodríguez<br />
J., Gómez Llorente P.L., Martín Rincón C., Montes Fuentes C., García Repiso S., De<br />
Sena Espin<strong>el</strong> E., Martín Núñez J.<br />
Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P.R. Pº <strong>de</strong> San Vicente,<br />
58-182. 37007. Salamanca.<br />
Tfno.: +34 923 291 180, Fax:+34 923 291 459<br />
RESUMEN<br />
Según la legislación vigente, los trabajadores profesionalmente expuestos a las radiaciones<br />
ionizantes se clasifican en categoría A o B, en función <strong>de</strong> la probabilidad <strong>de</strong> recibir una<br />
<strong>de</strong>terminada cantidad <strong>de</strong> dosis. Sin embargo, la dificultad para verificar <strong>el</strong> correcto uso <strong>de</strong> los<br />
numerosos dosímetros personales que nuestro servicio asigna, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> la<br />
clasificación anterior, a todos los trabajadores profesionalmente expuestos, nos ha llevado a<br />
estudiar los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación en los arcos quirúrgicos <strong>de</strong> que disponemos. En este trabajo<br />
presentamos los resultados obtenidos durante los dos últimos años, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> clasificar<br />
correctamente al personal expuesto a las radiaciones ionizantes.<br />
Palabras claves: trabajador expuesto, arco quirúrgico, dosimetría <strong>de</strong> área.<br />
ABSTRACT<br />
According to the law, workers occupationally exposed to ionizing radiation are classified as<br />
category A or B, <strong>de</strong>pending on the probability of receiving a certain amount of equivalent dose.<br />
However, it is not easy to control the correct usage large quantity of personal dosimeters used,<br />
regardless of previous classification, by workers occupationally exposed. For this reason we have<br />
measured radiation lev<strong>el</strong>s in our C-arms. This paper presents the results obtained during the last<br />
two years, to properly classify personn<strong>el</strong> exposed to ionizing radiation.<br />
Key Words: exposed worker, C-arm, area dosimetry.<br />
1. Introducción.<br />
Los trabajadores profesionalmente expuestos a las radiaciones ionizantes, según la legislación<br />
vigente, <strong>de</strong>ben ser clasificados en dos categorías, A y B, en función d<strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> exposición a la<br />
radiación durante <strong>el</strong> <strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> su trabajo. De esta clasificación <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n aspectos legales<br />
como <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> vigilancia dosimétrica necesaria, la frecuencia y exhaustividad <strong>de</strong> los<br />
reconocimientos médicos pertinentes, e incluso otros aspectos <strong>de</strong> índole salarial y laboral.<br />
2. Clasificación <strong>de</strong> los trabajadores profesionalmente expuestos a las radiaciones<br />
ionizantes.<br />
Para llevar a cabo esta clasificación, se consi<strong>de</strong>ra trabajador profesionalmente expuesto <strong>de</strong><br />
categoría A a aqu<strong>el</strong> que probablemente pueda recibir dosis efectivas superiores a 6 mSv por año, o<br />
� E-mail: radioproteccion.husa@saludcastillatyleon.es<br />
437
dosis equivalentes superiores a tres décimas partes <strong>de</strong> los límites anuales legalmente establecidos<br />
para dichos trabajadores. En caso contrario, <strong>el</strong> trabajador será consi<strong>de</strong>rado <strong>de</strong> categoría B. En la<br />
tabla No.1 vienen recogidos los límites anuales <strong>de</strong> dosis equivalente H y dosis efectiva E.<br />
Tabla No.1 Límites anuales <strong>de</strong> dosis equivalente según <strong>el</strong> RD 783/2001 [1].<br />
Límite anual para<br />
trabajadores<br />
profesionalmente expuestos<br />
Referencia límite entre<br />
trabajadores <strong>de</strong> categorías A<br />
y B<br />
(mSv/año)<br />
Dosis efectiva 100 mSv/5 años 6<br />
Dosis equivalente en<br />
cristalino<br />
150 mSv/año 45<br />
Dosis equivalente en pi<strong>el</strong> 500 mSv/año 150<br />
Dosis equivalente en<br />
extremida<strong>de</strong>s<br />
500 mSv/año 150<br />
Los trabajadores <strong>de</strong> categoría A <strong>de</strong>ben ser objeto <strong>de</strong> una vigilancia más exhaustiva, haciendo uso<br />
<strong>de</strong> dosímetros personales individuales que son leídos con periodicidad mensual, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong><br />
dosímetros específicos para una <strong>de</strong>terminada parte d<strong>el</strong> cuerpo cuando se consi<strong>de</strong>re oportuno, como<br />
es <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los dosímetros <strong>de</strong> muñeca para cirujanos que trabajan junto al tubo, o cualquier otra<br />
ubicación <strong>de</strong> dosímetros en casos específicos (en <strong>el</strong> vientre para personas embarazadas). Estos<br />
trabajadores <strong>de</strong>ben ser objeto <strong>de</strong> reconocimientos médicos periódicos, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> uno previo, y su<br />
historial dosimétrico estará incluido en su historia médica.<br />
En nuestro servicio se asignan dosímetros personales a todos los trabajadores expuestos,<br />
in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> la categoría a la que pertenezcan. Aún así, somos conscientes <strong>de</strong> que<br />
muchos Trabajadores Expuestos no utilizan a<strong>de</strong>cuadamente <strong>el</strong> dosímetro lo que aña<strong>de</strong> una<br />
dificultad mayor al seguimiento y comprobación <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis para su correcta<br />
clasificación. A<strong>de</strong>más La SEPR y <strong>el</strong> CSN iniciaron la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> un Protocolo <strong>de</strong> Dosimetría<br />
<strong>de</strong> Área. Todo <strong>el</strong>lo nos llevó a poner en marcha un sistema <strong>de</strong> crontrol <strong>de</strong> la dosis en todos los<br />
arcos quirúrgicos fijos y móviles <strong>de</strong> los Centros Sanitarios objetos <strong>de</strong> cobertura por este Servicio,<br />
es <strong>de</strong>cir en los centros sanitarios <strong>de</strong> Ávila, Salamanca y Zamora, cuyos resultados presentamos en<br />
este trabajo.<br />
3. Toma <strong>de</strong> datos.<br />
Para llevar a cabo las medidas contamos con 24 dosímetros <strong>de</strong> investigación, suministrados por <strong>el</strong><br />
Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría, que son colocados en los distintos equipos <strong>de</strong> que disponemos,<br />
siendo tres <strong>de</strong> <strong>el</strong>los arcos fijos, y <strong>el</strong> resto móviles. La colocación <strong>de</strong> los mismos se realiza en la<br />
mitad d<strong>el</strong> arco, tal y como se indica en la Fig. 1, y son cambiados mensualmente por <strong>el</strong> personal<br />
d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica para su posterior lectura en <strong>el</strong> CND, al igual<br />
que <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> los dosímetros.<br />
438
Fig. 1 Colocación d<strong>el</strong> dosímetro en <strong>el</strong> nuevo equipo <strong>de</strong> Radiología Vascular, en <strong>el</strong><br />
Hospital Clínico Universitario <strong>de</strong> Salamanca.<br />
Las lecturas acumuladas obtenidas durante los años 2009 y 2010 en 21 equipos se muestran en las<br />
tablas No.2, No.3 y No.4 para las provincias <strong>de</strong> Salamanca, Ávila y Zamora respectivamente.<br />
4. Discusión y resultados.<br />
Tal y como cabía esperar <strong>de</strong>bido al tipo <strong>de</strong> equipo y a la carga <strong>de</strong> trabajo que soportan, observamos<br />
en las tablas antes mencionadas un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> radiación mucho mayor en las salas <strong>de</strong> los tres equipos<br />
fijos, presentes en <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Cardiología Hemodinámica y en <strong>el</strong> <strong>de</strong> Radiología Vascular d<strong>el</strong><br />
Hospital Clínico <strong>de</strong> Salamanca. También <strong>de</strong>stacamos la dosis esquivalente registrada en <strong>el</strong> equipo<br />
<strong>de</strong> Endoscopias Digestivas d<strong>el</strong> mismo centro. En las provincias <strong>de</strong> Zamora y Ávila también se<br />
observa un mayor registro <strong>de</strong> dosis equivalente en los equipos <strong>de</strong>stinados a cardiología frente a los<br />
<strong>de</strong> quirófanos, siendo en estos centros <strong>de</strong> menor magnitud <strong>de</strong>bido a la mayor limitación<br />
tecnológica y asistencial.<br />
439
Tabla No.2 Dosímetros colocados en los centros <strong>de</strong> Salamanca<br />
Equipo Ubicación Dosis Acumulada Dosis Acumulada<br />
2009 (mSv) 2010 (mSv)<br />
Philips Integris Hospital Clínico –<br />
Vascular<br />
237,2 216,9<br />
Philips Allura Hospital Clínico –<br />
Hemodinámica 1<br />
235,9 328,6<br />
Philips Integris Hospital Clínico –<br />
Hemodinámica 2<br />
74,4 92,4<br />
Philips BV Endura Hospital V. Vega –<br />
Quirófano<br />
Neurocirugía<br />
2,6 2,0<br />
GE Stenoscope Hospital V. Vega –<br />
Quirófano C.M.A.<br />
Fondo 0,2<br />
Philips BV Pulsera Hospital V. Vega –<br />
Quirófano<br />
Traumatología<br />
1,0 0,7<br />
Siemens Siremobil Hospital V. Vega –<br />
Quirófano<br />
Traumatología<br />
0,4 0,3<br />
Philips BV 29 Hospital V. Vega –<br />
Quirófano Cirugía<br />
General y ORL<br />
0,2 0,1<br />
GE Fluorostar Hospital Clínico –<br />
Endoscopias<br />
61,7 79,1<br />
Philips BV Pulsera Hospital Clínico –<br />
Quirófanos<br />
2,8 7,5<br />
Philips BV Pulsera Hospital Clínico –<br />
Quirófanos<br />
19,2 1,3<br />
Tabla No.3 Dosímetros colocados en los centros <strong>de</strong> Ávila<br />
Equipo Ubicación Dosis Acumulada Dosis Acumulada<br />
2009 (mSv) 2010 (mSv)<br />
Siemens Siremobil Hospital Provincial 2,0 Fondo<br />
Philips Pulsera Radiología<br />
Vascular<br />
25,6 24,4<br />
Philips Pulsera Quirófanos 1,9 1,2<br />
GE Fluorostar UCI 17,1 19,5<br />
Philips Libra Quirófano 1,7 3,2<br />
440
Tabla No.4 Dosímetros colocados en los centros <strong>de</strong> Zamora<br />
Equipo Ubicación Dosis Acumulada Dosis Acumulada<br />
2009 (mSv) 2010 (mSv)<br />
IRE TCA 4 Hospital Virgen <strong>de</strong><br />
la Concha -<br />
Quirófano<br />
Fondo Fondo<br />
GE Fluorostar Hospital Virgen <strong>de</strong><br />
la Concha -<br />
Cardiología<br />
14,4 15,6<br />
GE Stenoscope Hospital Virgen <strong>de</strong> 1,9 3,5<br />
9000<br />
la Concha -<br />
Quirófano<br />
Philips Pulsera Quirófano 3,4 3,9<br />
GE Stenoscope D2 Hospital Virgen <strong>de</strong><br />
la Concha -<br />
Quirófano<br />
Fondo 0,1<br />
5. Conclusiones.<br />
En principio la clasificación <strong>de</strong> los trabajadores en categorías A y B no es sencilla por la<br />
r<strong>el</strong>atividad en su <strong>de</strong>finición, según la cual es necesario evaluar si es probable o no que un<br />
trabajador profesionalmente expuesto reciba un <strong>de</strong>terminado niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> dosis efectiva. De hecho los<br />
Programas <strong>de</strong> Protección Radiológica <strong>de</strong> Salamanca, Ávila y Zamora etablecen que todo <strong>el</strong><br />
personal que trabaje a pié <strong>de</strong> tubo es consi<strong>de</strong>rado T.E. <strong>de</strong> categoría A.<br />
A partir <strong>de</strong> los datos expuestos podríamos comparar directamente los valores obtenidos con los<br />
límites, para lo cual <strong>de</strong>beríamos suponer que <strong>el</strong> personal implicado trabaja ininterrumpidamente<br />
durante <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> funcionamiento d<strong>el</strong> equipo, sin protección alguna, y a una distancia igual a la<br />
que se encuentra <strong>el</strong> dosímetro. Partiendo <strong>de</strong> esto, consi<strong>de</strong>ramos que los cardiólogos<br />
hemodinamistas y radiólogos vasculares d<strong>el</strong> Hospital Clínico <strong>de</strong> Salamanca, y en menor medida<br />
los homónimos <strong>de</strong> los centros <strong>de</strong> Zamora y Ávila, <strong>de</strong>ben ser clasificados como personal <strong>de</strong><br />
categoría A, al igual que <strong>el</strong> personal <strong>de</strong> endoscopias digestivas. Sin embargo, <strong>de</strong>bido a los bajos<br />
niv<strong>el</strong>es registrados en <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> arcos quirúrgicos, consi<strong>de</strong>ramos que <strong>el</strong> riesgo para cirujanos,<br />
traumatólogos, anestesistas y personal <strong>de</strong> enfermería que trabajan con estos aparatos es reducido,<br />
englobándolos en la categoría B, todo <strong>el</strong>lo teniendo en cuenta sólo la dosis efectiva.<br />
Al amparo <strong>de</strong> lo indicado en <strong>el</strong> RD 1085/2009 este Servicio ha comenzado a <strong>de</strong>sarrollar <strong>el</strong><br />
protocolo <strong>de</strong> estimación <strong>de</strong> dosis en extremida<strong>de</strong>s y cristalino en <strong>el</strong> personal que trabaja con estos<br />
equipos con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r cerrar <strong>de</strong> forma satisfactoria la evaluación d<strong>el</strong> riesgo que supone<br />
trabajar en las distintas disciplinas.<br />
Estos datos y los que obtengamos en <strong>el</strong> futuro nos permiten i<strong>de</strong>ntificar la necesidad <strong>de</strong> dotar <strong>de</strong><br />
protección auxliar específica al personal involucrado en la asistencia a pie <strong>de</strong> tubo<br />
in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> lo que <strong>el</strong> dosímetro personal <strong>de</strong> cada trabajador mida e in<strong>de</strong>pendientemente<br />
<strong>de</strong> la formación y pue<strong>de</strong> que permita modificar la clasificación d<strong>el</strong> personal establecida en este<br />
momento pero <strong>el</strong>lo no modificará la asignación <strong>de</strong> dosimetría personal a todos los trabajadores<br />
in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> su clasificación.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] REAL DECRETO 783/2001, Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes.<br />
[2] REAL DECRETO 1085/2009, Reglamento sobre instalación y utilización <strong>de</strong> aparatos <strong>de</strong> rayos X con fines <strong>de</strong><br />
diagnóstico médico.<br />
441
ESTABLECIMIENTO DE UN PROGRAMA ESPECIAL DE VIGILANCIA<br />
RADIOLÓGICA EN EL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS RADIACTIVOS<br />
DE EL CABRIL<br />
T. Ortiz 1,� , L. Fuentes 2 , J.L. Pinilla 2<br />
1 UTPR ENRESA C/Emilio Vargas,7 - 28043 Madrid<br />
2 SPR C. A. CABRIL ENRESA Apdo. Correos 2 14200 Peñarroya-Pueblonuevo<br />
RESUMEN<br />
Debido a un requerimiento d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, <strong>el</strong> organismo regulador español, se<br />
ha <strong>de</strong>sarrollado un Programa <strong>de</strong> Vigilancia Radiológica Especial (PVE) en la instalación <strong>de</strong><br />
almacenamiento <strong>de</strong> residuos radiactivos <strong>de</strong> baja y media actividad (El Cabril) en España. El<br />
objetivo <strong>de</strong> este plan, que cubre todas las áreas exteriores d<strong>el</strong> emplazamiento, es i<strong>de</strong>ntificar y<br />
remediar las posibles áreas contaminadas, incluyendo los su<strong>el</strong>os exteriores, los paramentos, las<br />
cubiertas y terrazas, las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> edificios, los drenajes, las canalizaciones, los caminos y viales,<br />
etc.<br />
El PEV ha sido <strong>de</strong>sarrollado siguiendo la metodología MARSSIM y ha incluido un análisis<br />
histórico <strong>de</strong> la instalación y una caracterización radiológica inicial d<strong>el</strong> área protegida.<br />
Palabras claves: medidas radiológicas, metodología MARSSIM, vigilancia radiológica,<br />
instrumentación.<br />
ABSTRACT<br />
Due to a requirement by the Nuclear Safety Council, the Spanish regulatory authority, a special<br />
radiological surveillance plan has been <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped at the low and intermediate lev<strong>el</strong> Radioactive<br />
Waste Disposal Facility (El Cabril centre) in Spain. The objective of this plan, which covers<br />
outdoor areas on the site, is to i<strong>de</strong>ntify and remediate possible contaminated areas, including<br />
exterior ground, walls, roofs or terraces, the walls of buildings, drains, chann<strong>el</strong>s, paths and roads.<br />
The RSP has been <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped in accordance with the MARSSIM methodology and inclu<strong>de</strong>s an<br />
historical analysis of the facility and an initial radiological characterisation of the protected area.<br />
Key Words: radiological measurements, MARSSIM methodology, radiological surveillance,<br />
instrumentation.<br />
1. Objeto y alcance.<br />
A requerimiento d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, Organismo Regulador Español, en <strong>el</strong> Centro<br />
<strong>de</strong> Almacenamiento <strong>de</strong> Residuos Sólidos Radiactivos <strong>de</strong> Baja y Media Actividad (C.A. El Cabril),<br />
situado en la provincia <strong>de</strong> Córdoba (España), se ha <strong>de</strong>sarrollado en Programa Especial <strong>de</strong><br />
Vigilancia (PEV) radiológica <strong>de</strong> las áreas exteriores, <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> área protegida d<strong>el</strong><br />
Emplazamiento, con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificar y <strong>el</strong>iminar posibles zonas con eventual<br />
contaminación.<br />
De acuerdo a las instrucciones d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, <strong>el</strong> programa ha contemplado<br />
los siguientes requisitos:<br />
� torr@enresa.es.<br />
442
– Análisis <strong>de</strong> las prácticas que hayan podido dar lugar a presencia <strong>de</strong> contaminación en <strong>el</strong><br />
Emplazamiento.<br />
– Atención especial a la existencia <strong>de</strong> puntos en los que se produzca acumulación o<br />
concentración <strong>de</strong> lodos.<br />
– Se cubrirá toda la superficie d<strong>el</strong> Emplazamiento, estableciendo una sistemática mas <strong>de</strong>tallada<br />
y precisa para las zonas i<strong>de</strong>ntificadas con mayor riesgo <strong>de</strong> contaminación.<br />
El PEV ha aplicado a la totalidad d<strong>el</strong> área exterior <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> área protegida d<strong>el</strong> Emplazamiento.<br />
Las zonas <strong>de</strong> estudio han incluido los su<strong>el</strong>os exteriores, los paramentos, cubiertas y/o terrazas y<br />
pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> edificios, los jardines, zonas arboladas, estructuras exteriores expuestas a la<br />
intemperie, como losas, drenajes, canalizaciones, caminos y viales, etc.<br />
En cuanto a la vigilancia radiológica <strong>de</strong> las pare<strong>de</strong>s, se contempló la posibilidad <strong>de</strong> llevarla a cabo<br />
si se <strong>de</strong>tectaba contaminación en lugares que pudieran hacer sospechar la presencia <strong>de</strong><br />
contaminación en <strong>el</strong>las.<br />
El PEV se ha ajustado a la metodología MARSSIM, incluyendo <strong>el</strong> análisis histórico <strong>de</strong> la<br />
Instalación y la caracterización radiológica inicial d<strong>el</strong> área protegida <strong>de</strong> la Instalación.<br />
2. Desarrollo d<strong>el</strong> programa especial <strong>de</strong> vigilancia radiológica (PEV).<br />
El PEV ha sido realizado por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica y Medio Ambiente d<strong>el</strong> C.A.<br />
El Cabril, con <strong>el</strong> apoyo d<strong>el</strong> la Unidad Técnica <strong>de</strong> Protección Radiológica <strong>de</strong> Enresa y <strong>el</strong><br />
Departamento <strong>de</strong> Seguridad <strong>de</strong> Enresa. Adicionalmente, se ha contado con <strong>el</strong> apoyo <strong>de</strong> un Experto<br />
en <strong>el</strong> área <strong>de</strong> espectrometría y <strong>de</strong> instrumentación. La realización <strong>de</strong> las medidas se ha llevado a<br />
cabo por una empresa externa con un Técnico Superior y 2 Operadores <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> medida <strong>de</strong><br />
campo. El PEV se realizó entre <strong>el</strong> 16 <strong>de</strong> septiembre y <strong>el</strong> 8 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 2009. Lo primero que se<br />
hizo fue un análisis <strong>de</strong> la situación inicial <strong>de</strong> las áreas exteriores, como base para realizar la<br />
planificación d<strong>el</strong> programa. Como resultado <strong>de</strong> dicho análisis <strong>el</strong> área protegida fue dividida en<br />
“Áreas impactadas y Áreas no impactadas” <strong>de</strong>finiéndose estas como sigue:<br />
Áreas no impactadas: son aqu<strong>el</strong>las que no han tenido ninguna r<strong>el</strong>ación con materiales<br />
radiactivos durante la vida operativa <strong>de</strong> la Instalación.<br />
Áreas impactadas: son aqu<strong>el</strong>las que si pue<strong>de</strong>n haber tenido r<strong>el</strong>ación con materiales radiactivos<br />
como consecuencia <strong>de</strong> la vida operativa <strong>de</strong> la Instalación. Se divi<strong>de</strong>n en tres clases:<br />
– Clase 1: son aqu<strong>el</strong>las áreas don<strong>de</strong> es altamente probable que pueda existir radiactividad<br />
residual.<br />
– Clase 2: son aqu<strong>el</strong>las áreas don<strong>de</strong> existe posibilidad <strong>de</strong> que pueda existir actividad residual.<br />
– Clase 3: son aqu<strong>el</strong>las áreas que tienen una baja probabilidad <strong>de</strong> contener actividad residual.<br />
El PEV sólo i<strong>de</strong>ntificó Áreas Impactadas <strong>de</strong> clase 2 y 3, no <strong>de</strong>tectándose ninguna Área Impactada<br />
<strong>de</strong> clase 1.<br />
443
3. Definición <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vigilancia (UV).<br />
Para todas las zonas clasificadas como Áreas impactadas se <strong>de</strong>finieron las <strong>de</strong>nominadas Unida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> Vigilancia (UV), que consisten en superficies conocidas <strong>de</strong> un área específica, con una historia<br />
similar y radiológicamente homogéneas, es <strong>de</strong>cir, la unidad está constituida d<strong>el</strong> mismo material<br />
(hormigón, terreno natural, grava, etc.) y la distribución espacial <strong>de</strong> la contaminación <strong>de</strong>be ser<br />
aproximadamente homogénea.<br />
En cuanto al tamaño, se <strong>de</strong>finieron áreas más o menos gran<strong>de</strong>s <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> su clasificación<br />
radiológica:<br />
– UV <strong>de</strong>finidas para áreas exteriores (asfalto y hormigón): 10 UV entre 250 m 2 y 24.114 m 2 .<br />
– UV <strong>de</strong>finidas para paramentos verticales exteriores <strong>de</strong> edificios (hormigón): 3 UV <strong>de</strong> 500 m 2 .<br />
– UV <strong>de</strong>finidas para cubiertas <strong>de</strong> edificios (hormigón, chapa metálica y grava): 6 UV entre 660<br />
m 2 y 1.471 m 2 .<br />
4. Evaluación d<strong>el</strong> fondo radiactivo e i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> las áreas <strong>de</strong> referencia.<br />
Para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> fondo radiactivo d<strong>el</strong> Emplazamiento se han i<strong>de</strong>ntificado Áreas <strong>de</strong> Referencia<br />
<strong>de</strong> Fondo (ARF) <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la Instalación en áreas no impactadas. Puesto que las áreas <strong>de</strong><br />
referencia <strong>de</strong>ben tener características físicas, químicas, biológicas y radiológicas similares a<br />
aqu<strong>el</strong>las áreas en las que se va a realizar la vigilancia radiológica, se ha s<strong>el</strong>eccionado un área <strong>de</strong><br />
referencia <strong>de</strong> fondo por tipo <strong>de</strong> material <strong>de</strong> las áreas a caracterizar (asfalto, hormigón, terreno<br />
natural y grava <strong>de</strong> cubiertas). Así, cada UV tiene asociada un área no impactada <strong>de</strong>nominada ARF<br />
que sirve para establecer los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> investigación <strong>de</strong> la fase <strong>de</strong> vigilancia inicial, en base al<br />
fondo radiactivo d<strong>el</strong> Emplazamiento.<br />
Las medidas para caracterizar las ARF se realizaron con los mismos procedimientos y equipos<br />
utilizados para las Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Vigilancia (UV). En cada ARF se realizaron varios barridos, con<br />
un mínimo <strong>de</strong> 30 datos cada uno, y 30 medidas en parado en distintas ubicaciones. En cada ARF,<br />
se ha <strong>de</strong>terminado la media y <strong>de</strong>sviación típica con los que se ha <strong>de</strong>terminado <strong>el</strong> Estimador <strong>de</strong><br />
Fondo y la Concentración Mínima Detectable para cada técnica <strong>de</strong> medida en cada tipo <strong>de</strong><br />
material.<br />
5. Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia.<br />
Para <strong>de</strong>terminar si algún punto <strong>de</strong> la Instalación presentaba un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> actividad residual, se<br />
establecieron niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia, que se clasifican en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> acción (NA) y niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
investigación (NI).<br />
Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> Acción: Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> acción utilizados son los establecidos en la NRC <strong>de</strong><br />
concentración superficial en superficies <strong>de</strong> edificios (63FR222) y la los <strong>de</strong> concentración másica<br />
en terrenos (64FR234).<br />
444
Tabla No.1 Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> acción<br />
Tipo <strong>de</strong> superficie<br />
Su<strong>el</strong>o permeable: tierra,<br />
grava, jardines<br />
Superficie poco<br />
permeable: hormigón,<br />
asfalto<br />
Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> Acción<br />
Co-60 Cs-137<br />
0,14 Bq/g 0,41 Bq/cm 2<br />
1,18 Bq/g 4,67 Bq/cm 2<br />
Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> Investigación: Para cada UV se <strong>de</strong>terminan los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> investigación aplicables<br />
teniendo en cuenta: <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> acción aplicable, <strong>el</strong> fondo en <strong>el</strong> ARF asociada a la UV, la<br />
clasificación <strong>de</strong> la UV (clase 1, 2, 3) y <strong>el</strong> método <strong>de</strong> medida (barrido, medida estática o muestra).<br />
Tabla No.2 Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> investigación<br />
Clase UV<br />
Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
Investigación<br />
Barrido<br />
Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
Investigación<br />
medida<br />
estática o<br />
muestra<br />
Clase 1 > 10 NA > 10 NA<br />
Clase 2 > NA > NA<br />
Clase 3 > NA > 0,5 NA<br />
Una vez <strong>de</strong>finidos los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> investigación, se han <strong>de</strong>terminado estos en las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
medida <strong>de</strong> los equipos. Para <strong>el</strong> equipo UCRM-II, se han <strong>de</strong>terminado los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> investigación<br />
en cpm, ya que es ésta la unidad en la que se obtienen los resultados <strong>de</strong> la medida.<br />
6. Equipos y métodos utilizados.<br />
Los residuos proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> operación y <strong>el</strong> <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento <strong>de</strong> Centrales Nucleares, constituyen<br />
la mayor parte d<strong>el</strong> total <strong>de</strong> los residuos almacenados en <strong>el</strong> C.A. Cabril, en términos <strong>de</strong> volumen y<br />
actividad, estando ésta representada mayoritariamente por Co-60 y Cs-137. Estos son, por tanto,<br />
los radionúclidos que se van a caracterizar. No obstante, si en las medidas espectrométricas se<br />
evi<strong>de</strong>ncia la existencia <strong>de</strong> otros radionúclidos significativos, también serán evaluados.<br />
Los equipos <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección y medida utilizados en la ejecución d<strong>el</strong> Plan Especial <strong>de</strong> Vigilancia<br />
fueron los siguientes:<br />
Unidad <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> medidas radiológicas (UCMR-II): es un equipo <strong>de</strong>sarrollado para<br />
respon<strong>de</strong>r a las necesida<strong>de</strong>s radiométricas en campo, en escenarios <strong>de</strong> difícil acceso. Se trata <strong>de</strong> un<br />
<strong>de</strong>tector <strong>de</strong> INa <strong>de</strong> 2”x2” conectado a CPU y ambos sustentados en un carro-transporte.<br />
Equipo ISOCS (In Situ Object Counting System): es un sistema <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> objetos por<br />
espectrometría y que consta <strong>de</strong>: un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio, calibrado mediante mod<strong>el</strong>ización por<br />
Montecarlo y un sistema <strong>de</strong> espectrometría gamma, en un carro-transporte <strong>de</strong> 3 ruedas con<br />
estructura metálica.<br />
445
Equipo INSPECTOR 1000: es <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> INa (Tl) con un analizador multicanal que permite<br />
realizar medida <strong>de</strong> dosis y tasa <strong>de</strong> dosis y adquirir y analizar espectros gamma. También está<br />
dotado <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector Geiger-Müller para medidas <strong>de</strong> tasas <strong>de</strong> dosis altas.<br />
Todos los equipos utilizados fueron calibrados “in situ” o poseían certificados <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong><br />
acuerdo con sus respectivos procedimientos <strong>de</strong> calibración aprobados por ENRESA.<br />
Los métodos <strong>de</strong> medida utilizados han sido: barrido, medida estática y toma <strong>de</strong> muestras y análisis<br />
en <strong>el</strong> laboratorio.<br />
Las medidas <strong>de</strong> barrido, se han realizado para <strong>de</strong>tectar potenciales áreas <strong>de</strong> actividad. Se<br />
realizaron dos tipos <strong>de</strong> barrido: barridos sistemáticos siguiendo un itinerario <strong>de</strong>terminado <strong>de</strong><br />
forma que se cubra la superficie total <strong>de</strong> la UV, y barridos intencionales que se realizaron en áreas<br />
con mayor probabilidad <strong>de</strong> presentar actividad residual <strong>de</strong>bido a su situación o a operaciones<br />
realizadas en <strong>el</strong>las. En los puntos don<strong>de</strong> esto ha ocurrido se han realizado medidas estáticas para<br />
su confirmación.<br />
El número <strong>de</strong> medidas realizadas han sido:<br />
– Barridos: 10% <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> la UV <strong>de</strong> clase 3, 50% para la UV <strong>de</strong> clase 2 y 100% para<br />
la UV <strong>de</strong> clase 1.<br />
– Medidas estáticas con la UCMR-II: Cada vez que se ha <strong>de</strong>tectado un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> investigación<br />
en los barridos.<br />
– Medidas estáticas con ISOCS: 5 medidas por UV (un primer punto s<strong>el</strong>eccionado al azar y los<br />
restantes siguiendo <strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> los vértices <strong>de</strong> una W). También se han realizado medidas<br />
estáticas con ISOCS en los puntos don<strong>de</strong> se ha confirmado un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> investigación en<br />
parado con la UCMR-II.<br />
– Toma <strong>de</strong> muestras intencionales en arquetas <strong>de</strong> recogida <strong>de</strong> pluviales y puntos <strong>de</strong> vertidos <strong>de</strong><br />
las balsas <strong>de</strong> pluviales. También se han tomado muestras en aqu<strong>el</strong>los lugares don<strong>de</strong> los<br />
equipos <strong>de</strong> medida eran inaccesibles o en zonas con <strong>el</strong>evado fondo ambiental.<br />
7. Análisis y evaluación <strong>de</strong> resultados.<br />
En este apartado se analizan y evalúan los resultados obtenidos en la ejecución d<strong>el</strong> PEV para cada<br />
una <strong>de</strong> las Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Vigilancia. En la tabla nº 3 se recogen las principales características <strong>de</strong> las<br />
unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vigilancia y <strong>de</strong> las medidas realizadas en las mismas.<br />
Tabla No.3 Características <strong>de</strong> las UV y <strong>de</strong> las medidas realizadas<br />
Unidad <strong>de</strong><br />
vigilancia<br />
UV-A-<br />
VIG-11<br />
UV-A-<br />
VIG-33<br />
Área<br />
(m 2 )<br />
Clasificación<br />
Inicial<br />
Numero<br />
Barrido gamma Nº <strong>de</strong><br />
Área<br />
(m 2 )<br />
%<br />
medidas<br />
estáticas<br />
Numero<br />
<strong>de</strong><br />
muestras<br />
8,560 Clase 3 21 874 10.2 5 2<br />
577 Clase 2 6 305 53 5 -<br />
446
Unidad <strong>de</strong><br />
vigilancia<br />
UV-A-<br />
CON-12<br />
UV-A-<br />
VIA-17<br />
UV-A-<br />
PLA-18<br />
UV-A-<br />
PLA-19<br />
UV-K-<br />
VIG-26<br />
UV-K-<br />
VIG-27<br />
UV-K-<br />
VIG-28<br />
UV-K-<br />
VIA-31<br />
UV-K-<br />
VIA-32<br />
Área<br />
(m 2 )<br />
Clasificación<br />
Inicial<br />
Numero<br />
Barrido gamma Nº <strong>de</strong><br />
Área<br />
(m 2 )<br />
%<br />
medidas<br />
estáticas<br />
Numero<br />
<strong>de</strong><br />
muestras<br />
945 Clase 2 14 945 100 5 1<br />
24,114 Clase 3 37 2,647 11 15 + 5 1<br />
1,930 Clase 3 7 280 11 5 -<br />
1,930 Clase 3 8 218 11 5 -<br />
1,114 Clase 2 23 617 55 15 + 5 1<br />
1,965 Clase 3 5 213 11 5 -<br />
513 Clase 3 2 108 21 5 3<br />
2,852 Clase 3 16 1,158 39 5 -<br />
250 Clase 3 1 75 30 2 + 5 -<br />
UV-C-01 1,270 Clase 3 5 152 12 5 2<br />
UV-C-02 660 Clase 2 21 376 57 - 5<br />
UV-C-03 1,100 Clase 2 15 + 5 3 + 15<br />
UV-C-04 1,471 Clase 2 32 786 53 5 6 + 4<br />
Después <strong>de</strong> realizarse las medidas <strong>de</strong> barrido, las investigaciones posteriores a <strong>de</strong>tectarse algún<br />
valor por encima d<strong>el</strong> Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> Investigación mediante medidas estáticas o por muestreo y análisis<br />
en laboratorio, se llegó a los resultados indicados en la tabla siguiente.<br />
Tabla No.4 Resultado <strong>de</strong> la evaluación<br />
Unidad <strong>de</strong><br />
vigilancia<br />
Descripción Evaluación<br />
ÁREAS EXTERIORES DEL EMPLAZAMIENTO SUELOS<br />
UV-A-VIG-11 Explanada área <strong>de</strong> edificios Clasificada inicialmente como clase<br />
3, se reclasifica como zona no<br />
impactada.<br />
UV-A-VIG-33 Unidad intermedia creada por Clasificada inicialmente como clase<br />
reclasificación<br />
2, se reclasifica como clase 3.<br />
UV-A-CON-12 Área <strong>de</strong> aparcamiento (Zona 12) Clasificada inicialmente como clase<br />
3, se reclasifica como zona no<br />
impactada.<br />
UV-A-VIA-17 Vial <strong>de</strong> acceso a Plataforma Norte Clasificada inicialmente como clase<br />
y Plataforma Sur (Zona 17) 3, se reclasifica como área no<br />
impactada.<br />
UV-A-PLA-18 Almacenamiento temporal <strong>de</strong> Clasificada inicialmente como clase<br />
447
Unidad <strong>de</strong><br />
vigilancia<br />
Descripción Evaluación<br />
ÁREAS EXTERIORES DEL EMPLAZAMIENTO SUELOS<br />
contenedores ISO al Sur <strong>de</strong> la 3, se reclasifica como área no<br />
Plataforma Sur (Zona 18) impactada.<br />
UV-A-PLA-19 Almacenamiento temporal <strong>de</strong> Clasificada inicialmente como clase<br />
contenedores ISO al Norte <strong>de</strong> la 3, se reclasifica como área no<br />
Plataforma Sur (Zona 19) impactada.<br />
UV-K-VIG-26 Área exterior al Oeste <strong>de</strong> los Clasificada inicialmente como clase<br />
Módulos y Edificio Tecnológico<br />
(Zona 26)<br />
2, se reclasifica como clase 3.<br />
UV-K-VIG-27 Área exterior al Este <strong>de</strong> los Clasificada inicialmente como clase<br />
Módulos y Edificio Tecnológico 3, se reclasifica como área no<br />
(Zona 27)<br />
impactada.<br />
UV-K-VIG-28 Área exterior al Este d<strong>el</strong> Edificio Clasificada inicialmente como clase<br />
Tecnológico y Este y Sur <strong>de</strong> 3, se reclasifica como área no<br />
Módulos (Zona 28)<br />
impactada.<br />
UV-K-VIA-31 Vial <strong>de</strong> acceso a C<strong>el</strong>da 29 (Zona Clasificada inicialmente como clase<br />
30) y vial entre Edificio 3, se reclasifica como área no<br />
Tecnológico y C<strong>el</strong>da 29 (Zona 31) impactada.<br />
UV-K-VIA-32 Franja <strong>de</strong> tierra entre las zonas 11 Clasificada inicialmente como clase<br />
y 13 (Zona 32)<br />
3, se reclasifica como área no<br />
impactada.<br />
CUBIERTAS DE EDIFICIOS<br />
UV-C-01 Cubierta d<strong>el</strong> Edificio Auxiliar <strong>de</strong> Clasificada inicialmente como clase<br />
Acondicionamiento<br />
3, se reclasifica como área no<br />
impactada.<br />
UV-C-02 Cubierta d<strong>el</strong> Laboratorio Activo Clasificada como clase 2 se<br />
reclasifica como área <strong>de</strong> clase 3.<br />
Podría reclasificarse como no<br />
impactada ya que no se <strong>de</strong>tecta<br />
actividad residual por encima <strong>de</strong> los<br />
umbrales <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección en las<br />
Cubierta d<strong>el</strong> Edificio <strong>de</strong><br />
muestras aleatorias realizadas.<br />
Clasifica inicialmente como <strong>de</strong><br />
Acondicionamiento separada en<br />
dos UV por geometría<br />
clase 2.<br />
UV-C-03 Clasificada inicialmente como clase<br />
2, se reclasifica como clase 3.<br />
UV-C-04 Clasificada inicialmente como clase<br />
2, se reclasifica como clase 3.<br />
También se han revisados las áreas exteriores en la zona circundante a las balsas <strong>de</strong> recogidas <strong>de</strong><br />
pluviales mediante la toma <strong>de</strong> muestras y análisis <strong>de</strong> sedimentos a la salida <strong>de</strong> la balsa <strong>de</strong><br />
pluviales <strong>de</strong> edificios y balsa <strong>de</strong> pluviales <strong>de</strong> plataformas. Las dos muestras presentan valores <strong>de</strong><br />
Cs-137 similares a los su<strong>el</strong>os incluidos <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> PVRA d<strong>el</strong> Centro, por lo que se pue<strong>de</strong><br />
consi<strong>de</strong>rar como valor <strong>de</strong> Cs-137 habitual al fondo <strong>de</strong> la zona, <strong>de</strong>bido al fallout.<br />
En cambio no se ha llevado a cabo la vigilancia radiológica en las pare<strong>de</strong>s dado que no se ha<br />
<strong>de</strong>tectado contaminación en las áreas exteriores en las que se localizan.<br />
8. Conclusiones.<br />
Como resultado <strong>de</strong> la ejecución <strong>de</strong> las medidas realizadas en <strong>el</strong> Programa Especial <strong>de</strong> Vigilancia<br />
d<strong>el</strong> C.A. El Cabril, se ha realizado una revisión <strong>de</strong> la clasificación pr<strong>el</strong>iminar <strong>de</strong> zonas efectuada<br />
en <strong>el</strong> análisis inicial, resultando que:<br />
448
� Todas las áreas exteriores <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> Emplazamiento d<strong>el</strong> C.A. El Cabril. pue<strong>de</strong>n clasificarse<br />
como zonas no impactadas, a excepción <strong>de</strong> la UV-A-VIG-33 que se reclasifica como clase 3.<br />
� Todas las cubiertas <strong>de</strong> edificios se reclasifican como área <strong>de</strong> clase 3. No obstante, podrían<br />
reclasificarse como no impactada dado que no se <strong>de</strong>tecta actividad residual por encima <strong>de</strong> los<br />
umbrales <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección en las muestras intencionales o aleatorias realizadas.<br />
� Todos los paramentos verticales exteriores <strong>de</strong> edificios podarían reclasificarse como zonas no<br />
impactadas o <strong>de</strong> clase 3, al no haberse <strong>de</strong>tectado contaminación en las áreas exteriores don<strong>de</strong><br />
se localizan.<br />
� La metodología empleada en este PEV, es a<strong>de</strong>cuada para <strong>el</strong> fin que se persigue y servirá para<br />
la realización <strong>de</strong> posteriores vigilancias rutinarias d<strong>el</strong> Emplazamiento d<strong>el</strong> C.A. El Cabril.<br />
449
VALIDACIÓN Y CÁLCULO DE INCERTIDUMBRES DEL<br />
MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE CREATININA EN ORINA<br />
EN DOSIMETRÍA INTERNA<br />
I. Sierra ,� , C. Hernán<strong>de</strong>z, P. Benito, C. López<br />
CIEMAT, Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación, Av. Complutense 22, 28040 Madrid, España<br />
RESUMEN<br />
Uno <strong>de</strong> los requisitos técnicos establecidos por la norma ISO/IEC 17025:2005 para la acreditación <strong>de</strong><br />
laboratorios <strong>de</strong> ensayo y calibración es la necesidad <strong>de</strong> llevar a cabo la validación <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong><br />
trabajo empleados, así como realizar una correcta estimación <strong>de</strong> todas las fuentes <strong>de</strong> incertidumbre que<br />
puedan afectar al resultado analítico.<br />
El Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones <strong>de</strong> CIEMAT emplea la<br />
técnica <strong>de</strong> la Espectrofotometría para la cuantificación d<strong>el</strong> contenido en creatinina en muestras <strong>de</strong> orina <strong>de</strong><br />
trabajadores expuestos. En este trabajo se <strong>de</strong>scriben los aspectos consi<strong>de</strong>rados para su validación y las<br />
fuentes <strong>de</strong> incertidumbres <strong>de</strong> este procedimiento <strong>de</strong> medida, como requisito previo para la obtención <strong>de</strong> la<br />
acreditación bajo la norma anteriormente citada.<br />
Palabras claves: Dosimetría interna, Medida In-vitro, Orina, Creatinina, Validación <strong>de</strong> métodos, Calidad.<br />
ABSTRACT<br />
One of the technical aims of ISO/IEC 17025:2005 accreditation for testing and calibration laboratories<br />
is to carry out the validation of methods and the estimation of all sources of uncertainty that may affect<br />
the analytical result obtained.<br />
In-Vitro Laboratory from Internal Dosimetry Service of Ciemat uses spectrophotometry technique for<br />
the quantification of creatinine content in urine samples from exposed workers. In this work the<br />
validation requirements and the sources of uncertainties in the measurement procedure are <strong>de</strong>scribed, as a<br />
essencial step for achieving ISO 17025 accreditation.<br />
Key Words: Internal Dosimetry, Bioassay, Urine, Creatinine, Validation of measurement,<br />
Quality Assurance.<br />
1. Introducción.<br />
El Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Dosimetría Personal Interna, incluido en <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong><br />
Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones <strong>de</strong> CIEMAT se encarga <strong>de</strong> la cuantificación <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> emisores alfa y<br />
beta en muestras <strong>de</strong> orina y heces <strong>de</strong> trabajadores expuestos con riesgo <strong>de</strong> contaminación interna. Como<br />
requerimiento previo a su medida, en todas las muestras <strong>de</strong> orina se realiza la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> contenido<br />
en creatinina mediante Espectrofotometría [1] .<br />
La norma ISO/IEC 17025:2005 [2] establece como requisito técnico para la acreditación <strong>de</strong> laboratorios <strong>de</strong><br />
ensayo y calibración la necesidad <strong>de</strong> validar los métodos <strong>de</strong> trabajo empleados, así como realizar una<br />
correcta estimación e i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> todos los componentes <strong>de</strong> incertidumbre que puedan afectar <strong>el</strong><br />
resultado analítico obtenido. En este trabajo se <strong>de</strong>scribe la metodología empleada para llevar a cabo la<br />
validación <strong>de</strong> esta técnica <strong>de</strong> medida, así como <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> todas las fuentes <strong>de</strong> incertidumbre que<br />
influyen en <strong>el</strong> proceso. La importacia <strong>de</strong> la medida d<strong>el</strong> contenido en creatinina en las muestras radica en<br />
que este resultado permite la normalización d<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> orina a orina <strong>de</strong> 24h, necesaria con fines<br />
� inma.sierra@ciemat.es<br />
450
dosimétricos para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis efectiva comprometida E(50), así como criterio <strong>de</strong> aceptación o<br />
rechazo <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> orina recibidas por <strong>el</strong> laboratorio [1] .<br />
2. Materiales y métodos<br />
2.1. Procedimiento <strong>de</strong> Medida<br />
La medida d<strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> creatinina <strong>de</strong> una muestra <strong>de</strong> orina se lleva a cabo mediante<br />
Espectrofotometría (concretamente <strong>el</strong> laboratorio dispone <strong>de</strong> un espectrofotómetro Zuzi mod<strong>el</strong>o 4211/20).<br />
El procedimiento <strong>de</strong> medida [1] se basa en la reacción <strong>de</strong> Jaffe: la creatinina <strong>de</strong> la muestra en medio básico<br />
reacciona con <strong>el</strong> ácido pícrico, formándose un complejo coloreado, cuya absorbancia es medida a la<br />
longitud <strong>de</strong> onda <strong>de</strong> 492 nm. El incremento <strong>de</strong> la absorbancia medida en tres tiempos pre<strong>de</strong>terminados es<br />
proporcional a la concentración <strong>de</strong> creatinina presente en la muestra.<br />
Existen unos valores estándar establecidos <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> creatinina en orina para un perído <strong>de</strong> recogida <strong>de</strong><br />
24 horas; siendo para un hombre <strong>de</strong> 73 Kg <strong>de</strong> peso un valor <strong>de</strong> 1700 mg/día y para una mujer <strong>de</strong> 60 Kg un<br />
valor <strong>de</strong> 1000 mg/día (ICRP 89) [3] .<br />
El volumen calculado mediante comparación con los valores <strong>de</strong> referencia se utilizará posteriormente<br />
para corregir los resultados <strong>de</strong> actividad obtenidos <strong>de</strong> los radionucleidos presentes en la orina y evaluar la<br />
dosis <strong>de</strong>bida a contaminación interna <strong>de</strong> los trabajadores expuestos. Asimismo, la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la<br />
cantidad <strong>de</strong> creatinina excretada por <strong>el</strong> trabajador servirá como criterio <strong>de</strong> aceptación o rechazo <strong>de</strong> las<br />
muestras por parte d<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones.<br />
La <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> contenido en creatinina en muestras <strong>de</strong> orina mediante espectrofotometría requiere<br />
la generación <strong>de</strong> curvas <strong>de</strong> calibrado que r<strong>el</strong>acionen la absorbancia y la concentración <strong>de</strong> creatinina en <strong>el</strong><br />
rango <strong>de</strong> 0-100 mg/l. El ajuste experimental a una recta <strong>de</strong> regresión <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> absorbancia a 90´´-<br />
30´´ y <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> absorbancia a 20´-30´´ frente a la concentración <strong>de</strong> disoluciones patrón <strong>de</strong><br />
creatinina, permite su empleo por interpolación la estimación <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> creatinina en las<br />
muestras problema.<br />
El protocolo <strong>de</strong> medida consiste, en primer lugar, en la preparación en un tubo o vial <strong>de</strong> plástico <strong>de</strong> una<br />
dilución 1:20 <strong>de</strong> la muestra <strong>de</strong> orina a analizar, sobre la que posteriormente se realizará la medida d<strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> absorbancia a los 30 segundos (A30"), 90 segundos (A90") y a los 20 minutos (A20´). Sobre los<br />
valores así obtenidos se calculan las diferencias <strong>de</strong> absorbancia:<br />
A90"-30" = A90" - A30" y A20´-30" = A20` - A30" (1) y (2)<br />
don<strong>de</strong> A90"-30" es la diferencia <strong>de</strong> absorbancias a 90 y 30 segundos, y A20´-30" la diferencia <strong>de</strong><br />
absorbancias a 20 minutos y 30 segundos.<br />
El cálculo <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> creatinina en la alícuota medida se <strong>de</strong>termina interpolando las<br />
diferencias <strong>de</strong> absorbancia <strong>de</strong>scritas anteriormente en las ecuaciones <strong>de</strong> calibrado que r<strong>el</strong>acionan la<br />
absorbancia con la concentración <strong>de</strong> creatinina.<br />
El resultado <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> creatinina en la muestra se expresa como la media aritmética <strong>de</strong> las<br />
concentraciones <strong>de</strong> creatinina obtenidas a partir <strong>de</strong> las dos curvas <strong>de</strong> calibrado.<br />
El contenido total <strong>de</strong> creatinina (Ctotal) en la muestra, expresado en mg, se calcula a partir <strong>de</strong> la siguiente<br />
expresión:<br />
C � C x V<br />
(3)<br />
total<br />
creat<br />
olreal<br />
451
siendo Volreal <strong>el</strong> volumen total <strong>de</strong> la muestra.<br />
2.2. Metodología <strong>de</strong> Validación<br />
La metodología empleada para validar <strong>el</strong> método <strong>de</strong> cuantificación d<strong>el</strong> contenido en creatinina en<br />
muestras <strong>de</strong> orina se basa en la combinación <strong>de</strong> los siguientes factores [4] :<br />
� Calibración d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> creatinina: Estudio <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> calibrado existentes.<br />
� Validación d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> ensayo: criterios <strong>de</strong> exactitud, precisión, linealidad y robustez.<br />
� Verificación semestral d<strong>el</strong> calibrado empleando un patrón primario acuoso <strong>de</strong> creatinina.<br />
Los parámetros <strong>de</strong> estudio aplicados en la validación d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> creatinina están basados<br />
en los criterios <strong>de</strong> exactitud y precisión que establecen la norma ANSI N13.30:1996 [5] y la norma ISO<br />
28218:2010 [6] .<br />
La exactitud <strong>de</strong> la medida (bias r<strong>el</strong>ativo) es un parámetro que sirve para <strong>de</strong>terminar la diferencia entre <strong>el</strong><br />
valor medido y <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia en un número finito <strong>de</strong> medidas. Evalúa la discrepancia con respecto<br />
al valor aceptado como referencia o verda<strong>de</strong>ro.<br />
La exactitud <strong>de</strong> una medida concreta se <strong>de</strong>fine como<br />
don<strong>de</strong>:<br />
Ai es <strong>el</strong> valor medido en <strong>el</strong> laboratorio<br />
Aai es <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia<br />
Bri = (Ai − Aai)/Aai (4)<br />
El Bias r<strong>el</strong>ativo <strong>de</strong> un conjunto finito <strong>de</strong> medidas “Br” se calcula como la media <strong>de</strong> los Bias r<strong>el</strong>ativos<br />
calculados para cada medida concreta según la expresión<br />
Don<strong>de</strong> “n” es <strong>el</strong> nº <strong>de</strong> medidas realizadas por <strong>el</strong> laboratorio.<br />
Para procesos <strong>de</strong> validación o en controles <strong>de</strong> calidad internos d<strong>el</strong> laboratorio (verificaciones), los valores<br />
<strong>de</strong> Br <strong>de</strong>ben estar entre -0,25 y + 0,50 (5,6) .<br />
Por otro lado, la repetición <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> medidas sirve para establecer la dispersión r<strong>el</strong>ativa (SBr) <strong>de</strong> los<br />
valores <strong>de</strong> Bri (bias r<strong>el</strong>ativo asociado a cada medida) con respecto a su media Br y se <strong>de</strong>fine como :<br />
s<br />
Br<br />
�<br />
n<br />
�<br />
i�1<br />
( B<br />
( n �1)<br />
Respecto a la precisión, SBr <strong>de</strong>be ser ≤ 0,4 salvo que se especifique un rango más restrictivo.<br />
ri<br />
� B<br />
Las normas (5,6) también señalan que siempre y cuando las condiciones <strong>de</strong> exactitud o repetibilidad en los<br />
controles <strong>de</strong> calidad internos y/o verificaciones estén fuera <strong>de</strong> rango, <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong>berá hacer las<br />
B<br />
r<br />
)<br />
r<br />
2<br />
�<br />
n<br />
�<br />
i�1<br />
B<br />
n<br />
ri<br />
(5)<br />
(6)<br />
452
correcciones a<strong>de</strong>cuadas para tener un valor <strong>de</strong> precisión y exactitud aceptable <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> rango<br />
establecido.<br />
2.3. Cálculo <strong>de</strong> Incertidumbres<br />
La estimación <strong>de</strong> las incertidumbres se basa en la investigación e i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> todos los factores que<br />
influyen o pue<strong>de</strong>n influir en la medida, en su cuantificación y en la conexión <strong>de</strong> todos los factores<br />
medidos, para finalmente estimar la incertidumbre total <strong>de</strong> la medida [2] .<br />
El Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación ha i<strong>de</strong>ntificado y analizado las siguientes fuentes <strong>de</strong> incertidumbre en <strong>el</strong><br />
cálculo <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> creatinina en orina [7] :<br />
1. Preparación <strong>de</strong> patrón primario <strong>de</strong> creatinina: disolución <strong>de</strong> 1000 mg/ml.<br />
2. Preparación <strong>de</strong> patrones secundarios <strong>de</strong> creatinina: 10-100 mg/l.<br />
3. Curvas <strong>de</strong> calibrado: r<strong>el</strong>ación absorbancia frente a concentración <strong>de</strong> creatinina.<br />
4. Media d<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> la muestra.<br />
5. Dilución <strong>de</strong> la muestra <strong>de</strong> orina.<br />
3. Resultados<br />
En este apartado se presentan los resultados obtenidos en los procesos <strong>de</strong> validación y cálculo <strong>de</strong> las<br />
fuentes <strong>de</strong> incertidumbre en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación para <strong>el</strong> método <strong>de</strong> ensayo <strong>de</strong> medida <strong>de</strong><br />
creatinina en orina mediante espectrofotometría.<br />
3.1. Proceso <strong>de</strong> validación: estudio retrospectivo <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> creatinina.<br />
Se ha realizado un estudio retrospectivo <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> calibrado existentes en <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
año 1994, analizando tanto la pendiente como la or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen <strong>de</strong> cada año. El proceso se basa en<br />
la obtención <strong>de</strong> los valores medios <strong>de</strong> los dos parámetros estudiados, así como sus respectivos valores<br />
máximos y mínimos. Este resultado permitirá su uso como criterio <strong>de</strong> aceptación y rechazo <strong>de</strong> futuras<br />
curvas <strong>de</strong> calibrado.<br />
La calibración d<strong>el</strong> equipo se lleva a cabo mediante <strong>el</strong> ajuste lineal d<strong>el</strong> tipo y = mx+Lo para los tiempos <strong>de</strong><br />
medida 20´-30´´ y 90´´ -30´´ don<strong>de</strong>:<br />
m: pendiente <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> calibrado<br />
mmin: límite inferior <strong>de</strong> la pendiente. Se calcula: m - tSm<br />
mmáx: límite superior <strong>de</strong> la pendiente. Se calcula: m + tSm<br />
L0: or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> calibrado<br />
L0min: límite inferior <strong>de</strong> la or<strong>de</strong>nada. Se calcula: L0 – tSL0<br />
L0máx: límite superior <strong>de</strong> la or<strong>de</strong>nada. Se calcula: L0 + tSL0<br />
t: “t” <strong>de</strong> Stu<strong>de</strong>nt para n-2 grados libertad con niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> significación � (0,05)<br />
Sm y SL0: <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> la pendiente y or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen, respectivamente.<br />
Los resultados obtenidos con los parámetros <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> absorbancias a 90´´-30´´ y a 20´-30´´ son los<br />
que muestran en las Tablas 1a y 1b siguientes:<br />
453
Tabla No1a: Resultados obtenidos en <strong>el</strong> ajuste lineal <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> absorbancia frente a concentración a<br />
90´´-30´´<br />
Calibrado m90-30 mmin mmax L0 L0min L0max<br />
1 0,0021 0,0013 0,0029 0,004 0,00019 0,00781<br />
2 0,0022 0,0014 0,0030 0,002 -0,00211 0,00551<br />
3 0,0016 0,0008 0,0024 0,006 0,00179 0,00941<br />
4 0,0022 0,0014 0,0030 0,003 -0,00061 0,00701<br />
5 0,0018 0,0010 0,0026 0,002 -0,00171 0,00591<br />
6 0,0025 0,0017 0,0033 0,001 -0,00241 0,00521<br />
7 0,0019 0,0011 0,0027 0,002 -0,00141 0,00621<br />
Conjunto 0,00204 0,00083 0,00327 0,003 -0,00241 0,00941<br />
Tabla No1b: Resultados obtenidos en <strong>el</strong> ajuste lineal <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> absorbancia frente a concentración a<br />
20´-30´´<br />
Calibrado m20-30 mmin mmax L0 L0min L0max<br />
1 0,0087 0,0071 0,0103 0,009 -0,03041 0,04861<br />
2 0,0088 0,0072 0,0104 0,007 -0,03291 0,04611<br />
3 0,0079 0,0063 0,0095 0,039 -0,00011 0,07891<br />
4 0,0095 0,0079 0,0111 0,006 -0,03331 0,04571<br />
5 0,0089 0,0073 0,0105 0,013 -0,02631 0,05271<br />
6 0,0098 0,0082 0,0114 -0,011 -0,05001 0,02901<br />
7 0,0094 0,0078 0,0110 0,021 -0,01811 0,06091<br />
Conjunto 0,0090 0,0063 0,0114 0,012 -0,05001 0,07891<br />
3.2. Proceso <strong>de</strong> validación: estudio la robustez d<strong>el</strong> método<br />
La robustez <strong>de</strong> un método analítico es la medida <strong>de</strong> su capacidad para permanecer inalterado por<br />
pequeñas, pero d<strong>el</strong>iberadas, variaciones en los parámetros d<strong>el</strong> método. Proporciona una indicación <strong>de</strong> su<br />
confiabilidad durante su uso normal [8] .<br />
Para este estudio se realizaron un total <strong>de</strong> 14 medidas <strong>de</strong> un patrón primario acuoso <strong>de</strong> creatinina <strong>de</strong><br />
concentración conocida. Se varíó <strong>el</strong> personal d<strong>el</strong> análisis y los días en los que se llevó a cabo la medida.<br />
Los resultados obtenidos por uno <strong>de</strong> los técnicos <strong>de</strong> análisis en uno <strong>de</strong> los días fue un bias r<strong>el</strong>ativo <strong>de</strong><br />
0,098 y una precisión r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> 0,014 y, en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> otro técnico fueron <strong>de</strong> 0,085 y 0,04<br />
respectivamente.<br />
Un día diferente se realizaron 10 medidas d<strong>el</strong> patrón primario acuoso, obteniéndose nuevamente valores<br />
que cumplen los criterios <strong>de</strong> exactitud y precisión establecidos en las normas ANSI N13.30:1996 [5] e ISO<br />
28218:2010 [6] (0,076 y 0,016 respectivamente).<br />
3.3. Proceso <strong>de</strong> validación: verificación semestral <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> calibrado<br />
454
El proceso <strong>de</strong> verificación se realiza empleando un patrón primario acuoso <strong>de</strong> referencia, aplicando los<br />
criterios <strong>de</strong> exactitud y precisión <strong>de</strong> las normas anteriormente citadas. Si analizamos 14 medidas d<strong>el</strong><br />
patrón primario acuoso calculando su exactitud y precisión, éstas cumplen con los criterios establecidos<br />
por la norma ANSI N13.30:1996 [5] e ISO 28218:2010 [6] .<br />
En <strong>el</strong> momento en <strong>el</strong> que se realiza este estudio las ecuaciones <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> calibrado presentan una<br />
gran corr<strong>el</strong>ación con la linealidad a los diferentes tiempos <strong>de</strong> medida obteniéndose unas exc<strong>el</strong>entes<br />
bonda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ajuste, tal y como muestra <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> R 2 muy próximo a 1. Las expresiones <strong>de</strong> las<br />
ecuaciones <strong>de</strong> calibrado son:<br />
0,9993)<br />
0,9981)<br />
- para los tiempos <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> 90´´-30´´ la ecuación <strong>de</strong> la recta es y = 0,004 + 0,0021x (R 2 =<br />
- para los tiempos <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> 20´-30´´ la ecuación <strong>de</strong> la recta es y = 0,0091 + 0,0087x (R 2 =<br />
3.4. Cuantificación <strong>de</strong> las incertidumbres en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> preparación d<strong>el</strong> patrón primario <strong>de</strong> creatinina<br />
La preparación <strong>de</strong> los patrones <strong>de</strong> creatinina para la calibración d<strong>el</strong> espectrofotómetro necesita una<br />
primera disolución <strong>de</strong> creatinina <strong>de</strong> concentración 1000 mg/l. Para <strong>el</strong>lo, en primer lugar se pesa en una<br />
balanza <strong>el</strong>ectrónica 100 mg <strong>de</strong> creatinina, disolviéndose en un matraz aforado <strong>de</strong> 100 ml.<br />
La incertidumbre asociada a la concentración d<strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> creatinina <strong>de</strong> 1000 mg/l (uc) es:<br />
u<br />
2<br />
2<br />
c � c �<br />
matraz<br />
(7)<br />
� um<br />
�<br />
� �<br />
� m �<br />
� u<br />
� �<br />
� Vol<br />
Siendo<br />
Vol <strong>el</strong> volumen d<strong>el</strong> matraz empleado en la generación <strong>de</strong> la disolución<br />
um la incertidumbre asociada con <strong>el</strong> peso <strong>de</strong> creatinina<br />
umatraz la incertidumbre d<strong>el</strong> matraz aforado<br />
La incertidumbre asociada con la pesada <strong>de</strong> 100 mg <strong>de</strong> creatinina (um) tiene en consi<strong>de</strong>ración 5 fuentes <strong>de</strong><br />
incertidumbre:<br />
- El calibrado <strong>de</strong> la balanza (mcal): conjunto <strong>de</strong> operaciones que establecen, en condiciones especificadas,<br />
la r<strong>el</strong>ación entre los valores <strong>de</strong> una magnitud indicados por un instrumento <strong>de</strong> medida o un sistema <strong>de</strong><br />
medida, o los valores representados por una medida materializada o por un material <strong>de</strong> referencia, y los<br />
valores correspondientes <strong>de</strong> esa magnitud realizados por patrones (VIM 6.11) [9] .<br />
- La resolución <strong>de</strong> la escala <strong>de</strong> la balanza (mres): La menor diferencia <strong>de</strong> indicación <strong>de</strong> un dispositivo<br />
visualizador que pue<strong>de</strong> percibirse <strong>de</strong> forma significativa (VIM 5.12) [9] .<br />
- La linealidad (mlin):es <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> corrección para la masa medida.<br />
- La <strong>de</strong>riva (m<strong>de</strong>r): variación lenta <strong>de</strong> una característica metrológica <strong>de</strong> un instrumento <strong>de</strong> medida (VIM<br />
5.16) [9] .<br />
- La repetitividad (mrep): grado <strong>de</strong> concordancia entre resultados <strong>de</strong> sucesivas mediciones d<strong>el</strong> mismo<br />
mensurando y mediciones efectuadas con aplicación <strong>de</strong> la totalidad <strong>de</strong> las mismas condiciones <strong>de</strong> medida<br />
(VIM 3.6) [9] .<br />
Las condiciones ambientales: <strong>de</strong> acuerdo con <strong>el</strong> certificado <strong>de</strong> calibración y las especificaciones d<strong>el</strong><br />
fabricante, no se han observado influencias <strong>de</strong>sfavorables d<strong>el</strong> entorno. La temperatura durante los ensayos<br />
es la permitida para un correcto funcionamiento, por lo que la incertidumbre <strong>de</strong> este efecto pue<strong>de</strong> se<br />
omitida.<br />
�<br />
�<br />
�<br />
455
El mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> ecuación es: m � mcal<br />
� mres<br />
� mlin<br />
� m<strong>de</strong>r<br />
� mrep<br />
[mg] (8)<br />
y la incertidumbre asociada respon<strong>de</strong> a la siguiente expresión:<br />
u<br />
2 2 2 2 2<br />
m � u cal � u res � u lin � u <strong>de</strong>r � u rep<br />
(9)<br />
En <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la incertidumbre asociada con la masa <strong>de</strong> las disoluciones se utilizan las<br />
recomendaciones d<strong>el</strong> fabricante y <strong>el</strong> certificado <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> la balanza (marca Sartorius mod<strong>el</strong>o<br />
BP210D), cuyas características técnicas se especifican en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> medida objeto <strong>de</strong> la pesada.<br />
En la <strong>el</strong>aboración d<strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> creatinina se emplea un matraz aforado <strong>de</strong> vidrio Pirex, clase A <strong>de</strong> 100 ml<br />
<strong>de</strong> capacidad. La tolerancia d<strong>el</strong> matraz establecida por <strong>el</strong> fabricante es <strong>de</strong> ± 0,10 ml.<br />
Finalmente la incertidumbre r<strong>el</strong>ativa calculada asociada a la concentración d<strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> creatinina se<br />
correspon<strong>de</strong> con un valor d<strong>el</strong> 0,4%.<br />
3.5. Cuantificación <strong>de</strong> las incertidumbres en la preparación <strong>de</strong> patrones secundarios <strong>de</strong> creatinina<br />
Los patrones secundarios <strong>de</strong> concentraciones <strong>de</strong> creatinina en <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> 10 a 100 mg/l se preparan<br />
partiendo <strong>de</strong> la disolución primaria <strong>de</strong> 1000 mg/l, empleando pipetas automáticas (p200 y p1000) y<br />
matraces aforados <strong>de</strong> 10 ± 0,025 ml.<br />
La incertidumbre <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> los patrones (upatron) consi<strong>de</strong>ra las siguientes fuentes <strong>de</strong><br />
incertidumbre:<br />
- Disolución primaria <strong>de</strong> 1000 mg/l. (uc)<br />
- Volumen <strong>de</strong> alícuota <strong>de</strong> la disolución madre (ualic)<br />
- Volumen d<strong>el</strong> matraz empleado en la disolución<br />
u<br />
c<br />
patron<br />
patron<br />
�<br />
2<br />
� uc<br />
�<br />
� �<br />
� c �<br />
� ualic<br />
�<br />
� � �<br />
� vol �<br />
� u<br />
� �<br />
� vol<br />
Las principales fuentes <strong>de</strong> incertidumbre en la toma <strong>de</strong> una alícuota <strong>de</strong> la disolución patrón (ualicu) son: la<br />
incertidumbre <strong>de</strong> la pipeta empleada (upip), la incertidumbre <strong>de</strong> la repetitividad en <strong>el</strong> uso (urep) y la<br />
incertidumbre <strong>de</strong>bida a las condiciones ambientales cosi<strong>de</strong>radas por <strong>el</strong> fabricante. Su cálculo conduce a<br />
una incertidumbre d<strong>el</strong> 1,08%.<br />
3.6. Cuantificación <strong>de</strong> las incertidumbres en la curva <strong>de</strong> calibrado: r<strong>el</strong>ación absorbancia frente a<br />
concentracion <strong>de</strong> creatinina<br />
El ajuste <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> absorbancia obtenidos a 90´´-30´´ frente a las concentraciones <strong>de</strong> creatinina tal<br />
y como muestra la representación gráfica <strong>de</strong> la izquierda <strong>de</strong> la Figura 1 dio como resultado una bondad <strong>de</strong><br />
ajuste <strong>de</strong> 0,9993, mientras que <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> absorbancia obtenidos a 20´ - 30´´ frente a las<br />
concentraciones <strong>de</strong> creatinina (posición <strong>de</strong>recha en la figura) condujo a una bondad <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> 0,9981.<br />
matraz<br />
matraz<br />
Figura 1: Representación gráfica <strong>de</strong> la calibración <strong>de</strong> creatinina en medio ácido a los diferentes tiempos <strong>de</strong> medida.<br />
2<br />
�<br />
�<br />
�<br />
2<br />
(10)<br />
456
Absorbancia<br />
Absorbancia<br />
0,25<br />
0,2<br />
0,15<br />
0,1<br />
0,05<br />
Calibración Creatinina Medio Acido. Disolución 90''-<br />
30''<br />
y = 0,0021x + 0,0004<br />
R 2 = 0,9993<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Concentración (mg/L)<br />
Calibración Creatinina Medio Acido. Disolución 20'-<br />
30''<br />
1<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
y = 0,0087x + 0,0091<br />
R 2 = 0,9981<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Concentración (mg/L)<br />
Los errores aleatorios <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> la pendiente y <strong>de</strong> la or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen son calculados a través<br />
d<strong>el</strong> método d<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los residuos. La Tabla 2 muestra las incertidumbres calculadas <strong>de</strong> la pendiente<br />
y <strong>de</strong> la or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen para las dos rectas <strong>de</strong> regresión. El valor <strong>de</strong> la incertidumbre en la<br />
concentración mostrado correspon<strong>de</strong> con la situación más <strong>de</strong>sfavorable <strong>de</strong> ambas rectas, la concentración<br />
mayor (100 mg/l).<br />
Tabla No2: Resultados <strong>de</strong> las incertidumbres <strong>de</strong> la pendiente y or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong><br />
absorbancia frente a concentración en creatinina, en los dos tiempos <strong>de</strong> medida.<br />
upendiente uor<strong>de</strong>nada<br />
y = 0,0021x + 0,0004<br />
Absorbancia 90´´-30´´ 5,57E-05 3,29E-03<br />
y = 0,0087x + 0,0091<br />
Absorbancia 20´-30´´ 1,29E-04 7,63E-03<br />
La concentración <strong>de</strong> creatinina en la muestra se expresa como la media aritmética <strong>de</strong> las concentraciones<br />
<strong>de</strong> creatinina interpoladas a partir <strong>de</strong> las dos curvas <strong>de</strong> calibrado, obteniéndose un valor d<strong>el</strong> 1,45%<br />
3.7. Cuantificación <strong>de</strong> las incertidumbres en <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> muestra <strong>de</strong> orina/ dilución <strong>de</strong> la muestra para<br />
<strong>el</strong> análisis<br />
457
En la medida d<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> orina recibidas en <strong>el</strong> laboratorio se emplean probetas <strong>de</strong><br />
vidrio <strong>de</strong> calidad A o B y <strong>de</strong> capacidad <strong>de</strong> 2 litros o <strong>de</strong> 1 litro. La incertidumbre r<strong>el</strong>ativa establecida por <strong>el</strong><br />
fabricante es d<strong>el</strong> 1%.<br />
La contribución <strong>de</strong> las condiciones ambientales en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> incertidumbres asociadas a la medida d<strong>el</strong><br />
volumen <strong>de</strong> muestra pue<strong>de</strong> ser omitida puesto que <strong>el</strong> laboratorio trabaja <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las especificaciones d<strong>el</strong><br />
fabricante.<br />
Tal y como muestra <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> cuantificación para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la creatinina, la muestra ha <strong>de</strong><br />
ser diluída con agua <strong>de</strong>stilada previamente a su medida por espectrofotometría. La incertidumbre <strong>de</strong>bida a<br />
esta dilución tiene en consi<strong>de</strong>ración las siguientes fuentes <strong>de</strong> incertidumbre: la incertidumbre <strong>de</strong> las<br />
pipetas empleadas en la preparación <strong>de</strong> la dilución, la incertidumbre <strong>de</strong> la repetitividad en <strong>el</strong> uso y la<br />
incertidumbre <strong>de</strong>bida a las condiciones ambientales. Todo <strong>el</strong>lo contribuye en un 1,4%.<br />
Finalmente la incertidumbre total (uCtotal) d<strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> creatinina en la muestra <strong>de</strong> orina [7] , <strong>de</strong>bida a<br />
todas las contribuciones previamente estimadas para un factor <strong>de</strong> cobertura k=2 será igual a<br />
4. Conclusiones<br />
2<br />
2<br />
uCtotal � uCcreat<br />
� � uVolreal<br />
� � udilucion<br />
c<br />
total<br />
� 2�<br />
�<br />
�<br />
C<br />
creat<br />
�<br />
�<br />
� �<br />
�Volreal<br />
�<br />
�<br />
�<br />
� � � � 4,6%<br />
� dilucion �<br />
De todo lo expuesto en este trabajo se pue<strong>de</strong> concluir que <strong>el</strong> método <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> Creatinina<br />
mediante Espectrofotometría en muestras <strong>de</strong> orina utilizado en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong><br />
CIEMAT está validado [4] para su empleo en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> aplicación establecido. Asimismo, se han<br />
analizado y evaluado todas las fuentes <strong>de</strong> incertidumbre presentes en dicho procedimiento y que pue<strong>de</strong>n<br />
afectar al resultado analítico obtenido [7] .<br />
Las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> validación y cálculo <strong>de</strong> incertidumbres expuestas son esenciales para cumplir los<br />
requisitos técnicos <strong>de</strong> la norma ISO/IEC 17025:2005 [2] con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> obtener la acreditación ENAC como<br />
laboratorio <strong>de</strong> ensayo y calibración <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> marco <strong>de</strong> la acreditación d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong><br />
Radiaciones d<strong>el</strong> CIEMAT.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Hernán<strong>de</strong>z, C., Sierra, I. Procedimiento Técnico: Recepción y aceptación <strong>de</strong> muestras biológicas. Determinación<br />
<strong>de</strong> creatinina. Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación. Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones. PT BIO 020. 2010<br />
[2] UNE EN ISO/IEC 17025: 2005. Requisitos generales r<strong>el</strong>ativos a la competencia <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> ensayo y<br />
calibración.<br />
[3] ICRP-89. Basic Anatomical and Physiological Data for Use in Radiological Protection: Reference Values.2002<br />
[4] Sierra, I. Documento <strong>de</strong> Validación <strong>de</strong> la Determinación <strong>de</strong> Creatinina (Espectrofotómetro). Dosimetría Personal<br />
Interna. Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación. PTBIO 020. 2010<br />
[5] ANSI N13.30:1996. Performance Criteria for Radiobioassay.<br />
[6] ISO 28218:2010. Radiation protection - Performance criteria for radiobioassay.<br />
[7] Sierra, I., Hernán<strong>de</strong>z, C. Cálculo <strong>de</strong> Incertidumbres en la Determinación <strong>de</strong> Creatinina en muestras <strong>de</strong> orina<br />
mediante Espectrofotometría. Dosimetría Personal Interna. Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación. PT BIO 020 R20. 2011<br />
[8]The fitness for Purpose of Analytical Methods. A laboratory gui<strong>de</strong> to method validation and r<strong>el</strong>ated topic.<br />
EURACHEM Gui<strong>de</strong>. 1998.<br />
[9]Vocabulario Internacional <strong>de</strong> Metrología - Conceptos fundamentales y generales, y términos asociados. 3ª edición.<br />
VIM-2008.<br />
2<br />
(11)<br />
458
ANÁLISIS DE LA EVOLUCIÓN DE LA DOSIS COLECTIVA EN<br />
LAS CENTRALES NUCLEARES DE ESPAÑA<br />
Ponjuan Reyes G 1 , <strong>de</strong> la Rubia Rodiz, M.A 1 ; Rosales Calvo, M 1 ,<br />
Labarta Mancho, T 1 ; Calavia Giménez, I 1 , Gonzalvo Manov<strong>el</strong>, A 2 .<br />
1 Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN).<br />
2 SOCOIN. Empresa que presta servicio bajo contrato en <strong>el</strong> CSN.<br />
RESUMEN<br />
Se presenta un análisis <strong>de</strong> la evolución <strong>de</strong> la dosis colectiva ocupacional <strong>de</strong> las centrales nucleares<br />
españolas durante <strong>el</strong> período 2000- 2008 <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> contexto internacional, realizado por <strong>el</strong> Consejo<br />
<strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN), con <strong>el</strong> propósito <strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> una información contrastada que<br />
permita valorar la extensión <strong>de</strong> la aplicación <strong>de</strong> los criterios ALARA en las centrales nucleares<br />
españolas e i<strong>de</strong>ntificar aqu<strong>el</strong>las áreas <strong>de</strong> atención preferente.<br />
Palabras claves: Dosis Colectiva Ocupacional, Dosis colectiva trienal, ALARA, Centrales nucleares<br />
tipo PWR y BWR.<br />
ABSTRACT<br />
This report presents an analysis on the evolution of the occupational exposure of the Spanish NPP<br />
during 2000- 2008 in reference to the international context, in or<strong>de</strong>r to have contrasted information<br />
and to value the extension of ALARA criteria implementation and i<strong>de</strong>ntify areas of attention and<br />
preferential actuation.<br />
Key Words: Collective dose evolution, 3-year rolling average dose, ALARA, Nuclear Power Plants,<br />
reactor PWR and BWR.<br />
1. Exposición ocupacional media en España frente al ámbito ISOE, periodo 2000- 2008<br />
Se realiza un análisis <strong>de</strong> la evolución <strong>de</strong> la dosis colectiva ocupacional <strong>de</strong> las centrales nucleares<br />
españolas durante <strong>el</strong> período 2000- 2008 <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> contexto internacional, con <strong>el</strong> propósito <strong>de</strong> disponer<br />
<strong>de</strong> una información contrastada que permita valorar la extensión <strong>de</strong> la aplicación <strong>de</strong> los criterios ALARA<br />
en las centrales nucleares españolas e i<strong>de</strong>ntificar aqu<strong>el</strong>las áreas <strong>de</strong> atención preferente.<br />
El Sistema <strong>de</strong> Información <strong>de</strong> Exposiciones Ocupacionales (ISOE), es una red <strong>de</strong> <strong>comunicaciones</strong> entre<br />
participantes tanto <strong>de</strong> los explotadores <strong>de</strong> centrales nucleares (públicas y privadas) como <strong>de</strong> las<br />
autorida<strong>de</strong>s reguladoras nacionales. Los datos <strong>de</strong> dosis ocupacionales utilizados en <strong>el</strong> presente trabajo se<br />
han obtenido <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos d<strong>el</strong> ISOE[1], así como <strong>de</strong> los informes <strong>de</strong> evaluación d<strong>el</strong> CSN [2], y <strong>de</strong><br />
los informes <strong>de</strong> recarga requeridos por la IS-02 d<strong>el</strong> CSN [3].<br />
Se representa en <strong>el</strong> gráfico 1 la dosis colectiva anual media por reactor en España frente a las distintas<br />
regiones incluidas en <strong>el</strong> ISOE. Este parámetro muestra una ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>creciente tanto en los reactores<br />
españoles como en <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> todos los reactores ISOE. En <strong>el</strong> año 2007 aumenta en España por las<br />
modificaciones realizadas en la CN <strong>de</strong> Cofrentes. Se observa en la gráfica 1 que los valores en España<br />
presentan picos que coinci<strong>de</strong>n con <strong>el</strong> mayor número <strong>de</strong> centrales en recarga.<br />
459
Gráfica 1. Dosis media por reactor en España frente a dosis media reactor en las regiones ISOE.<br />
El año 1998 supuso un punto <strong>de</strong> inflexión para la posición <strong>de</strong> España en r<strong>el</strong>ación todas las regiones<br />
incluidas en <strong>el</strong> ISOE (Europa, Norteamérica y Asia) para todo tipo <strong>de</strong> reactores, con un valor <strong>de</strong> dosis<br />
media por reactor <strong>de</strong> 0,55 Sv-persona.<br />
Esta reducción <strong>de</strong> dosis mostraba <strong>el</strong> efecto sobre los reactores PWR d<strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> generadores en cuatro<br />
reactores y en los BWR la gestión ALARA integrada y la aplicación extensiva <strong>de</strong> los principios <strong>de</strong><br />
minimización <strong>de</strong> dosis. A esta disminución contribuyó también un rasgo común a los reactores PWR y<br />
BWR como fue <strong>el</strong> acortamiento d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> recarga y la circunstancia adicional en 1998 <strong>de</strong><br />
ausencia <strong>de</strong> recarga <strong>de</strong> las dos centrales BWR.<br />
Des<strong>de</strong> entonces, durante <strong>el</strong> período 2000-2008, con la excepción d<strong>el</strong> año 2007, por las modificaciones<br />
realizadas en CN <strong>de</strong> Cofrentes, España ha mantenido la situación ventajosa con dosis por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> Asia,<br />
África, Norteamérica, y la media d<strong>el</strong> parque ISOE para todas las regiones, siendo sus dosis comparables<br />
en promedio a las d<strong>el</strong> parque europeo y algún año incluso inferior como se verá más ad<strong>el</strong>ante.<br />
2. ANÁLISIS INDIVIDUALIZADOS DE LAS CENTRALES NUCLEARES ESPAÑOLAS<br />
En los apartados siguientes se analiza la dosis colectiva trienal <strong>de</strong> las centrales, que se calcula como la<br />
media <strong>de</strong> la dosis colectiva en tres años consecutivos, con respecto a los grupos <strong>de</strong> centrales hermanas o<br />
comparables, que son <strong>de</strong> igual diseño, y generación y se agrupan en grupos ISOE.<br />
2.1 CENTRALES BWR<br />
En España existen dos centrales tipo BWR, Santa María <strong>de</strong> Garoña y Cofrentes y son ambas <strong>de</strong> diseño<br />
General Electric La situación en España respecto a los reactores <strong>de</strong> agua en ebullición ha venido siendo,<br />
en general, menos favorable frente a otras regiones d<strong>el</strong> ISOE. Como se muestra en la gráfica siguiente.<br />
460
Gráfica 2.- Dosis media trienal <strong>de</strong> los reactores españoles tipo BWR frente a dosis media trienal en las<br />
regiones d<strong>el</strong> ISOE<br />
CN Santa María <strong>de</strong> Garoña<br />
Comienzo <strong>de</strong> operación en 1971 y cierre previsto en 2013. Potencia (MW): 466, grupo ISOE: GE2.<br />
Ciclos <strong>de</strong> recarga: 24 meses. Años <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> recargas: 2001-03-05-07<br />
Durante <strong>el</strong> periodo 2000-2008 la dosis anual ha seguido un periodo <strong>de</strong> estabilización, con un ligero<br />
aumento en 2007 (año con recarga). En este periodo la CN <strong>de</strong> SMª <strong>de</strong> Garoña ha logrado situarse<br />
claramente por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la media mundial por tipo <strong>de</strong> reactor (BWR) y <strong>de</strong> su grupo <strong>de</strong> centrales<br />
similares (GE-2), como se muestra en la siguiente gráfica.<br />
Gráfica 3.- Evolución <strong>de</strong> la dosis colectiva media trienal <strong>de</strong> CN SMª <strong>de</strong> Garoña frente al grupo <strong>de</strong><br />
centrales comparables (GE2) y reactores BWR en <strong>el</strong> mundo.<br />
CN <strong>de</strong> Cofrentes<br />
Comienzo <strong>de</strong> operación en 1984, Potencia: 1092 MW, grupo ISOE: GE5. Ciclos <strong>de</strong> recarga: 24 meses.<br />
Años <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> recargas: 2000-02-03-05-07<br />
La CN <strong>de</strong> Cofrentes presenta una ten<strong>de</strong>ncia creciente en los últimos años y se ha colocado como la central<br />
con mayores dosis <strong>de</strong> España, con una posición <strong>de</strong>sfavorable a niv<strong>el</strong> internacional. Es objeto <strong>de</strong> especial<br />
atención por <strong>el</strong> CSN en r<strong>el</strong>ación con la implantación d<strong>el</strong> principio ALARA.<br />
461
Gráfica 4. Evolución <strong>de</strong> la dosis media trienal <strong>de</strong> CN <strong>de</strong> Cofrentes frente a su grupo <strong>de</strong> centrales<br />
comparables (GE5) y reactores BWR en <strong>el</strong> mundo<br />
Los incrementos <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> pozo seco a partir d<strong>el</strong> 2000, le llevaron a realizar diversas<br />
<strong>de</strong>scontaminaciones químicas en varios sistemas <strong>de</strong> la central en los años 2002, 2005 y 2009. En 2007 los<br />
trabajos <strong>de</strong> sustitución <strong>de</strong> los CRDHs terminaron con una dosis <strong>el</strong> doble <strong>de</strong> lo previsto, 4,23 Sv-p. Los<br />
resultados para 2007 y 2008 como se aprecia en <strong>el</strong> gráfico 4, han terminado con valores <strong>de</strong> dosis colectiva<br />
por encima <strong>de</strong> todas las <strong>de</strong>más centrales.<br />
Gráfica 5.- Evolución <strong>de</strong> la dosis media trienal <strong>de</strong> CN Cofrentes frente a sus centrales gem<strong>el</strong>as<br />
Se pue<strong>de</strong> apreciar en la gráfica 5, que a partir d<strong>el</strong> 2002 únicamente la central <strong>de</strong> Perry 1 se encuentra con<br />
dosis medias trienales por encima <strong>de</strong> las <strong>de</strong> Cofrentes. La CN Grandgulf 1 es la central con la que se<br />
compara a la CN <strong>de</strong> Cofrentes a niv<strong>el</strong> interno. Las dosis <strong>de</strong> Cofrentes son superiores <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2000 a<br />
Grandgulf 1 (excepto 2006 don<strong>de</strong> los valores son similares).<br />
2.2 CENTRALES PWR<br />
Durante <strong>el</strong> período 2000-2008, siete reactores españoles tipo PWR estuvieron en operación, cesando uno<br />
<strong>de</strong> <strong>el</strong>los (José Cabrera) su actividad para iniciar <strong>el</strong> <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento en 2006. Los valores <strong>de</strong> la dosis<br />
media trienal por reactor durante este periodo 2000-2008 han seguido una ten<strong>de</strong>ncia ligeramente<br />
<strong>de</strong>creciente con pequeñas oscilaciones puntuales, situando <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> reactores PWR españoles por<br />
<strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la media <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> ámbito ISOE, ver siguiente gráfico.<br />
462
Gráfica 6. Dosis media trienal <strong>de</strong> los reactores españoles tipo PWR frente a dosis media trienal en<br />
regiones d<strong>el</strong> ISOE.<br />
CN <strong>de</strong> Almaraz I y Almaraz II<br />
Entraron en funcionamiento: Almaraz I, año 1981 y Almaraz II, año1983<br />
Potencia (MW): 977 Almaraz I y 980 Almaraz II. Diseño: Westinghouse, grupo ISOE: W32<br />
Ciclo: 18 meses. Años <strong>de</strong> recargas: 2000-02-03-05-06-08 Al I, 2000-01-03-04-06-07 Al II<br />
Ambas centrales se sitúan con dosis inferiores no sólo a la <strong>de</strong> todos los reactores PWR sino también a la<br />
media <strong>de</strong> su grupo <strong>de</strong> centrales comparables, en <strong>el</strong> periodo en estudio 2000-2008, como se observa en los<br />
gráficos siguientes.<br />
Gráfica 7.- Evolución <strong>de</strong> la dosis colectiva media trienal <strong>de</strong> CN <strong>de</strong> Almaraz I frente a su grupo <strong>de</strong><br />
centrales comparables y reactores PWR en <strong>el</strong> mundo.<br />
A partir <strong>de</strong> 2000 para Almaraz II y <strong>de</strong> 2002 para Almaraz I ambas centrales se sitúan en posiciones <strong>de</strong><br />
dosis inferiores no sólo a la <strong>de</strong> todos los reactores PWR sino d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la mitad que <strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> las<br />
d<strong>el</strong> grupo W32.<br />
463
Gráfica 8.- Evolución <strong>de</strong> la dosis colectiva media trienal <strong>de</strong> CN <strong>de</strong> Almaraz II frente a su grupo <strong>de</strong><br />
centrales comparables y reactores PWR en <strong>el</strong> mundo.<br />
CN <strong>de</strong> Ascó I y II<br />
Entraron en funcionamiento: Ascó I, año 1983 y Ascó II, año1985<br />
Potencia MW: 1032 Ascó I y 1027 Ascó II. Westinghouse, grupo ISOE: W32. Ciclo:18 meses.<br />
Años <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> recargas: 2000-01-03-04-06-07 Ascó I, 2001-02-04-05-07-08 Ascó II<br />
En <strong>el</strong> periodo en estudio la dosis trienal <strong>de</strong> las CN <strong>de</strong> Ascó I y II presenta una ten<strong>de</strong>ncia estable, siendo<br />
inferior a la d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> reactores PWR y centrales gem<strong>el</strong>as, ver gráficos siguientes.<br />
Gráfica 9.- Evolución <strong>de</strong> la dosis media trienal <strong>de</strong> CN <strong>de</strong> Ascó I frente a su grupo <strong>de</strong> centrales hermanas y<br />
reactores PWR en <strong>el</strong> mundo.<br />
464
Gráfica 9.- Evolución <strong>de</strong> la dosis media trienal <strong>de</strong> CN <strong>de</strong> Ascó II frente a su grupo <strong>de</strong> centrales hermanas<br />
y reactores PWR en <strong>el</strong> mundo.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> Ascó II, <strong>el</strong> período 2000-2008 ha estado marcado por una ten<strong>de</strong>ncia general estable <strong>de</strong> la<br />
dosis colectiva anual con un repunte anual en 2004 y 2008 coincidiendo con un mayor alcance <strong>de</strong> los<br />
trabajos <strong>de</strong> la recarga por modificaciones <strong>de</strong> diseño como la sustitución <strong>de</strong> la tapa <strong>de</strong> la vasija en 2004.<br />
Tanto la unidad I como la unidad II, durante <strong>el</strong> período 2000-2008 se han situado por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la media<br />
trienal <strong>de</strong> la dosis colectiva d<strong>el</strong> grupo W32 y d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> reactores PWR. No obstante se está<br />
produciendo una convergencia <strong>de</strong> las dosis media trienal <strong>de</strong> las dos unida<strong>de</strong>s con <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> centrales<br />
W32.<br />
CN <strong>de</strong> Vand<strong>el</strong>lós II<br />
Entró en funcionamiento: 1987. Potencia: 1087 MW. Diseño: Westinghouse, ISOE grupo: W32<br />
Duración d<strong>el</strong> ciclo: 18 meses., Años <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> recargas: 2000-02-03-05-07<br />
El período 2000-2008 se ha caracterizado por una ten<strong>de</strong>ncia ligeramente <strong>de</strong>creciente en los años <strong>de</strong><br />
recarga con valores superiores a los d<strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> centrales gem<strong>el</strong>as y similares al d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong><br />
centrales PWR.<br />
Los valores para la dosis trienal <strong>de</strong> esta central son inferiores a los d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> centrales PWR, y<br />
presentan una ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>creciente hasta <strong>el</strong> año 2006, un repunte alcista en 2007 y caída en 2008, ver <strong>el</strong><br />
siguiente gráfico.<br />
465
Gráfica 10.- Evolución <strong>de</strong> la dosis media trienal <strong>de</strong> CN Vand<strong>el</strong>lós II frente a su grupo <strong>de</strong> centrales<br />
comparables y reactores PWR en <strong>el</strong> mundo.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista d<strong>el</strong> contexto internacional, Vand<strong>el</strong>lós II se encuentra encuadrada en <strong>el</strong> ISOE en <strong>el</strong><br />
grupo W32 <strong>de</strong> centrales comparables junto con Almaraz, Ascó, Do<strong>el</strong>, Harris Kori, Ringhals, Summer,<br />
Tihange y Yonggwang, sin embargo, Vand<strong>el</strong>lós II no <strong>de</strong>bería estar en este grupo ya que en realidad por<br />
diseño <strong>de</strong>bería estar en <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> la tercera generación <strong>de</strong> Westinghouse. Es <strong>de</strong>cir, la comparación con<br />
los resultados d<strong>el</strong> grupo W32 <strong>de</strong>be realizarse teniendo presente que dichas centrales son <strong>de</strong> diseño más<br />
antiguo y por <strong>el</strong>lo, en principio, con mayores dosis colectivas.<br />
La dosis colectiva media trienal en CN Vand<strong>el</strong>lós II, grafica10, ha estado por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la media <strong>de</strong> la<br />
dosis colectiva <strong>de</strong> todos los reactores PWR. En cuando a su posición respecto a las centrales d<strong>el</strong> grupo<br />
W32, los valores <strong>de</strong> dosis media trienal <strong>de</strong> Vand<strong>el</strong>lós II y los <strong>de</strong> la media <strong>de</strong> su grupo han caminado a la<br />
par con alternancia <strong>de</strong> años por encima y por <strong>de</strong>bajo.<br />
CN <strong>de</strong> Trillo<br />
Entró en funcionamiento: año 1988. Potencia: 1087 MW. Diseño Siemens-KWU, ISOE grupo:<br />
S32/S42, Durante su construcción se incorporaron a su diseño sistemas y redundancias propias a la<br />
tercera generación <strong>de</strong> Siemens <strong>de</strong> cuatro lazos (S43). Duración d<strong>el</strong> ciclo: 12 meses., Años <strong>de</strong> parada <strong>de</strong><br />
recargas: 2000-08<br />
La dosis media trienal se ha mostrado mucho más estable entre 2000 y 2005. Incrementándose <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
entonces y acercándose a la dosis media <strong>de</strong> todos los reactores PWR <strong>el</strong> siguiente gráfico refleja la<br />
evolución <strong>de</strong> la dosis media trienal en <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> análisis.<br />
466
Gráfica 11.- Evolución <strong>de</strong> la dosis media trienal <strong>de</strong> CN <strong>de</strong> Trillo frente a su grupo <strong>de</strong> centrales<br />
comparables y reactores PWR en <strong>el</strong> mundo.<br />
En <strong>el</strong> contexto internacional, la central nuclear <strong>de</strong> Trillo ha presentado valores inferiores a los <strong>de</strong> la media<br />
<strong>de</strong> todos los reactores comparables (reactores Siemens <strong>de</strong> 2ª generación <strong>de</strong> 3 lazos, grupo ISOE S32).<br />
Respecto al grupo <strong>de</strong> centrales comparables S43, se observa que las dosis colectivas medias trienales se<br />
han situado por encima <strong>de</strong> las dosis <strong>de</strong> las centrales <strong>de</strong> cuatro lazos <strong>de</strong> la tercera generación. En<br />
consecuencia, dado que las dosis d<strong>el</strong> grupo S32 han venido siendo inferiores a la dosis media <strong>de</strong> todos los<br />
reactores PWR, las dosis <strong>de</strong> CN <strong>de</strong> Trillo se sitúan significativamente por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> dicha media, en<br />
concreto, durante <strong>el</strong> periodo 2000-2008 se sitúan en promedio 2,5 veces por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la media <strong>de</strong> todos<br />
los reactores PWR.<br />
3. CONCLUSIONES<br />
La comparación internacional <strong>de</strong> la dosis colectiva ocupacional con información contrastada es una<br />
herramienta importante para valorar la gestión d<strong>el</strong> principio ALARA en las centrales nucleares españolas.<br />
Permite i<strong>de</strong>ntificar áreas <strong>de</strong> atención y <strong>de</strong> actuación preferentes.<br />
En <strong>el</strong> periodo 2000-2008, las centrales nucleares españolas continúan en general con la ten<strong>de</strong>ncia<br />
<strong>de</strong>creciente a excepción d<strong>el</strong> año 2007 en <strong>el</strong> que España supera la dosis colectiva por reactor d<strong>el</strong> conjunto<br />
<strong>de</strong> reactores ISOE y <strong>de</strong> Norteamérica, situándose en valor similar a Asia, <strong>de</strong>bido a la <strong>el</strong>evada dosis<br />
colectiva que supusieron las modificaciones <strong>de</strong> los CRDH realizadas en la CN <strong>de</strong> Cofrentes..<br />
La evolución general favorable <strong>de</strong> las dosis colectivas ocupacionales en <strong>el</strong> parque español en su conjunto,<br />
en r<strong>el</strong>ación con <strong>el</strong>las mismas y con <strong>el</strong> contexto internacional pue<strong>de</strong> atribuirse a la madurez alcanzada en la<br />
aplicación práctica d<strong>el</strong> principio <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> la protección radiológica, tanto en aspectos<br />
organizativo, con <strong>el</strong> consiguiente reflejo en las estructuras organizativas y en la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong><br />
responsabilida<strong>de</strong>s, se <strong>de</strong>be a<strong>de</strong>más a cambios en métodos <strong>de</strong> trabajo y al entrenamiento, la motivación, y<br />
la formación e información en PR <strong>de</strong> los trabajadores.<br />
El impulso <strong>de</strong> la aplicación d<strong>el</strong> criterio ALARA que ha sido promovido <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> CSN ha tenido, por lo<br />
tanto, una respuesta efectiva en los explotadores que lo han adoptado como principio en la mayoría <strong>de</strong> los<br />
casos.<br />
Adicionalmente han contribuido a esta evolución las importantes modificaciones <strong>de</strong> diseño llevadas a<br />
cabo en años anteriores al periodo en estudio y a los programas <strong>de</strong> reducción d<strong>el</strong> término fuente.<br />
467
A pesar <strong>de</strong> la evolución general favorable <strong>de</strong> las dosis ocupacionales en <strong>el</strong> parque español en su conjunto<br />
en r<strong>el</strong>ación con <strong>el</strong>las mismas y con <strong>el</strong> contexto internacional, ni <strong>el</strong> CSN ni los titulares <strong>de</strong>bemos caer en la<br />
complacencia <strong>de</strong>biendo continuar con la promoción d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la "cultura" ALARA en nuestras<br />
CCNN y en especial en las centrales don<strong>de</strong> mayor <strong>de</strong>sviación se encuentra respecto a <strong>el</strong>las mismas y a la<br />
media <strong>de</strong> los países <strong>de</strong> nuestro entorno, en particular CN <strong>de</strong> Cofrentes.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Base <strong>de</strong> datos d<strong>el</strong> Sistema <strong>de</strong> Información <strong>de</strong> Exposiciones Ocupacionales (ISOE),<br />
[2] Informes <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> las recargas realizados por <strong>el</strong> Área <strong>de</strong> Protección Radiológica <strong>de</strong> los Trabajadores<br />
(APRT) d<strong>el</strong> CSN<br />
[3] Informes finales <strong>de</strong> recarga requeridos a las Centrales Nucleares por la IS-02 d<strong>el</strong> CSN.<br />
468
INTERCOMPARACIONES EURADOS PARA DOSÍMETROS<br />
PERSONALES (2008-2010): RESULTADOS Y CONCLUSIONES<br />
A.M. Romero (1) � , T. Grimbergen (2) , M. Fig<strong>el</strong> (3) , H. Stadtmann (4) , A. Mc Whan (5) y E.<br />
Fantuzzi (6)<br />
(1) Servicio <strong>de</strong> Dosimetría Externa, Ciemat, Madrid<br />
(2) Radiation and Environment, NRG, Holanda<br />
(3) H<strong>el</strong>mholtz-Zentrum Munchen, Alemania<br />
(4) Dosimetry, Seibersdorf Labor GmbH, Austria<br />
(5) Babcock International Group, Reino Unido<br />
(6) ENEA, Italia<br />
RESUMEN<br />
La asociación EURADOS (European Radiation Dosimetry Group) comenzó en 2008 un programa<br />
autofinanciado <strong>de</strong> organización periódica <strong>de</strong> intercomparaciones en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la dosimetría<br />
personal externa. Este programa fue <strong>de</strong>sarrollado con la intención <strong>de</strong> permitir a los servicios <strong>de</strong><br />
dosimetría personal (SDP) europeos comprobar su funcionamiento, comparar sus resultados con<br />
los d<strong>el</strong> resto <strong>de</strong> participantes y mostrar su competencia ante organismos reguladores o <strong>de</strong><br />
acreditación. De esta forma, EURADOS presta un servicio necesario para <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> servicios<br />
<strong>de</strong> dosimetría europeos y contribuye a la armonización <strong>de</strong> la dosimetría personal en Europa. En<br />
este trabajo se presentan <strong>el</strong> programa <strong>de</strong> intercomparaciones organizadas por EURADOS y los<br />
<strong>de</strong>talles, resultados y conclusiones <strong>de</strong> las intercomparaciones realizadas hasta la fecha: IC2008 e<br />
IC2010 para dosímetros corporales, y IC2009 para dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s.<br />
Palabras claves: Intercomparación, dosimetría personal, dosímetro.<br />
ABSTRACT<br />
EURADOS (European Radiation Dosimetry Group) started in 2008 a s<strong>el</strong>f sustained program to<br />
organize periodic intercomparison exercises for individual monitoring services (IMS) in Europe.<br />
With the intercomparisons results the IMS can test the performance of their systems, compare their<br />
results with those from other participants and show compliance with the requirements established<br />
by regulatory or accreditation bodies. Thus, EURADOS provi<strong>de</strong>s a necessary service for all<br />
European dosimetry services and contributes to the harmonization of personal dosimetry in<br />
Europe. In this paper the intercomparison program organized by EURADOS is presented together<br />
with the <strong>de</strong>tails, results and conclusions of the intercomparisons h<strong>el</strong>d to date: IC2008 and IC2010<br />
for whole body dosemeters and IC2009 for extremity dosemeters.<br />
Key Words: Intercomparison, individual monitoring, dosemeter.<br />
1. Introducción.<br />
Las intercomparaciones <strong>de</strong> dosimetría personal constituyen una herramienta fundamental para la<br />
armonización <strong>de</strong> los servicios <strong>de</strong> dosimetría personal (SDP) en Europa. Su participación está<br />
específicamente recomendada en las nuevas “Recomendaciones Técnicas para la Vigilancia<br />
� ana.romero@ciemat.es<br />
469
Individual <strong>de</strong> Trabajadores Expuestos a Radiación Externa” [1] <strong>de</strong> la Comisión Europea, y en <strong>el</strong><br />
apartado <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong> la Norma ISO/IEC-17025 [2] en la que se establecen los<br />
“Requisitos generales para la competencia <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> ensayo y calibración”. Sin<br />
embargo, tan solo algunos países <strong>de</strong> la Unión Europea organizan habitualmente<br />
intercomparaciones en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la dosimetría personal externa y, en general, lo hacen <strong>de</strong> forma<br />
que la participación está restringida a los SDPs d<strong>el</strong> país organizador.<br />
EURADOS (European Radiation Dosimetry Group, www.eurados.org ) es una asociación sin<br />
ánimo <strong>de</strong> lucro que reúne a más <strong>de</strong> 200 científicos <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 50 instituciones pertenecientes a la<br />
Unión Europea, Suiza y países d<strong>el</strong> Centro y <strong>el</strong> Este <strong>de</strong> Europa y cuyo objetivo es la promoción <strong>de</strong><br />
la investigación, <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo y la cooperación europea en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> la dosimetría <strong>de</strong> las<br />
radiaciones ionizantes.<br />
Consciente <strong>de</strong> la <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> intercomparaciones por parte <strong>de</strong> los SDPs europeos y aprovechando<br />
tanto la estructura <strong>de</strong> la amplia red constituida por sus miembros como la experiencia adquirida en<br />
la organización <strong>de</strong> intercomparaciones previas, EURADOS <strong>de</strong>cidió investigar la posibilidad <strong>de</strong><br />
establecer un programa sostenible <strong>de</strong> intercomparaciones <strong>de</strong> SDPs, organizadas <strong>de</strong> forma<br />
periódica, <strong>de</strong> forma que los gastos se cubrieran mediante las cuotas pagadas por los participantes.<br />
De esta forma, EURADOS contribuiría al conocimiento d<strong>el</strong> estado actual <strong>de</strong> la dosimetría en<br />
Europa y a la armonización entre los distintos SDPs.<br />
Este estudio fue encomendado por EURADOS al grupo <strong>de</strong> trabajo 2 (WG2) para la<br />
“Armonización <strong>de</strong> la dosimetría personal en Europa” que, en <strong>el</strong> año 2007, presentó durante la<br />
Reunión Anual <strong>de</strong> EURADOS un programa para la organización periódica <strong>de</strong> intercomparaciones<br />
<strong>de</strong> dosimetría personal externa.<br />
El programa se <strong>de</strong>sarrolló con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> ofrecer a los servicios <strong>de</strong> dosimetría personal<br />
europeos la oportunidad <strong>de</strong> comprobar su funcionamiento <strong>de</strong> forma periódica, comparar sus<br />
resultados con los d<strong>el</strong> resto <strong>de</strong> participantes y <strong>de</strong>mostrar <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> los requisitos <strong>de</strong> sus<br />
propios sistemas <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la calidad. Por lo tanto, la participación está restringida a sistemas<br />
<strong>de</strong> dosimetría personal empleados en rutina para la vigilancia individual <strong>de</strong> los trabajadores<br />
expuestos.<br />
El objetivo para la periodicidad se fijó en la realización <strong>de</strong> una intercomparación por año, <strong>de</strong> forma<br />
que las intercomparaciones <strong>de</strong> dosímetros corporales alternaran con intercomparaciones más<br />
específicas, como las <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s o <strong>de</strong> neutrones.<br />
El programa <strong>de</strong> intercomparaciones fue establecido teniendo en cuenta los requisitos <strong>de</strong> la norma<br />
ISO-14146 [3] en términos <strong>de</strong> la magnitud comparada, las calida<strong>de</strong>s y ángulos <strong>de</strong> irradiación, <strong>el</strong><br />
rango <strong>de</strong> dosis, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosímetros irradiados y <strong>de</strong> fondo, etc.<br />
La <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> irradiación se limitó a laboratorios <strong>de</strong> referencia acreditados con<br />
<strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> que los resultados <strong>de</strong> la intercomparación fueran <strong>de</strong> utilidad para los SDPs<br />
acreditados según la norma ISO/IEC-17025 [2] a la hora <strong>de</strong> afrontar las exigidas auditorias. Sin<br />
embargo, ya que EURADOS no está acreditado para la evaluación periódica <strong>de</strong> SDPs según la<br />
norma ISO-14146 [3] , se <strong>de</strong>cidió que los resultados <strong>de</strong> la intercomparación serían informados a cada<br />
participante en forma <strong>de</strong> un “Certificado <strong>de</strong> Participación”, acompañado d<strong>el</strong> certificado emitido<br />
por <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> irradiación acreditado. En <strong>el</strong> Certificado <strong>de</strong> Participación no se hace ninguna<br />
valoración <strong>de</strong> los resultados ya que los criterios pue<strong>de</strong>n diferir mucho <strong>de</strong> unos países a otros.<br />
470
2. Metodología <strong>de</strong> las intercomparaciones<br />
El Consejo <strong>de</strong> EURADOS <strong>de</strong>signa un grupo organizador (GO) para cada intercomparación, uno <strong>de</strong><br />
cuyos miembros actúa como coordinador. El GO <strong>de</strong>ci<strong>de</strong> <strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> cada campaña, <strong>de</strong>fine <strong>el</strong><br />
Plan <strong>de</strong> Irradiación, contrata al laboratorio <strong>de</strong> irradiación, ejecuta la intercomparación, analiza los<br />
resultados <strong>de</strong> los participantes, prepara los Certificados <strong>de</strong> Participación individuales y <strong>el</strong>abora <strong>el</strong><br />
informe final.<br />
Cada intercomparación se estructura en cuatro fases: preparación, anuncio e inscripción, ejecución<br />
y <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> informes.<br />
En la fase <strong>de</strong> preparación, <strong>el</strong> GO <strong>el</strong>abora una propuesta <strong>de</strong> intercomparación en la que se <strong>de</strong>fine <strong>el</strong><br />
alcance, se establece <strong>el</strong> Plan <strong>de</strong> Irradiación – calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> radiación y rango <strong>de</strong> dosis – y se <strong>el</strong>abora<br />
un balance económico y un calendario provisionales. Para la <strong>el</strong>aboración d<strong>el</strong> balance económico,<br />
<strong>el</strong> GO solicita presupuesto a diferentes laboratorios <strong>de</strong> calibración, preferiblemente acreditados,<br />
indicando <strong>el</strong> plan <strong>de</strong> irradiación y <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> participantes previstos. El laboratorio <strong>de</strong> irradiación<br />
se s<strong>el</strong>ecciona en función <strong>de</strong> la disponibilidad y d<strong>el</strong> precio presupuestado. Ya que EURADOS es<br />
una entidad sin ánimo <strong>de</strong> lucro, la cuota se establece en función <strong>de</strong> los costes totales y d<strong>el</strong> número<br />
mínimo <strong>de</strong> participantes para equilibrar gastos e ingresos. Esta propuesta se presenta ante <strong>el</strong><br />
Consejo <strong>de</strong> EURADOS para su aprobación.<br />
Una vez aprobada la propuesta, se inicia la segunda fase con <strong>el</strong> anuncio formal <strong>de</strong> la<br />
intercomparación en la página web <strong>de</strong> EURADOS y <strong>el</strong> envío <strong>de</strong> un correo <strong>el</strong>ectrónico a los<br />
servicios <strong>de</strong> dosimetría invitándoles a su participación. El anuncio incluye información sobre <strong>el</strong><br />
tipo <strong>de</strong> intercomparación, los rangos <strong>de</strong> dosis, energías y ángulos <strong>de</strong> las irradiaciones que se<br />
realizarán y <strong>el</strong> calendario previsto d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo d<strong>el</strong> ejercicio. Los interesados en participar, <strong>de</strong>ben<br />
r<strong>el</strong>lenar un “Formato <strong>de</strong> Inscripción” en <strong>el</strong> que aparecen los términos y condiciones que <strong>de</strong>ben<br />
aceptar y que pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>scargarse <strong>de</strong> Internet. Una vez recibidos los formatos <strong>de</strong> inscripción, si se<br />
alcanza <strong>el</strong> número mínimo <strong>de</strong> participantes, se contrata <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> irradiación s<strong>el</strong>eccionado.<br />
La tercera fase comienza con <strong>el</strong> envío a los participantes <strong>de</strong> una confirmación <strong>de</strong> su participación,<br />
instrucciones precisas para <strong>el</strong> envío <strong>de</strong> dosímetros y la correspondiente factura. Los participantes<br />
<strong>de</strong>ben etiquetar sus dosímetros y enviarlos al coordinador como si <strong>de</strong> un cliente se tratara. El<br />
coordinador recibe todos los dosímetros, los registra, los etiqueta <strong>de</strong> nuevo con un código <strong>de</strong> la<br />
organización y los envía al laboratorio o laboratorios <strong>de</strong> irradiación. Cada envío se acompaña <strong>de</strong><br />
un dosímetro <strong>el</strong>ectrónico para controlar las dosis recibidas en tránsito. Una vez irradiados, los<br />
dosímetros son <strong>de</strong>vu<strong>el</strong>tos al coordinador que <strong>el</strong>imina la etiqueta <strong>de</strong> la organización y retorna los<br />
dosímetros al SDP participante para su evaluación junto con instrucciones para <strong>el</strong> envío <strong>de</strong><br />
resultados.<br />
Una vez recibidos los resultados, <strong>el</strong> coordinador calcula para cada dosímetro <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la<br />
respuesta, R, como <strong>el</strong> cociente entre <strong>el</strong> resultado d<strong>el</strong> participante, Hp, participante, y la dosis impartida<br />
certificada por <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> irradiación, Hp, referencia, <strong>de</strong> acuerdo con la ecuación (1).<br />
R<br />
H<br />
H<br />
p,<br />
participan te<br />
� (1)<br />
p,<br />
referencia<br />
471
Los valores <strong>de</strong> la respuesta así calculados son enviados a cada participante para que los compruebe<br />
y, posteriormente, los confirme o comente. De esta forma, se informa a cada participante <strong>de</strong> las<br />
calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> radiación y los valores <strong>de</strong> dosis impartidos a sus dosímetros. Todos los comentarios<br />
recibidos a partir <strong>de</strong> ese momento son discutidos por <strong>el</strong> GO que toma la <strong>de</strong>cisión <strong>de</strong> aceptar o no<br />
las solicitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> modificación <strong>de</strong> los resultados. Como norma general, tan sólo se aceptan<br />
modificaciones <strong>de</strong> los resultados enviados inicialmente cuando se <strong>de</strong>muestre que ha habido un<br />
error por parte <strong>de</strong> la organización o por parte d<strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> irradiación. En caso contrario, las<br />
solicitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> modificación son rechazadas.<br />
En la última fase, <strong>el</strong> coordinador prepara los “Certificados <strong>de</strong> Participación” que son firmados por<br />
<strong>el</strong> coordinador y por <strong>el</strong> presi<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> EURADOS. Estos certificados se entregan a los<br />
participantes en la “Reunión <strong>de</strong> Participantes” que <strong>el</strong> GO prepara para concluir cada<br />
intercomparación y en la que se presentan y discuten los resultados globales entre <strong>el</strong> GO y los<br />
participantes.<br />
Finalmente, <strong>el</strong> GO prepara y envía un cuestionario <strong>de</strong> satisfacción para conocer la valoración <strong>de</strong> la<br />
intercomparación, las necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> nuevas intercomparaciones y los aspectos que son<br />
susceptibles <strong>de</strong> mejora a juicio <strong>de</strong> los participantes.<br />
Todos los datos son tratados <strong>de</strong> forma estrictamente confi<strong>de</strong>ncial por EURADOS y <strong>el</strong> GO utiliza<br />
para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> resultados un código <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> los participantes que sólo conocido<br />
por <strong>el</strong> coordinador. A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> irradiación realiza las irradiaciones <strong>de</strong> cada<br />
dosímetro a un valor <strong>de</strong> dosis generado <strong>de</strong> forma aleatoria en torno al valor propuesto en <strong>el</strong> Plan <strong>de</strong><br />
Irradiación, <strong>de</strong> forma que cada participante recibe sus dosímetros irradiados a valores <strong>de</strong> dosis<br />
diferentes <strong>de</strong> los d<strong>el</strong> resto.<br />
Los <strong>de</strong>talles <strong>de</strong> organización, ejecución y análisis <strong>de</strong> resultados <strong>de</strong> cada Intercomparación se<br />
recogen en un Informe Final que <strong>el</strong> GO <strong>el</strong>abora cuando cada intercomparación ha concluido. Para<br />
<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> resultados necesario para la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> los informes, <strong>el</strong> GO utiliza la metodología<br />
<strong>de</strong> las <strong>de</strong>nominadas "curvas trompeta" establecida en la norma ISO-14146 [3] , por la que los límites<br />
<strong>de</strong> tolerancia vienen dados por la ecuación (2) en la que F=1,5 y H0 es límite inferior d<strong>el</strong> rango <strong>de</strong><br />
dosis.<br />
1 �<br />
� �<br />
�<br />
2H<br />
0 � � � �<br />
H 0<br />
1�<br />
R F 1�<br />
F �<br />
� �<br />
� H 0 � H p,<br />
ref � � 2H<br />
0 � H p,<br />
A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> GO presenta los resultados globales en <strong>congreso</strong>s tanto <strong>de</strong> ámbito nacional como<br />
internacional ya que constituyen un reflejo actualizado <strong>de</strong> la situación <strong>de</strong> la dosimetría personal en<br />
Europa.<br />
Siguiendo esta metodología, se han organizado ya tres intercomparaciones: dos en 2008 y 2010<br />
para dosímetros corporales, y una en 2009 para dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s. A continuación se<br />
<strong>de</strong>tallan los aspectos técnicos y resultados <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las.<br />
3. Intercomparación EURADOS 2008 para dosímetros corporales (IC2008) [4]<br />
Grupo organizador: T. Grimbergen , M. Fig<strong>el</strong>, A. M. Romero, H. Stadtmann y A. Mc Whan<br />
ref<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
(2)<br />
472
Coordinador: T. Grimbergen<br />
Durante la IC 2008, cada participante envió 26 dosímetros corporales <strong>de</strong> los que 20 fueron<br />
irradiados con las calida<strong>de</strong>s fotónicas y valores <strong>de</strong> Hp(10) y Hp(0,07) que aparecen en la Tabla 3.<br />
El resto se emplearon como dosímetros <strong>de</strong> fondo y <strong>de</strong> reserva. El Plan <strong>de</strong> Irradiación se <strong>de</strong>finió<br />
con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> que los participantes pudieran obtener información sobre la linealidad,<br />
reproducibilidad, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia energética y angular, y capacidad <strong>de</strong> medida en campos mixtos <strong>de</strong><br />
sus sistemas dosimétricos. Las irradiaciones se realizaron en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Calibración <strong>de</strong> la<br />
Greek Atomic Energy Commission (GAEC) en Grecia.<br />
Un total <strong>de</strong> 52 SDPs, provenientes <strong>de</strong> 24 países, participaron con un total <strong>de</strong> 62 sistemas<br />
dosimétricos distintos: 10 sistemas basados en p<strong>el</strong>ícula fotográfica (Film), 46 basados en<br />
dosímetros termoluministenctes (TLD) y 6 basados en otras técnicas (Otros) como luminiscencia<br />
ópticamente estimulada (OSL), radiofotoluminiscencia (RPL) o dosímetros personales activos<br />
(APD). De los 62 SDPs participantes, 48 enviaron resultados para ambas magnitu<strong>de</strong>s y <strong>el</strong> resto tan<br />
solo participaron con la magnitud Hp(10). La participación española fue <strong>de</strong>stacada, con 6 servicios<br />
<strong>de</strong> dosimetría personal participantes.<br />
Tabla 3: Plan <strong>de</strong> irradiación para la IC2008<br />
Calidad<br />
Hp(10), Hp(0,07)<br />
(mSv)<br />
Número <strong>de</strong> dosímetros<br />
N-60 3 2<br />
N-60 45° 3 2<br />
N-150 45° 3 2<br />
N-60 + S-Cs (3 + 1) 2<br />
S-Cs + N-60 (3 + 1) 2<br />
S-Cs 0.5 2<br />
S-Cs 3 4<br />
S-Cs 10 2<br />
S-Co 150 2<br />
En la Figura 5 se muestran los resultados globales <strong>de</strong> todos los participantes en función <strong>de</strong> la dosis<br />
impartida para las magnitu<strong>de</strong>s Hp(10) y Hp(0,07) junto con la representación <strong>de</strong> las curvas<br />
trompeta. Se observa como la mayoría <strong>de</strong> los resultados (93% y 88%, respectivamente) se<br />
encuentran <strong>de</strong>ntro los límites <strong>de</strong> aceptación siendo los dosímetros <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula los que mostraron las<br />
mayores <strong>de</strong>sviaciones.<br />
473
Trompeta<br />
Trompeta<br />
TLD<br />
Film<br />
Otros<br />
10<br />
Trompeta<br />
Trompeta<br />
Figura 5: Resultados <strong>de</strong> la IC2008 en función <strong>de</strong> la dosis impartida representados junto a las curvas trompeta<br />
(H0=0.085 mSv)<br />
Si analizamos los resultados en función <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> radiación, tal y como se muestra en la<br />
Figura 6, se observa como la mediana se encuentra en un valor muy próximo a la unidad en todos<br />
los casos, lo que implica que los procedimientos <strong>de</strong> calibración y ,en particular, la trazabilidad a<br />
los laboratorios <strong>de</strong> referencia nacionales, funcionan <strong>de</strong> forma a<strong>de</strong>cuada en términos generales. Sin<br />
embargo, se aprecia como la calidad N60 (0º y 45º) muestra la mayor dispersión <strong>de</strong> resultados: <strong>el</strong><br />
15% <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> la respuesta caen fuera <strong>de</strong> las curvas trompeta.<br />
Figura 6: Resultados <strong>de</strong> la IC2008 en función <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> radiación. Los valores representados son la mediana (�),<br />
los percentiles 25% a 75% (barra), los percentiles 5% a 95% (linea vertical), máximo (�) y mínimo (�).<br />
Si representamos los resultados individuales <strong>de</strong> Hp(10) para todos los sistemas participantes en<br />
función d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> sistema anónimo (Figura 7) observamos como la mayor parte <strong>de</strong> los valores<br />
fuera d<strong>el</strong> intervalo 1/1,5 � R � 1,5 provienen <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> dosimetría basados en dosímetros <strong>de</strong><br />
p<strong>el</strong>ícula fotográfica, aunque hay que <strong>de</strong>stacar que algunos <strong>de</strong> <strong>el</strong>los presentaron un buen<br />
comportamiento, comparable al <strong>de</strong> los TLDs. Los sistemas basados en TLDs presentaron<br />
resultados bastante satisfactorios en general (96% <strong>de</strong> resultados <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las curvas trompeta) y <strong>el</strong><br />
resto <strong>de</strong> sistemas presentó tan solo un 1% <strong>de</strong> valores fuera <strong>de</strong> rango.<br />
TLD<br />
Film<br />
Otros<br />
474
R<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
system number<br />
Figura 7: Resultados individuales <strong>de</strong> Hp(10) para todos los sistemas participantes en la IC2008<br />
4. Intercomparación EURADOS 2009 para dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s (IC2009) [5]<br />
Grupo organizador: T. Grimbergen , M. Fig<strong>el</strong>, A. M. Romero, H. Stadtmann y A. Mc Whan<br />
Coordinador: T. Grimbergen<br />
Film<br />
TLD<br />
Other<br />
Durante la IC 2009, cada participante envió 28 dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los que 22 fueron<br />
irradiados con las calida<strong>de</strong>s fotónicas y beta a los valores <strong>de</strong> Hp(0,07) que aparecen en la Tabla 4.<br />
El resto se utilizaron como dosímetros <strong>de</strong> fondo y <strong>de</strong> reserva. El Plan <strong>de</strong> Irradiación se <strong>de</strong>finió con<br />
<strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> que los participantes pudieran obtener información sobre la linealidad,<br />
reproducibilidad, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia energética y angular en calida<strong>de</strong>s fotónicas y beta <strong>de</strong> sus sistemas<br />
dosimétricos. Las irradiaciones se realizaron en las instalaciones <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> Seibersdorf en<br />
Austria y en <strong>el</strong> Institut <strong>de</strong> Radioprotection et <strong>de</strong> Sûreté Nucléaire (IRSN) francés.<br />
Un total <strong>de</strong> 44 SDPs <strong>de</strong> 18 países diferentes participaron con un total <strong>de</strong> 59 sistemas dosimétricos:<br />
46 sistemas <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> anillo, 4 <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> yema <strong>de</strong> <strong>de</strong>do y 9 <strong>de</strong> muñeca/tobillo.<br />
Según <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong> los dosímetros, los participantes podían optar por participar sólo en las<br />
calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> fotones, en las <strong>de</strong> radiación beta o en ambas. De esta forma, 21 sistemas participaron<br />
sólo en calida<strong>de</strong>s fotónicas, 37 con fotones y betas y tan solo 1 estaba diseñado exclusivamente<br />
para la medida <strong>de</strong> la radiación beta. Excepto un participante que envió dosímetros basados en<br />
cristales RPL, todos participantes utilizaron TLDs.<br />
475
Tabla 4: Plan <strong>de</strong> irradiación para la IC2009<br />
tipo <strong>de</strong><br />
radiación<br />
Beta<br />
calidad <strong>de</strong><br />
radiación<br />
calidad<br />
abreviada<br />
Energia<br />
max beta /<br />
media foton<br />
keV<br />
Hp(0.07)<br />
mSv<br />
dosímetros<br />
irradiados<br />
85 Kr; 0° (Kr) 687 25 2<br />
90 Sr/ 90 Y; 0° (Sr) 2274 10 2<br />
90 Sr/ 90 Y; 60° (Sr60°) 2274 10 2<br />
Fotones N-20; 0° (N20) 16 40 2<br />
W-80; 0° (W80L) 57 5 2<br />
(W80M) 57 50 4<br />
(W80H) 57 400 2<br />
W-80; 60° (W80M60°) 57 50 2<br />
N-150; 0° (N150) 118 25 2<br />
S-Cs; 0° (Cs) 662 30 2<br />
En la Figura 8 se muestran los resultados globales <strong>de</strong> todos los participantes en función d<strong>el</strong> valor<br />
<strong>de</strong> Hp(0,07) impartido junto con la representación <strong>de</strong> las curvas trompeta. Un 15% <strong>de</strong> los<br />
resultados se encuentran fuera <strong>de</strong> las curvas trompeta siendo los dosímetros irradiados con<br />
radiación beta los que presentaron las mayores <strong>de</strong>sviaciones.<br />
10<br />
s<br />
e<br />
n<br />
o<br />
s<br />
p<br />
re<br />
1<br />
0.1<br />
0.01<br />
1 10 100 1000<br />
Hp(0.07) mSv<br />
Kr-85; 0<br />
Sr-90/Y-90; 0<br />
Sr-90/Y-90; 60<br />
N-20; 0<br />
W-80; 0<br />
W-80; 60<br />
N-150; 0<br />
S-Cs; 0<br />
F<br />
Trumpet<br />
Figura 8: Resultados <strong>de</strong> la IC2009 en función <strong>de</strong> la dosis impartida representados junto a las curvas<br />
trompeta (H0=1,25 mSv)<br />
En la Figura 9 se presentan los resultados en función <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> radiación. Es necesario<br />
mencionar que todos los valores mínimos y casi todos los valores máximos <strong>de</strong> las irradiaciones<br />
con fotones correspon<strong>de</strong>n tan solo a dos sistemas <strong>de</strong> dosimetría que mostraron sistemáticamente<br />
valores <strong>de</strong>masiado altos o <strong>de</strong>masiado bajos. En cualquier caso, tal y como se esperaba, los valores<br />
<strong>de</strong> la respuesta más bajos se dieron para las calida<strong>de</strong>s beta <strong>de</strong> menor energía ( 85 Kr; 0º) y mayor<br />
476
ángulo ( 90 Sr/ 90 Y; 60º). Tanto los valores medios <strong>de</strong> la irradiación beta con Sr 90 Sr/ 90 Y; 0º como los<br />
<strong>de</strong> las irradiaciones con fotones se mantienen próximos a la unidad.<br />
4.0<br />
3.5<br />
3.0<br />
2.5<br />
R<br />
e<br />
s<br />
n<br />
o 2.0<br />
p<br />
s<br />
r<br />
e<br />
1.5<br />
1.0<br />
0.5<br />
0.0<br />
median<br />
max<br />
min<br />
Kr Sr Sr 60 N20 W80L W80M W80M 60 W80H N150 Cs All<br />
radiation quality<br />
Figura 9: Resultados <strong>de</strong> la IC2009 en función <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> radiación. Los valores representados son<br />
la mediana (�), los percentiles 25% a 75% (barra), los percentiles 5% a 95% (linea vertical),<br />
máximo (�) y mínimo (�).<br />
Si representamos los resultados individuales <strong>de</strong> Hp(0,07) para todos los sistemas participantes en<br />
función d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> sistema anónimo (Figura 10) observamos como la mayor parte <strong>de</strong> los<br />
valores fuera d<strong>el</strong> intervalo 1/1,5 � R � 1,5 correspon<strong>de</strong>n a las irradiaciones con calida<strong>de</strong>s beta 85 Kr;<br />
0º y 90 Sr/ 90 Y; 60º. Un 71% <strong>de</strong> los sistemas diseñados sólo para fotones pasaron los criterios <strong>de</strong> las<br />
curvas trompeta, mientras que tan solo un 40% <strong>de</strong> los diseñados para la medida <strong>de</strong> fotones y<br />
radiación beta cumplió con los criterios <strong>de</strong> las curvas trompeta en ambas calida<strong>de</strong>s. El dosímetro<br />
diseñado para radiación beta obtuvo todos los resultados <strong>de</strong> las irradiaciones beta <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las<br />
curvas trompeta. En total, tan solo 31 <strong>de</strong> los 59 sistemas participantes (52%) cumplieron los<br />
criterios <strong>de</strong> las curvas trompeta.<br />
4<br />
3<br />
e<br />
s<br />
n<br />
o<br />
p<br />
2<br />
s<br />
re<br />
1<br />
0<br />
Kr-85; 0°<br />
Sr-90/Y-90; 0°<br />
Sr-90/Y-90; 60°<br />
N-20; 0°<br />
W-80; 0°<br />
W-80; 60°<br />
N-150; 0°<br />
S-Cs; 0°<br />
F=1.5<br />
1/F=0.667<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
System ID<br />
477
Figura 10: Resultados individuales <strong>de</strong> Hp(0,07) para todos los sistemas participantes en la<br />
IC2009<br />
5. Intercomparación EURADOS 2010 para dosímetros corporales (IC2010)<br />
Grupo organizador:, A. Mc Whan , E. Fantuzzi, M. Fig<strong>el</strong>, T. Grimbergen , A. M. Romero y H.<br />
Stadtmann<br />
Coordinador: A. Mc Whan<br />
Para la IC2010, se solicitaron 26 dosímetros corporales por participante <strong>de</strong> los cuales 20 fueron<br />
irradiados siguiendo <strong>el</strong> Plan <strong>de</strong> Irradiación que aparece en la Tabla 5. El resto se emplearon como<br />
dosímetros <strong>de</strong> fondo y <strong>de</strong> reserva. Las irradiaciones se realizaron en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Calibración<br />
BEV en Austria.<br />
Un total <strong>de</strong> 70 SDPs, provenientes <strong>de</strong> 30 países, participaron con un total <strong>de</strong> 85 sistemas<br />
dosimétricos distintos: 13 sistemas basados en p<strong>el</strong>ícula fotográfica (Film), 59 basados en TLDs, 8<br />
basados en OSL y 5 basados en otras técnicas (Otros) como radiofotoluminiscencia (RPL),<br />
almacenamiento directo <strong>de</strong> iones (DIS) o dosímetros personales activos (APD). De los 85 SDPs<br />
participantes, 66 enviaron resultados para ambas magnitu<strong>de</strong>s y los 19 restantes participaron<br />
únicamente en la magnitud Hp(10). España participó con 5 SDPs.<br />
Tabla 5: Plan <strong>de</strong> irradiación para la IC2010<br />
Calidad<br />
Hp(10), Hp(0,07)<br />
(mSv)<br />
Número <strong>de</strong> dosímetros<br />
N-40 30º 1 2<br />
N-40 + S-Cs 3 2<br />
W-110 45° X 5 2<br />
W-110 45° Y 5 2<br />
W-250 + S-Cs 3 2<br />
S-Cs 0.5 2<br />
S-Cs 2.5 4<br />
S-Cs 12 2<br />
S-Co 250 2<br />
En la Figura 11 se muestran los resultados globales <strong>de</strong> todos los participantes en función <strong>de</strong> la<br />
dosis impartida para las magnitu<strong>de</strong>s Hp(10) y Hp(0,07) junto con la representación <strong>de</strong> las curvas<br />
trompeta. En este ejercicio, <strong>el</strong> incremento <strong>de</strong> sistemas basados en OSL ha permitido estudiar su<br />
comportamiento como una nueva categoría. Se observa como la mayoría <strong>de</strong> los resultados (95% y<br />
91%, respectivamente) se encuentran <strong>de</strong>ntro los límites <strong>de</strong> aceptación y como algunos TLDs han<br />
mostrado mayores <strong>de</strong>sviaciones que en la IC2008 mientras que ha mejorado <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong><br />
los sistemas basados en p<strong>el</strong>ícula fotográfica.<br />
478
Figura 11: Resultados <strong>de</strong> la IC2010 en función <strong>de</strong> la dosis impartida representados junto a las curvas trompeta<br />
(H0=0.085 mSv)<br />
Si analizamos los resultados en función <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> radiación, tal y como se muestra en la<br />
Figura 12, se observa como la mediana se encuentra en un valor muy próximo a la unidad en todos<br />
los casos aunque se aprecia una mayor dispersión <strong>de</strong> resultados en la calidad N-40/30º que es<br />
<strong>de</strong>bida principalmente al comportamiento <strong>de</strong> los TLDs que presentaron un 10% <strong>de</strong> resultados fuera<br />
<strong>de</strong> las curvas trompeta para esta calidad.<br />
N40/30º N40/30º<br />
Figura 12: Resultados <strong>de</strong> la IC2010 en función <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> radiación. Los valores representados son la mediana (�), los<br />
percentiles 25% a 75% (barra), los percentiles 5% a 95% (linea vertical), máximo (�) y mínimo (�).<br />
D<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los resultados individuales se concluye que <strong>el</strong> 74% y <strong>el</strong> 67% <strong>de</strong> los sistemas<br />
obtuvieron todos sus resultados <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las curvas trompeta para las magnitu<strong>de</strong>s Hp(10) y<br />
Hp(0,07), respectivamente. Los sistemas basados en TLDs presentaron resultados estables y<br />
satisfactorios en general -76% <strong>de</strong> sistemas sin valores fuera <strong>de</strong> rango- obteniéndose los resultados<br />
más <strong>de</strong>sfavorables para la calidad N-40/30º. Los sistemas basados en p<strong>el</strong>ícula mejoraron<br />
notablemente sus resultados pasando <strong>de</strong> un 25% <strong>de</strong> valores fuera <strong>de</strong> rango en la IC2008 a un 8%<br />
en la IC2009. Los dosímetros basados en OSL mostraron un comportamiento notable con valores<br />
fuera <strong>de</strong> rango tan sólo para la calidad N40/S-Cs. Cabe <strong>de</strong>stacar que <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> sistemas presentó<br />
todos los valores <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las curvas trompeta para todas las calida<strong>de</strong>s ensayadas.<br />
N40/30º N40/30º<br />
479
6. Conclusiones<br />
El programa <strong>de</strong> organización <strong>de</strong> intercomparaciones <strong>de</strong> EURADOS ha <strong>de</strong>mostrado cumplir los<br />
objetivos para los que fue establecido organizando hasta la fecha tres intercomparaciones<br />
autofinanciadas que constituyen un indicador d<strong>el</strong> estado <strong>de</strong> la dosimetría personal en Europa y<br />
contribuyen a la armonización <strong>de</strong> los SDPs europeos. El <strong>el</strong>evado número <strong>de</strong> participantes confirma<br />
<strong>el</strong> interés y la necesidad <strong>de</strong> los SDPs en la participación en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación<br />
internacionales como instrumento para <strong>de</strong>mostrar su competencia. Los resultados muestran un<br />
buen funcionamiento en general <strong>de</strong> los SDPs participantes aunque algunos pue<strong>de</strong>n mejorar la<br />
calidad <strong>de</strong> sus sistemas, en particular, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la dosimetría <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s. En la actualidad<br />
se está trabajando en la organización <strong>de</strong> dos intercomparaciones para dosímetros corporales: una<br />
con calida<strong>de</strong>s fotónicas y otra con radiación neutrónica.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] European Commission. Technical recommendations for monitoring individuals occupationally exposed to<br />
external radiation. Directorate-General for Energy and Transport, RP-160 (EC) (2009).<br />
[2] International Organization for Standardization. Requisitos generales para la competencia <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong><br />
ensayo y <strong>de</strong> calibración. ISO 17025 (ISO) (2005).<br />
[3] International Organization for Standardization. Radiation protection – Criteria and performance limits for the<br />
periodic evaluation of processors of personal dosemeters for X and gamma radiation. ISO 14146 (ISO) (2000).<br />
[4] Grimbergen, T., Fig<strong>el</strong>, M., Romero A.M., Stadtmann H., McWhan A. EURADOS s<strong>el</strong>f-sustained programme of<br />
intercomparisons for individual monitoring services. Radiat Prot Dosimetry (2011) 144(1-4): 266-274<br />
[5] Stadtmann H., Grimbergen, T., Fig<strong>el</strong>, M., Romero A.M., McWhan A. Results of the EURADOS extremity<br />
dosemeter intercomparison 2009. Radiat Prot Dosimetry (2011) 144(1-4): 275-281<br />
480
Sesión A11 y A14.2<br />
Protección ocupacional d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong><br />
medio ambiente en instalaciones<br />
reglamentadas. Funcionamiento normal e<br />
inci<strong>de</strong>ncias. Aplicaciones industriales <strong>de</strong> la<br />
radiación y <strong>de</strong> las fuentes y materiales<br />
radiactivos. Transporte.<br />
Presi<strong>de</strong>: Pio Carmena<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Carmen Rueda<br />
481
RECOMENDACIONES PARA LA MEJORA DE LA<br />
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA DEL PERSONAL SANITARIO<br />
DERIVADAS DEL PROYECTO EUROPEO ORAMED<br />
M. Ginjaume 1,� , X. Ortega 1 , A. Carnicer 1 , M.A. Duch 1 ,<br />
E. Carinou 2 , G. Gualdrini 3 , I. Clairand 4 , Sans Merce M. 5 , Vanhavere F. 6<br />
1 Instituto <strong>de</strong> Técnicas Energéticas, Universidad Politécnica Cataluña, España<br />
2 Greek Atomic Energy Commission, Grecia<br />
3 Institut <strong>de</strong> Radioprotection et <strong>de</strong> Sûreté Nucléaire, Francia<br />
4 Ente per le Nuove tecnologie, l’Energia e l’Ambiente, Italia<br />
5 University Hospital Center Vaudois, Suiza<br />
6 B<strong>el</strong>gian Nuclear Research Centre, Bélgica<br />
RESUMEN<br />
En febrero <strong>de</strong> 2011 finalizó <strong>el</strong> proyecto d<strong>el</strong> 7º Programa marco <strong>de</strong> la CE, ORAMED, cuya<br />
finalidad principal era proponer mejoras en la protección radiológica d<strong>el</strong> personal sanitario que<br />
participa en procedimientos <strong>de</strong> radiología y cardiología intervencionista o en la preparación y<br />
administración <strong>de</strong> radiofármacos en medicina nuclear.<br />
El proyecto ha comprendido <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> los siguientes temas: estimación <strong>de</strong> las dosis recibidas<br />
en radiología intervencionista y en medicina nuclear, <strong>de</strong>sarrollo y optimización <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong><br />
medida <strong>de</strong> dosis en cristalino, caracterización <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> lectura directa para la estimación <strong>de</strong><br />
la dosis en campos <strong>de</strong> radiación pulsada <strong>de</strong> baja energía y la diseminación <strong>de</strong> los resultados<br />
obtenidos. Los resultados principales d<strong>el</strong> proyecto se presentaron en <strong>el</strong> seminario internacional<br />
ORAMED 2011, c<strong>el</strong>ebrado en Barc<strong>el</strong>ona d<strong>el</strong> 20 al 22 <strong>de</strong> enero <strong>de</strong> 2011, y se resumen en este<br />
trabajo.<br />
Palabras claves: Dosimetría ocupacional, dosimetría termoluminiscente, extremida<strong>de</strong>s.<br />
ABSTRACT<br />
In the framework of the FP7 EC project ORAMED (Optimization of Radiation Protection of<br />
Medical Staff), a coordinated measurement program in European hospitals was organised both in<br />
interventional Radiology and Cardiology and in MN <strong>de</strong>partments. Moreover, simulations of the<br />
most representative workplaces/procedures were being performed to <strong>de</strong>termine the main<br />
parameters that influence the extremity and eye lens doses. Next to these, some <strong>de</strong>dicated studies<br />
on improving the eye lens dosimetry and active personal dosimetry were conducted. Based on the<br />
results of the project, specific guid<strong>el</strong>ines and recommendations are proposed to improve the<br />
radiation protection of medical staff. The results and conclusions were first presented in the<br />
International Workshop ORAMED2011, h<strong>el</strong>d in Barc<strong>el</strong>ona on the 20-22 January 2011 and are<br />
summarised in this paper.<br />
Key Words: Occupational dosimetry, thermoluminescence dosimetry, extremity doses.<br />
� merce.ginjaume@upc.edu<br />
482
1. Introducción.<br />
El proyecto Optimization of Radiation Protection of Medical Staff (ORAMED) se ha <strong>de</strong>sarrollado <strong>de</strong><br />
Febrero 2008 a Enero 2011 <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> 7º Programa Marco <strong>de</strong> la UE. Han participado 12 entida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 9<br />
países europeos www.oramed-fp7.eu. La participación española en <strong>el</strong> proyecto ha estado li<strong>de</strong>rada por <strong>el</strong><br />
Instituto <strong>de</strong> Técnicas Energéticas <strong>de</strong> la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Cataluña con la colaboración <strong>de</strong><br />
diversos centros sanitarios.<br />
El objetivo principal d<strong>el</strong> proyecto ORAMED ha consistido en proponer un conjunto <strong>de</strong> recomendaciones<br />
que permitan mejorar los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> protección radiológica d<strong>el</strong> personal sanitario que trabaja con<br />
radiaciones ionizantes y en particular los trabajadores que preparan y administran radiofármacos en<br />
medicina nuclear y <strong>el</strong> personal sanitario que participa en procedimientos <strong>de</strong> radiología intervencionista y<br />
cardiología intervencionista. Para <strong>el</strong>lo se crearon cinco grupos <strong>de</strong> trabajo encargados <strong>de</strong> los siguientes<br />
aspectos:<br />
- Estimación <strong>de</strong> las dosis recibidas en radiología intervencionista.<br />
- Desarrollo y optimización <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> dosis en cristalino.<br />
- Caracterización <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> lectura directa para la estimación <strong>de</strong> la dosis en campos <strong>de</strong> radiación<br />
pulsada <strong>de</strong> baja energía.<br />
- Estimación <strong>de</strong> las dosis recibidas en medicina nuclear.<br />
- Preparación <strong>de</strong> material docente y guías <strong>de</strong> actuación.<br />
En este trabajo se resumen los objetivos <strong>de</strong> cada grupo <strong>de</strong> trabajo, la metodología empleada y las<br />
recomendaciones <strong>de</strong>rivadas d<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los resultados d<strong>el</strong> estudio.<br />
2. Material y métodos.<br />
En r<strong>el</strong>ación al área <strong>de</strong> radiología intervencionista y cardiología intervencionista, se ha diseñado una<br />
campaña <strong>de</strong> medidas en 34 hospitales <strong>de</strong> 6 países europeos con la finalidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar, mediante<br />
sistemas <strong>de</strong> dosimetría termoluminiscente, las dosis recibidas por <strong>el</strong> personal que participa en estas<br />
exploraciones médicas, haciendo especial énfasis en las dosis en extremida<strong>de</strong>s y cristalino. En particular,<br />
se s<strong>el</strong>eccionaron 3 tipos <strong>de</strong> exploraciones <strong>de</strong> cardiología: coronariografía (CA)/angioplastia coronaria<br />
(PTCA); RF ablaciones (RFA); implantes <strong>de</strong> <strong>de</strong>sfibrilador (ICD)/ marcapasos (PM) y 5 procedimientos<br />
<strong>de</strong> radiología intervencionistas: angiografías (DSA) o Angioplastias (PTA) <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s inferiores<br />
(LL); <strong>de</strong> carótidas y cerebrales (C/B) o renales (R); embolizaciones y finalmente procedimientos <strong>de</strong><br />
colangiopancreatografía endoscópica retrógrada (ERCP). En total se han estudiado un total <strong>de</strong> más <strong>de</strong><br />
1300 procedimientos radiológicos. La campaña <strong>de</strong> medidas se ha completado con un extenso programa<br />
<strong>de</strong> simulación Monte Carlo, para conocer los campos <strong>de</strong> radiación presentes en los lugares <strong>de</strong> trabajo y<br />
po<strong>de</strong>r estudiar la influencia <strong>de</strong> los principales sistemas <strong>de</strong> protección utilizados: tensión d<strong>el</strong> tubo,<br />
filtración, proyecciones, sistemas <strong>de</strong> protección y posición d<strong>el</strong> radiólogo.<br />
Estudios recientes han <strong>de</strong>scrito una mayor inci<strong>de</strong>ncia en la formación <strong>de</strong> opacida<strong>de</strong>s y cataratas en <strong>el</strong><br />
personal <strong>de</strong> radiología y cardiología intervencionista [1]. Sin embargo, en la práctica la dosis en <strong>el</strong><br />
cristalino no se mi<strong>de</strong> y las magnitu<strong>de</strong>s operacionales para su <strong>de</strong>terminación no están <strong>de</strong>finidas en la<br />
normativa internacional para calibración <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> dosimetría personal [2]. El objetivo <strong>de</strong><br />
ORAMED ha consistido en <strong>el</strong>aborar un <strong>de</strong>sarrollo formal y un procedimiento práctico para la calibración<br />
y diseño <strong>de</strong> sistemas dosimétricos para la medida <strong>de</strong> la dosis en cristalino.<br />
Los dosímetros personales <strong>de</strong> lectura directa (DLD) resultan <strong>de</strong> gran utilidad para la mejora <strong>de</strong> la<br />
protección radiológica d<strong>el</strong> personal, puesto que la información en tiempo real <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
exposición, permite modificar los procedimientos <strong>de</strong> trabajo cuando se observan variaciones anómalas <strong>de</strong><br />
los valores <strong>de</strong> la dosis equivalente o <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis equivalente. Sin embargo, en general, los DLD no<br />
483
se han diseñado para los campos <strong>de</strong> radiación característicos <strong>de</strong> las aplicaciones <strong>de</strong> radiología<br />
intervencionista y cardiología intervencionista (radiación pulsada y <strong>de</strong> baja energía 25 keV- 100 keV),<br />
por lo que es necesario llevar a cabo ensayos específicos. En <strong>el</strong> marco d<strong>el</strong> tercer grupo <strong>de</strong> trabajo, se han<br />
llevado a cabo diversos ensayos <strong>de</strong> caracterización <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> 8 dosímetros personales <strong>de</strong> lectura<br />
directa comerciales: DOSILAB EDM III, MGPi DMC 2000XB, POLIMASTER 1621A, RADOS DIS-<br />
100, THERMO EPD Mk 2.3, ATOMTEX AT3509C, UNFORS EDD 30, PHILIPS DOSEAWARE. Se<br />
ha <strong>de</strong>terminado la respuesta <strong>de</strong> los mismos a campos <strong>de</strong> radiación continua y también a campos <strong>de</strong><br />
radiación pulsada en condiciones <strong>de</strong> laboratorio y en hospital.<br />
En medicina nuclear, se ha diseñado un programa <strong>de</strong> medidas para evaluar la dosis máxima en la pi<strong>el</strong> y la<br />
distribución <strong>de</strong> la dosis equivalente personal en las manos d<strong>el</strong> personal encargado <strong>de</strong> la preparación y<br />
administración <strong>de</strong> radiofármacos marcados con 99m Tc, 18 F y 90 Y. Han participado 34 hospitales <strong>de</strong> 7<br />
países europeos y se han efectuado más <strong>de</strong> 3000 medidas dosimétricas. El estudio experimental se ha<br />
completado estudiando, mediante técnicas <strong>de</strong> simulación Monte Carlo, la influencia <strong>de</strong> los distintos<br />
blindajes y <strong>de</strong> la posición r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> las manos respecto a las fuentes radiactivas.<br />
A partir <strong>de</strong> las lecciones aprendidas en las campañas <strong>de</strong> medidas y d<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> los<br />
distintos grupos <strong>de</strong> trabajo se han <strong>el</strong>aborado guías prácticas para reducir las dosis d<strong>el</strong> personal sanitario,<br />
así como material docente para favorecer la difusión <strong>de</strong> las conclusiones d<strong>el</strong> estudio y la aplicación <strong>de</strong> las<br />
recomendaciones <strong>de</strong>rivadas d<strong>el</strong> mismo.<br />
484
3. Resultados.<br />
3.1 Radiología intervencionista y cardiología intervencionista.<br />
La campaña <strong>de</strong> medidas realizada en procedimientos intervencionistas ha puesto <strong>de</strong> manifiesto una<br />
variación importante entre las dosis recibidas por distintos profesionales que efectúan <strong>el</strong> mismo tipo <strong>de</strong><br />
procedimiento radiológico. En las Figuras 1 y 2 se presenta <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> la dosis equivalente<br />
personal medida para los distintos procedimientos consi<strong>de</strong>rados en <strong>el</strong> proyecto y para los distintos puntos<br />
<strong>de</strong> medida. Entre las exploraciones <strong>de</strong> cardiología intervencionista, la implantación <strong>de</strong> marca pasos y <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>sfibriladores (PM/ICD) ha resultado ser la que comporta una mayor dosis por procedimiento. En<br />
radiología intervencionista las dosis más <strong>el</strong>evadas se han obtenido para las embolizaciones, en particular<br />
en lo que se refiere a la dosis en cristalino.<br />
En general, para este colectivo, la magnitud limitante es la dosis equivalente en extremida<strong>de</strong>s. En la<br />
mayoría <strong>de</strong> trabajadores, teniendo en cuenta las cargas <strong>de</strong> trabajo, la dosis equivalente en manos es<br />
inferior a 50 mSv/año pero algunos participantes podrían llegar a superar <strong>el</strong> límite anual <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> 500<br />
mSv. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las embolizaciones, <strong>el</strong> cristalino pue<strong>de</strong> ser <strong>el</strong> órgano crítico <strong>de</strong> no utilizarse sistemas<br />
<strong>de</strong> protección a<strong>de</strong>cuados. Se ha observado que la mayoría <strong>de</strong> radiólogos y personal <strong>de</strong> enfermería utiliza<br />
sistemas <strong>de</strong> protección como <strong>el</strong> d<strong>el</strong>antal plomado y <strong>el</strong> protector <strong>de</strong> tiroi<strong>de</strong>s durante los procedimientos,<br />
sin embargo, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> gafas plomadas o <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> protección como las mamparas suspendidas al<br />
techo o los blindajes <strong>de</strong> <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la mesa son menos frecuentes.<br />
Average Hp(0.07) (mSv)<br />
Valor medio Hp(0.07) (mSv)<br />
0.45<br />
0.40<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
0.15<br />
0.10<br />
0.05<br />
0.00<br />
IC procedures<br />
Procedimientos CI<br />
CA/PTCA<br />
RFA<br />
PM/ICD<br />
Dedo Muñeca Pierna Ojo Frente<br />
izq. <strong>de</strong>r. izq . <strong>de</strong>r. izq . <strong>de</strong>r. lateral<br />
Fig. 1: Valor medio <strong>de</strong> la dosis equivalente personal por procedimiento <strong>de</strong> cardiología intervencionista.<br />
485
Valor Valor medio medio Hp(0.07) Hp(0.07) (mSv) (mSv)<br />
Average Hp(0.07) (mSv)<br />
0.45<br />
0.40<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
0.15<br />
0.10<br />
0.05<br />
0.00<br />
Procedimientos IR procedures RI<br />
DSA/PTA LL<br />
DSA/PTA C/B<br />
DSA/PTA Renal<br />
Embolisations<br />
Dedo Muñeca Pierna Ojo Frente<br />
izq. <strong>de</strong>r. izq . <strong>de</strong>r. izq . <strong>de</strong>r. lateral<br />
Fig. 2: Valor medio <strong>de</strong> la dosis equivalente personal por procedimientos <strong>de</strong> radiología intervencionista.<br />
Los resultados <strong>de</strong> la simulación Monte Carlo han permitido explicar algunas <strong>de</strong> las situaciones anómalas<br />
i<strong>de</strong>ntificadas y <strong>de</strong>finir la efectividad <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> protección. Por ejemplo, en una proyección<br />
antero-posterior (AP) <strong>de</strong> tórax, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> gafas plomadas <strong>de</strong> 0.5 mm <strong>de</strong> plomo pue<strong>de</strong> reducir la dosis en<br />
cristalino en un 85% aproximadamente en la posición indicada en la Figura 3. En general, en la práctica,<br />
la atenuación no es tan <strong>el</strong>evada <strong>de</strong>bido a<br />
que se producen movimientos <strong>de</strong> los<br />
Gafas<br />
plomadas operadores y d<strong>el</strong> tubo.<br />
Geometría AP<br />
Izquierdo<br />
Detalle geometría<br />
zona ojos<br />
Valor medio Hp(0.07) (mSv)<br />
Average Hp(0.07) (mSv)<br />
Fig. 3: Simulación Monte Carlo para estudiar la atenuación que se produce<br />
al utilizar gafas plomadas <strong>de</strong> 0.5 mm (ejemplo: Proyección AP).<br />
En base al análisis <strong>de</strong> la campaña <strong>de</strong> medidas y <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> la simulación Monte Carlo, se<br />
proponen las siguientes recomendaciones para reducir la exposición d<strong>el</strong> personal <strong>de</strong> radiología<br />
intervencionista y cardiología intervencionista.<br />
1. Disponer <strong>de</strong> equipos y salas <strong>de</strong> rayos X específicos para intervencionismo.<br />
2. Utilizar equipos <strong>de</strong> protección personal: protector <strong>de</strong> tiroi<strong>de</strong>s y d<strong>el</strong>antal plomados y<br />
preferentemente también gafas plomadas con protección lateral.<br />
3. Emplear <strong>de</strong> manera a<strong>de</strong>cuada las protecciones d<strong>el</strong> equipo, en particular, colocar las mamparas<br />
suspendidas d<strong>el</strong> techo tan cerca como sea posible d<strong>el</strong> paciente.<br />
4. Situar, preferentemente, <strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la mesa.<br />
0.45<br />
0.40<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
0.15<br />
0.10<br />
0.05<br />
0.00<br />
ERCP<br />
ERCP<br />
Dedo Muñeca Pierna Ojo Frente<br />
izq. <strong>de</strong>r. izq . <strong>de</strong>r. izq . <strong>de</strong>r. lateral<br />
Cociente Hp(0.07) con y sin protector<br />
Con<br />
Sin<br />
Sin<br />
Ojo Izquierdo<br />
486<br />
Dedo<br />
izq. <strong>de</strong>r.
5. Salir <strong>de</strong> la sala durante la adquisición <strong>de</strong> imágenes y evitar situar las manos en <strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
radiación son prácticas especialmente recomendadas.<br />
3.2 Dosimetría en cristalino.<br />
En <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> la dosimetría en cristalino se ha propuesto una nueva metodología para la calibración <strong>de</strong><br />
dosímetros en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la magnitud operacional, dosis equivalente personal bajo un espesor <strong>de</strong> 3 mm<br />
<strong>de</strong> tejido, Hp(3). Mediante técnicas <strong>de</strong> simulación Monte Carlo, se han calculado los coeficientes <strong>de</strong><br />
conversión para obtener Hp(3) a partir d<strong>el</strong> kerma en aire para las calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> interés en radiología.<br />
Dichos coeficientes están <strong>de</strong>finidos para un maniquí práctico propuesto en <strong>el</strong> proyecto y que consiste en<br />
un cilindro <strong>de</strong> PMMA <strong>de</strong> 20 cm <strong>de</strong> diámetro y 20 cm <strong>de</strong> altura, r<strong>el</strong>leno <strong>de</strong> agua [3]. Así mismo la<br />
empresa RADCARD ha <strong>de</strong>sarrollado un prototipo <strong>de</strong> dosímetro termoluminiscente que cumple los<br />
requisitos dosimétricos establecidos en la metodología y que tiene un diseño especialmente adaptado<br />
para su uso en las salas <strong>de</strong> radiología y cardiología (Figura 4) [4].<br />
3.3 Dosimetría personal <strong>de</strong> lectura directa.<br />
Fig.4: Dosímetro <strong>de</strong> cristalino, <strong>de</strong>sarrollado por RADCARD.<br />
Los resultados <strong>de</strong> los estudios <strong>de</strong> la respuesta dosimétrica <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> dosímetros personales <strong>de</strong><br />
lectura directa en haces <strong>de</strong> radiación continua ponen <strong>de</strong> manifiesto que los ocho sistemas s<strong>el</strong>eccionados<br />
presentan una respuesta a<strong>de</strong>cuada en <strong>el</strong> rango energético <strong>de</strong> interés y en general cumplen con los<br />
requisitos establecidos por la norma IEC 61526. Sin embargo, al exponer los dosímetros a campos <strong>de</strong><br />
radiación pulsada con frecuencias <strong>de</strong> 10 pulsos por segundo se ha comprobado que uno <strong>de</strong> los sistemas,<br />
POLIMASTER 1621A, no proporciona ninguna señal en estos casos. Los <strong>de</strong>más equipos <strong>de</strong>tectan<br />
radiación pero su<strong>el</strong>en subestimar la dosis para valores <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis equivalente <strong>el</strong>evados en pulsos<br />
cortos. En base a estos resultados, se ha <strong>el</strong>aborado una guía que resume las capacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> medida y<br />
limitaciones <strong>de</strong> los ocho sistemas ensayados y que propone al usuario unas verificaciones simples que<br />
pue<strong>de</strong>n realizarse en <strong>el</strong> propio hospital para garantizar una respuesta aceptable en los campos<br />
radiológicos <strong>de</strong> interés [5].<br />
3.4 Medicina nuclear.<br />
EYE-D dosímetro<br />
En <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la medicina nuclear también se ha puesto <strong>de</strong> manifiesto que, para un mismo<br />
procedimiento operativo, se obtiene un amplio rango <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> dosis en pi<strong>el</strong>. Los procedimientos<br />
terapéuticos comportan generalmente una mayor dosis máxima por unidad <strong>de</strong> actividad manipulada<br />
(alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 10 mSv/GBq en la preparación y <strong>de</strong> 3 mSv/GBq en la administración), seguido por las<br />
prácticas con 18 F (unos 1200 µSv/GBq en la preparación y 900 µSv/GBq en la administración) y 99m Tc<br />
487
(unos 450 µSv/GBq en la preparación y 250 µSv/GBq en la administración). En la Figura 5, se presenta<br />
la distribución <strong>de</strong> la dosis máxima por unidad <strong>de</strong> activdad en los procedimientos diagnósticos <strong>de</strong><br />
medicina nuclear. A partir <strong>de</strong> esta figura pue<strong>de</strong> comprobarse que algunos trabajadores pue<strong>de</strong>n superar<br />
fácilmente 3/10 d<strong>el</strong> límite <strong>de</strong> dosis, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> trabajo. En este sentido, se constata la<br />
necesidad <strong>de</strong> implementar <strong>el</strong> control dosimétrico <strong>de</strong> las extremida<strong>de</strong>s en estas prácticas y mejorar los<br />
procedimientos <strong>de</strong> trabajo.<br />
Dosis máxima normalizada (µSv/GBq)<br />
Overview on finger doses in diagnostic NM<br />
5000<br />
4500<br />
4000<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
Tc-99m<br />
administración<br />
Rango: 12 – 951 µSv/GBq<br />
Promedio: 233 µSv/GBq<br />
N=32<br />
Tc-99m<br />
preparación<br />
Rango: 33 – 2062 µSv/GBq<br />
Promedio: 432 µSv/GBq<br />
N=36<br />
Trabajadores<br />
F-18<br />
administración<br />
Rango: 139 – 4113 µSv/GBq<br />
Promedio: 933 µSv/GBq<br />
N=30<br />
F-18<br />
preparación<br />
Rango: 97– 4433 µSv/GBq<br />
Promedio: 1205 µSv/GBq<br />
N=30<br />
Fig.5: Resumen <strong>de</strong> la dosis máxima por unidad <strong>de</strong> actividad en medicina nuclear diagnóstica (por tipo <strong>de</strong><br />
procedimiento, se indica: N=número <strong>de</strong> participantes, rango, valor medio y mediana)<br />
Por otra parte, <strong>el</strong> estudio ha permitido <strong>de</strong>terminar la distribución <strong>de</strong> dosis en las manos para los distintos<br />
procedimientos operativos analizados. En particular se ha comprobado que dicha distribución es muy<br />
inhomogénea, siendo habitualmente la mano no dominante (izquierda en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los diestros) la más<br />
expuesta durante la administración, y especialmente en la preparación <strong>de</strong> radiofármacos. Las dosis más<br />
altas se reciben generalmente en las puntas <strong>de</strong> los <strong>de</strong>dos. El cociente promedio entre la dosis máxima y la<br />
dosis en la muñeca es d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 20, y <strong>de</strong> alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 6 para la base d<strong>el</strong> <strong>de</strong>do índice <strong>de</strong> la mano no<br />
dominante.<br />
De acuerdo con los resultados obtenidos, se proponen las siguientes recomendaciones:<br />
Emplear sistemáticamente dosimetría <strong>de</strong> anillo situado en la mano (no dominante), colocado hacia la<br />
palma en <strong>el</strong> <strong>de</strong>do índice.<br />
1. Emplear sistemáticamente dosimetría <strong>de</strong> anillo situado en la mano (no dominante), colocado<br />
hacia la palma en <strong>el</strong> <strong>de</strong>do índice.<br />
2. Disponer <strong>de</strong> blindajes a<strong>de</strong>cuados para viales y jeringas (en particular en terapia)<br />
a. Jeringa: 2 mm W para 99m Tc, 5 mm W para 18 F, 10 mm PMMA para 90 Y<br />
b. Vial: 3 mm Pb para 99m Tc, 3 cm Pb para 18 F, 10 mm PMMA para 90 Y recubierto <strong>de</strong> una capa<br />
<strong>de</strong> 1-2 mm <strong>de</strong> Pb.<br />
3. Utilizar herramientas que incrementen la distancia entre la mano y la fuente, y, en su caso,<br />
sistemas automáticos.<br />
4. Participar en cursos <strong>de</strong> formación para <strong>el</strong> buen uso <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> protección disponible. (La<br />
experiencia, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> blindajes o trabajar rápido no son en sí mismos garantía <strong>de</strong> dosis bajas).<br />
4. Conclusiones.<br />
Los resultados <strong>de</strong> ORAMED han puesto <strong>de</strong> manifiesto la posibilidad <strong>de</strong> mejorar la protección radiológica<br />
d<strong>el</strong> personal sanitario que participa en procedimientos <strong>de</strong> radiología intervencionista, cardiología<br />
488
intervencionista o en la manipulación <strong>de</strong> radiofármacos en medicina nuclear. En particular se han<br />
i<strong>de</strong>ntificado diversas situaciones en las que no se utilizan sistemas <strong>de</strong> protección a<strong>de</strong>cuados o bien en las<br />
que estos se emplean <strong>de</strong> manera incorrecta.<br />
Para favorecer la percepción d<strong>el</strong> riesgo por parte <strong>de</strong> los trabajadores y facilitar la implantación <strong>de</strong> mejoras<br />
en los procedimientos, se recomienda llevar a cabo <strong>de</strong> manera sistemática un control <strong>de</strong> la dosimetría <strong>de</strong><br />
extremida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> personal y en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la radiología intervencionista y la cardiología<br />
intervencionista incorporar <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la dosis en cristalino, para procedimientos como las<br />
embolizaciones. En este ámbito también es recomendable <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> dosímetros personales <strong>de</strong> lectura<br />
directa. En medicina nuclear, se propone <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> un dosímetro <strong>de</strong> anillo situado en la base d<strong>el</strong> <strong>de</strong>do<br />
índice <strong>de</strong> la mano no dominante. Esta posición, si bien subestima la dosis máxima, resulta a<strong>de</strong>cuada para<br />
su implantación práctica y ofrece una mejor estimación d<strong>el</strong> máximo que los dosímetros <strong>de</strong> muñeca.<br />
Finalmente, se propone seguir las indicaciones <strong>de</strong>talladas en las guías <strong>de</strong> protección radiológica<br />
<strong>el</strong>aboradas en <strong>el</strong> marco d<strong>el</strong> proyecto [5] <strong>de</strong> manera a implantar buenas prácticas en los lugares <strong>de</strong> trabajo<br />
y mejorar la protección radiológica d<strong>el</strong> personal sanitario. Con este fin, <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> material docente<br />
disponible en la página web d<strong>el</strong> proyecto pue<strong>de</strong> resultar <strong>de</strong> utilidad y facilitar la formación d<strong>el</strong> personal<br />
sanitario en protección radiológica.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Radiation induced lens opacities in the eyes of cath lab. K.H. Sim, M. Rehani, N. Kleiman, O. Ciraj-Bj<strong>el</strong>ac, E.<br />
Vano. J. Am. Coll. Cardiol. 2010;55;A201.E1888. doi:10.1016/S0735-1097(10)61889-X.<br />
[2] International Organisation for Standard. Individual thermo luminescence dosemeters for extremities and eyes.<br />
ISO; 2000. ISO 12794.<br />
[3] J. M. Bordy, G. Gualdrini, J. Daures and F. Mariotti. Principles for the <strong>de</strong>sign and calibration of radiation<br />
protection dosemeters for operational and protection quantities for eye lens dosimetry.<br />
Radiat Prot Dosimetry (2011) 144 (1-4): 257-261.<br />
[4] S. Wach, P. Bilski, J-M. Bordy, M. Budzanowski, J. Daures, M Denoziere, E. Fantuzzi, P. Ferrari, G. Gualdrini,<br />
M. Kopeć, F. Mariotti, F. Monteventi and P.Olko. A new dosemeter for measurements of H p(3) for medical staff.<br />
Aceptado para publicación en nº especial Radiation Measurements 2012. www.upc.edu/inte/oramed<br />
[5] ORAMED project guid<strong>el</strong>ines http://www.oramed-fp7.eu/en/Documents/Guid<strong>el</strong>ines<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Los autores agra<strong>de</strong>cen a los hospitales y al personal participante en las campañas <strong>de</strong> medidas su colaboración en <strong>el</strong><br />
proyecto.<br />
Los resultados d<strong>el</strong> trabajo presentado se han llevado a cabo en <strong>el</strong> marco d<strong>el</strong> proyecto nº211361, financiado por <strong>el</strong> 7º<br />
programa marco EURATOM.<br />
489
DOSIMETRIA PERSONAL Y AMBIENTAL DE NEUTRONES EN<br />
UNA INSTALACIÓN DE ALMACENAMIENTO DE SONDAS DE<br />
DENSIDAD Y HUMEDAD DE SUELOS<br />
M.J. García-Fusté � , K. Amgarou, M. <strong>de</strong>-San-Pedro, J. García-Or<strong>el</strong>lana, C. Domingo<br />
Grup <strong>de</strong> Física <strong>de</strong> les Radiacions, Dept. <strong>de</strong> Física, Universitat Autònoma <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona.<br />
Edificio C, Campus UAB, 08193 B<strong>el</strong>laterra (Spain)<br />
RESUMEN<br />
Las medidas <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad y la humedad <strong>de</strong> los terrenos en obra civil se realizan habitualmente<br />
con sondas equipadas con fuentes emisoras <strong>de</strong> radiación gamma y <strong>de</strong> neutrones. Los operadores <strong>de</strong><br />
estas sondas son trabajadores profesionalmente expuestos a radiaciones ionizantes y por lo tanto<br />
están sujetos a control dosimétrico personal. Aunque <strong>el</strong> control <strong>de</strong> las dosis <strong>de</strong> radiación gamma<br />
recibidas por los operadores durante <strong>el</strong> manejo, mantenimiento y almacenaje <strong>de</strong> las sondas es<br />
obligatorio y se efectúa por servicios <strong>de</strong> dosimetría oficialmente autorizados, <strong>el</strong> control <strong>de</strong> las<br />
dosis personales y ambientales <strong>de</strong>bidas a los neutrones generalmente se omite, ya que se consi<strong>de</strong>ra<br />
que éstas son pequeñas en comparación con las dosis gamma.<br />
Se ha realizado un estudio <strong>de</strong> las dosis neutrónicas recibidas por los operadores <strong>de</strong> una instalación<br />
durante su trabajo habitual con sondas <strong>de</strong> humedad/<strong>de</strong>nsidad, así como <strong>de</strong> las dosis ambientales<br />
neutrónicas alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> los almacenes don<strong>de</strong> se guardan estas sondas. El objetivo d<strong>el</strong> estudio es<br />
caracterizar las dosis ambientales y personales <strong>de</strong>bidas a neutrones alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> estos equipos. En<br />
este trabajo se presentan los resultados <strong>de</strong> la caracterización d<strong>el</strong> campo neutrónico alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong><br />
una sonda <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad y humedad, así como los resultados <strong>de</strong> la dosimetría personal <strong>de</strong><br />
los operadores involucrados en <strong>el</strong> uso y transporte <strong>de</strong> las sondas y los resultados <strong>de</strong> las dosis<br />
neutrónicas en todos los puntos monitorizados en <strong>el</strong> interior y en los alre<strong>de</strong>dores <strong>de</strong> los búnkeres<br />
<strong>de</strong> almacenamiento.<br />
Palabras clave: sondas <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> humedad y <strong>de</strong>nsidad, dosimetría <strong>de</strong> neutrones, fuente <strong>de</strong><br />
241 Am-Be, <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> trazas.<br />
ABSTRACT<br />
Common <strong>de</strong>nsity/moisture gauges used in highway and construction industries are normally<br />
equipped with gamma and neutron sources. Operators of such <strong>de</strong>vices are workers professionally<br />
exposed to ionizing radiation, subject to personal dosimetry. Although the control of the gamma<br />
radiation personal doses during operation, maintenance and transport is compulsory and performed<br />
by the officially authorised dosimetry centres, the control of ambient and personal doses due to<br />
neutrons is generally omitted, as it is estimated that the neutron dose is small compared to the<br />
gamma dose. The neutron doses received by the operators during their usual work with<br />
<strong>de</strong>nsity/moisture gauges and the neutron ambient doses near the gauges’ storage bunkers have<br />
been studied to characterise ambient and personal neutron doses present around these <strong>de</strong>vices.<br />
Results of the neutron fi<strong>el</strong>d characterization and of the neutron personal dosimetry of the operators<br />
involved in the gauge transport and usage are presented together with the neutron doses for all<br />
monitored points insi<strong>de</strong> and around the three storage bunkers.<br />
Key Words: <strong>de</strong>nsity/moisture gauges, neutron dosimetry, 241 Am-Be source, nuclear track <strong>de</strong>tectors.<br />
� mariajose.garcia.fuste@uab.cat<br />
490
1. Introducción.<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad y humedad <strong>de</strong> los su<strong>el</strong>os, asfaltos y muros en obra civil se realiza<br />
mediante sondas portátiles que utilizan fuentes radioactivas emisoras gamma y <strong>de</strong> neutrones [1] .<br />
Habitualmente contienen una fuente <strong>de</strong> 137 Cs <strong>de</strong> centenares <strong>de</strong> MBq para la medida <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad y<br />
una fuente <strong>de</strong> 241 Am-Be <strong>de</strong> alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 1 GBq para la medida <strong>de</strong> humedad. Estos equipos se usan<br />
profusamente en varios países. En España, y <strong>de</strong> acuerdo con <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear<br />
(CSN), existen 228 instalaciones radiactivas que poseen 1265 sondas portátiles, <strong>de</strong> diferentes tipos<br />
y características, para medida <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad/humedad en su<strong>el</strong>os. La medida <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad con estos<br />
equipos se realiza mediante la fuente <strong>de</strong> fotones, que se encuentra fijada en la parte baja <strong>de</strong> una<br />
varilla vertical móvil, y se pue<strong>de</strong> realizar en <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> transmisión directa o en <strong>el</strong> modo <strong>de</strong><br />
retrodispersión (no <strong>de</strong>structivo). En <strong>el</strong> primer modo, la fuente gamma es introducida en un agujero<br />
previamente taladrado en <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o en la zona a comprobar y a la profundidad <strong>de</strong>seada (entre 5 cm y<br />
30 cm). Con esta disposición geométrica, los fotones emitidos por la fuente pue<strong>de</strong>n ser<br />
transmitidos diagonalmente a través d<strong>el</strong> material que compone la muestra hacia <strong>el</strong> contador<br />
Geiger-Muller (G-M) incorporado en la sonda. En <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> retrodispersión, la fuente <strong>de</strong> fotones<br />
permanece <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> su blindaje en contacto directo con la zona a muestrear. Así pues, sólo los<br />
fotones inci<strong>de</strong>ntes que son retrodispersados por <strong>el</strong> material hacia <strong>el</strong> contador G-M pue<strong>de</strong>n ser<br />
medidos. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> humedad, <strong>el</strong> instrumento opera únicamente en modo <strong>de</strong><br />
retrodispersión utilizando la fuente <strong>de</strong> neutrones, que se encuentra siempre en una posición fija en<br />
<strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la sonda. Los neutrones emitidos pue<strong>de</strong>n realizar múltiples dispersiones <strong>el</strong>ásticas con<br />
los núcleos <strong>de</strong> hidrógeno que constituyen las moléculas <strong>de</strong> agua presentes en <strong>el</strong> material a estudiar.<br />
En consecuencia, una fracción <strong>de</strong> los neutrones dispersados, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> ser mo<strong>de</strong>rados localmente<br />
por <strong>el</strong> contenido en agua <strong>de</strong> la muestra, pue<strong>de</strong>n ser retrodispersados hacia <strong>el</strong> contador <strong>de</strong> 3 He<br />
localizado en la base <strong>de</strong> la sonda.<br />
La normativa española r<strong>el</strong>ativa al uso civil <strong>de</strong> las radiaciones no ionizantes, que incorpora la<br />
mayoría <strong>de</strong> las recomendaciones <strong>de</strong> la Comisión Internacional sobre Protección Radiológica<br />
(ICRP) [2] , establece que <strong>el</strong> control dosimétrico <strong>de</strong> los operadores <strong>de</strong> las sondas <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsidad/humedad sólo tenga en cuenta la irradiación por fotones, al estimarse por los fabricantes<br />
<strong>de</strong> las sondas que la dosis neutrónica es <strong>de</strong>spreciable en comparación con la dosis fotónica. La<br />
normativa también establece que cualquier lugar o zona propuesta para <strong>el</strong> almacenamiento <strong>de</strong> estas<br />
sondas portátiles sea consi<strong>de</strong>rada como zona controlada. Los datos r<strong>el</strong>ativos a las dosis personales<br />
<strong>de</strong>bidas a neutrones recibidas por los trabajadores que operan y transportan las sondas <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsidad/humedad son muy escasos. Tampoco existen datos en la literatura sobre los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
radiación <strong>de</strong> neutrones alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> las zonas <strong>de</strong> almacenaje. Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la<br />
radioprotección la situación podría ser crítica, especialmente durante las frecuentes operaciones <strong>de</strong><br />
limpieza y mantenimiento <strong>de</strong> los equipos y en <strong>el</strong> hipotético caso <strong>de</strong> un eventual acci<strong>de</strong>nte que<br />
provocase daños estructurales consi<strong>de</strong>rables que podrían dar lugar a una salida <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> su<br />
blindaje. Tanto la dosimetría personal <strong>de</strong>bida a neutrones <strong>de</strong> los trabajadores que trabajan con<br />
cualquiera <strong>de</strong> las sondas <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad/humedad comerciales disponibles como la<br />
dosimetría <strong>de</strong> área en las zonas <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong>berían ser consi<strong>de</strong>radas <strong>de</strong> principal interés<br />
para cuantificar las dosis personales y ambientales recibidas en condiciones <strong>de</strong> trabajo normales, y<br />
podrían también ser útiles en <strong>el</strong> improbable caso <strong>de</strong> un inci<strong>de</strong>nte o acci<strong>de</strong>nte.<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo se ha utilizado <strong>el</strong> dosímetro basado en PADC (Poly-Allyl-Diglycol-<br />
Carbonate), <strong>de</strong>sarrollado por nuestro grupo en la Universidad Autónoma <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona (UAB),<br />
para establecer las dosis neutrónicas recibidas por los operadores <strong>de</strong> sondas <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad/humedad<br />
durante <strong>el</strong> uso y transporte habituales <strong>de</strong> las sondas y para la medida <strong>de</strong> las dosis ambientales<br />
presentes en las zonas <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> las sondas <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad/humedad y <strong>de</strong> sus<br />
alre<strong>de</strong>dores. Asimismo, se ha usado nuestro espectrómetro activo, basado en esferas Bonner, para<br />
<strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> espectro neutrónico y las dosis ambientales <strong>de</strong>bidas a neutrones alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> una<br />
491
sonda <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad/humedad. El estudio se completa con la <strong>de</strong>terminación, mediante monitores <strong>de</strong><br />
radiación para fotones y neutrones, <strong>de</strong> estas últimas dosis.<br />
2. Materiales y métodos.<br />
El dosímetro PADC <strong>de</strong> la UAB<br />
Nuestro grupo ha <strong>de</strong>sarrollado un dosímetro <strong>de</strong> neutrones basado en un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> trazas <strong>de</strong><br />
PADC y un conjunto <strong>de</strong> capas <strong>de</strong> distintos materiales (polietileno, Makrofol y nylon) que actúan<br />
como convertidores [3] . Los neutrones que inci<strong>de</strong>n sobre estos convertidores originan protones que<br />
pue<strong>de</strong>n ser registrados por <strong>el</strong> PADC. La configuración actual d<strong>el</strong> dosímetro lleva a que éste<br />
responda a los neutrones térmicos y a los rápidos <strong>de</strong> hasta unos 5 MeV, pero presente una<br />
sensibilidad r<strong>el</strong>ativamente pobre a los neutrones epitérmicos por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> unos 50 keV. La<br />
calibración <strong>de</strong> los dosímetros se efectuó en instalaciones <strong>de</strong> referencia tanto a campos<br />
monoenergéticos como a fuentes <strong>de</strong> referencia, tal como se especifica en las publicaciones <strong>de</strong> la<br />
International Standard Organization (ISO) <strong>de</strong> 1989 [4] y <strong>de</strong> 2000 [5] .<br />
Dosimetría personal y <strong>de</strong> área<br />
Para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> la dosimetría personal <strong>de</strong> los operadores , se distribuyeron 10 unida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong><br />
dosímetro entre trabajadores <strong>de</strong> una empresa <strong>de</strong>dicada al almacenamiento, transporte y uso <strong>de</strong><br />
sondas <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad y humedad. Cuatro <strong>de</strong> los dosímetros fueron utilizados por los trabajadores<br />
como dosímetros personales, otros 4 fueron situados en los vehículos usados para <strong>el</strong> transporte por<br />
estos trabajadores específicos y otro dosímetro se utilizó <strong>de</strong> forma fija en un vehículoconcreto . El<br />
décimo dosímetro se almacenó en nuestro laboratorio para la estimación d<strong>el</strong> fondo <strong>de</strong> radiación.<br />
Las sondas <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad utilizadas en este estudio contienen fuentes <strong>de</strong> 137 Cs <strong>de</strong> 3.7×10 8 Bq y<br />
fuentes <strong>de</strong> 241 Am-Be <strong>de</strong> 1.85 GBq. Todos los dosímetros se recogieron tras dos meses <strong>de</strong> uso y la<br />
<strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> trazas fue <strong>de</strong>terminada mediante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> rev<strong>el</strong>ado <strong>el</strong>ectroquímico y lectura<br />
<strong>de</strong>scrito por García et al. [3] . La dosis neutrónica fue <strong>de</strong>terminada a partir <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> trazas y<br />
d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> calibración promedio <strong>de</strong> nuestro dosímetro para todos los ángulos <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia para<br />
una fuente <strong>de</strong> Am-Be [6] .<br />
El estudio <strong>de</strong> la dosimetría ambiental alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> los lugares <strong>de</strong> almacenamiento se efectuó<br />
durante 3 meses en 3 almacenes <strong>de</strong> la misma empresa. A<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> interior <strong>de</strong> los búnqueres, se<br />
s<strong>el</strong>eccionaron zonas consi<strong>de</strong>radas como <strong>de</strong> libre acceso alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> los búnkeres <strong>de</strong><br />
almacenamiento (oficinas, lavabos y zonas <strong>de</strong> acceso). La <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> cada búnker es la<br />
siguiente:<br />
- Bunker 1: situado en Barberà d<strong>el</strong> Vallés (~20 km al norte <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona), se utiliza para<br />
almacenar 3 sondas <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad/humedad en posición vertical. Las sondas se utilizan <strong>de</strong><br />
forma habitual 8 h al día <strong>de</strong> lunes a viernes y permanecen almacenadas durante los fines<br />
<strong>de</strong> semana y en los períodos vacacionales. El espacio d<strong>el</strong> bunker (Fig. 1) se divi<strong>de</strong> en 2<br />
áreas separadas mediante un muro <strong>de</strong> cemento. La pequeña zona en la parte superior <strong>de</strong> la<br />
figura, cuyos muros interiores están cubiertos con una lámina <strong>de</strong> 3 cm <strong>de</strong> poliestireno<br />
para mo<strong>de</strong>rar los neutrones, se usa como espacio <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> las sondas. A la<br />
izquierda d<strong>el</strong> búnker se encuentra <strong>el</strong> laboratorio químico, a su <strong>de</strong>recha <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong><br />
buretas, mientras que <strong>el</strong> otro lado da a la calle.<br />
- Bunker 2: situado en un polígono industrial <strong>de</strong> Corn<strong>el</strong>là-El Prat (~10 km al suroeste <strong>de</strong><br />
Barc<strong>el</strong>ona), se usa para almacenar hasta 5 sondas portátiles. Los periodos <strong>de</strong> trabajo y<br />
almacenamiento son similares a los d<strong>el</strong> búnker 1. En <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> búnquer existe una<br />
492
cavidad con muros <strong>de</strong> cemento y con acceso limitado para colocar las sondas. Como se<br />
pue<strong>de</strong> ver en la Fig. 2, <strong>el</strong> lavabo se encuentra en <strong>el</strong> lado <strong>de</strong>recho d<strong>el</strong> búnker y hay dos<br />
pasillos en las zonas izquierda y trasera.<br />
- Bunker 3: es una sala pequeña en Cervera (~100 km al oeste <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona) y se usa para<br />
almacenar 3 sondas (Fig. 3). El búnker se sitúa en una sala d<strong>el</strong> segundo piso y consiste en<br />
una cavidad <strong>de</strong> cemento con puertas <strong>de</strong> aluminio y cuyas pare<strong>de</strong>s interiores están forradas<br />
con una plancha <strong>de</strong> 3 cm <strong>de</strong> espesor <strong>de</strong> poliestireno. El búnker se encuentra ro<strong>de</strong>ado a su<br />
izquierda por la escalera principal que da acceso a los pisos superiores.<br />
Se distribuyeron un total <strong>de</strong> 17 unida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> dosímetro PADC <strong>de</strong> la UAB alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> los tres<br />
búnkeres s<strong>el</strong>eccionados, cuyas localizaciones se muestran en las Figs. 1 a 3. Tres dosímetros<br />
adicionales, uno para cada almacén, se guardaron en nuestro laboratorio para control d<strong>el</strong> fondo <strong>de</strong><br />
radiación. Los dosímetros se recogieron tras ser expuestos durante 3 meses y fueron tratados según<br />
<strong>el</strong> procedimiento habitual para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> trazas.<br />
Fig. 1 Diagrama esquemático d<strong>el</strong> bunker 1<br />
con las localizaciones <strong>de</strong> los dosímetros<br />
PADC.<br />
Carecterización d<strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> neutrones originado por una sonda<br />
Fig. 2 Diagrama esquemático d<strong>el</strong> bunker 2<br />
con las localizaciones <strong>de</strong> los dosímetros<br />
PADC.<br />
Se ha caracterizado la distribución espectral <strong>de</strong> los neutrones producidos por una sonda <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsidad/humedad concreta mediante <strong>el</strong> espectrómetro activo <strong>de</strong> esferas Bonner <strong>de</strong> la UAB [7] . Las<br />
diferentes configuraciones esfera-<strong>de</strong>tector se irradiaron secuencialmente a 70 cm, en <strong>el</strong> lado más<br />
cercano a las fuentes. Tanto las esferas como la sonda fueron posicionadas a 1 m d<strong>el</strong> su<strong>el</strong>o, con<br />
ayuda <strong>de</strong> soportes <strong>de</strong> aluminio. La distribución energética <strong>de</strong> la fluencia neutrónica y las<br />
magnitu<strong>de</strong>s dosimétricas globales (fluencia total, equivalente <strong>de</strong> dosis ambiental, energía promedio<br />
–en fluencia– y energía efectiva –promedio en equivalente <strong>de</strong> dosis–) se han obtenido mediante la<br />
<strong>de</strong>convolución con <strong>el</strong> código FRUIT [8] <strong>de</strong> las medidas realizadas con las 11 configuraciones esfera<strong>de</strong>tector<br />
d<strong>el</strong> espectrómetro.<br />
493
Para completar <strong>el</strong> estudio, se realizaron medidas <strong>de</strong> equivalente <strong>de</strong> dosis ambiental gamma y <strong>de</strong><br />
neutrones mediante monitores <strong>de</strong> radiación a<strong>de</strong>cuados (Berthold, mod<strong>el</strong>os LB133 y LB6411) en 4<br />
puntos alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la sonda y <strong>de</strong> su caja <strong>de</strong> transporte (con la sonda guardada en su interior). Las<br />
localizaciones <strong>de</strong> estos puntos <strong>de</strong> medida se muestran en la Fig. 4.<br />
3<br />
Fig. 3 Diagrama esquemático d<strong>el</strong> bunker 3<br />
con las localizaciones TRANSPORT <strong>de</strong> los dosímetros CASE<br />
PADC.<br />
4<br />
3. Resultados y discusión.<br />
1<br />
2<br />
3<br />
Fig. 4 Posiciones alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la caja <strong>de</strong><br />
transporte y <strong>de</strong> la sonda GAUGE para las medidas con<br />
los monitores <strong>de</strong> radiación. Los puntos negros<br />
representan las posiciones <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong><br />
fotones y neutrones <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la sonda.<br />
Los dosis neutrónicas personales recibidas por los operadores durante su uso habitual <strong>de</strong> las sondas se<br />
muestran en la Tabla No.1. La Dosis Mínima Detectable (MDDE) para los dosímetros <strong>de</strong> neutrones<br />
correspondientes al lote <strong>de</strong> PADC utilizado, calculada <strong>de</strong> acuerdo con Harvey et al. (1998) [9] ,es 75<br />
μSv. Los valores <strong>de</strong> dosis neutrónica recibida durante los 2 meses <strong>de</strong> exposición varían<br />
apreciablemente en función d<strong>el</strong> trabajador estudiado, siendo mayor para <strong>el</strong> trabajador menos experto<br />
en <strong>el</strong> manejo <strong>de</strong> las sondas. Este hecho muestra la importancia <strong>de</strong> los protocolos <strong>de</strong> funcionamiento a<br />
la hora <strong>de</strong> usar y transportar estas unida<strong>de</strong>s. De los datos obtenidos pue<strong>de</strong> inferirse que los neutrones<br />
generarían dosis anuales <strong>de</strong> alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 2.5 mSv en <strong>el</strong> peor <strong>de</strong> los casos. Esta dosis neutrónica<br />
representa en algunos casos hasta <strong>el</strong> 50% <strong>de</strong> la dosis fotónica oficial recibida por los mismos<br />
trabajadores durante <strong>el</strong> mismo periodo <strong>de</strong> tiempo. Los dosímetros colocados en los vehículos midieron<br />
en todos los casos valores por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la dosis mínima <strong>de</strong>tectable en los dos meses que estuvieron<br />
expuestos, mostrando la a<strong>de</strong>cuación d<strong>el</strong> protocolo utilizado para situar las sondas en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> los<br />
vehículos utilizados para <strong>el</strong> transporte. Los valores <strong>de</strong> dosis neutrónica personal obtenidos sugieren la<br />
necesidad <strong>de</strong> realizar algún tipo <strong>de</strong> dosimetría neutrónica <strong>de</strong> forma periódica, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la<br />
correspondiente a la radiación gamma.<br />
3<br />
SONDA DENTRO DE<br />
4<br />
1<br />
CAJA DE TRANSPORTE<br />
SONDA<br />
TRANSPORT CASE<br />
2<br />
4<br />
1<br />
2<br />
3<br />
494<br />
GAUGE<br />
2<br />
4<br />
1
Tabla No.1 Lecturas <strong>de</strong> los dosímetros PADC <strong>de</strong> neutrones obtenidas durante dos meses <strong>de</strong><br />
trabajo rutinario <strong>de</strong> los operadores junto con las lecturas oficiales <strong>de</strong> los TLD utilizados para<br />
dosimetría <strong>de</strong> fotones correspondientes a ese período.<br />
Dosis neutrónica (�Sv)<br />
PADC<br />
Dosis fotónica (�Sv)<br />
TLD<br />
Operador 1 83 ± 59 100<br />
Operador 2 < MDDE < 100<br />
Operador 3 161 ± 70 370<br />
Operador 4 92 ± 62 100<br />
Operador 5 115 ± 67 200<br />
Coche 1 96 ± 62 no realizado<br />
Coche 2 < MDDE no realizado<br />
Coche 3 < MDDE no realizado<br />
Coche 4 < MDDE no realizado<br />
Coche 5 188 ± 73 no realizado<br />
La Fig. 5 muestra la distribución energética <strong>de</strong> los neutrones obtenida a 70 cm <strong>de</strong> la sonda <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsidad/humedad utilizada y que provienen <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> 241 Am-Be. El espectro obtenido es<br />
compatible con <strong>el</strong> <strong>de</strong> una fuente 241 Am-Be, más una componente térmica <strong>de</strong>bida a la mo<strong>de</strong>ración <strong>de</strong><br />
los neutrones en <strong>el</strong> aire entre la fuente y <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> medida. La energía promedio (en fluencia) y la<br />
energía efectiva (promedio en equivalente <strong>de</strong> dosis) son, respectivamente, 2.64 MeV y 3.33 MeV,<br />
poniendo en evi<strong>de</strong>ncia la dureza d<strong>el</strong> espectro neutrónico medido. La estimación <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s<br />
globales d<strong>el</strong> espectro, fluencia neutrónica y tasa <strong>de</strong> equivalente <strong>de</strong> dosis ambiental, en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong><br />
medida son: (2.43 ± 0.17) cm -2 ·s -1 y (2.85 ± 0.22) �Sv/h, respectivamente. Incluso en <strong>el</strong> improbable<br />
caso <strong>de</strong> que un trabajador pasará 2000 horas al año a 70 cm <strong>de</strong> la sonda, la dosis anual recibida sería<br />
<strong>de</strong> (5.70 ± 0.44) mSv. Esto indica que <strong>el</strong> blindaje interno <strong>de</strong> las sondas <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad/humedad es<br />
a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la radioprotección d<strong>el</strong> trabajador en condiciones normales <strong>de</strong><br />
trabajo.<br />
Las Tablas No.2 y No. 3 presentan los equivalentes <strong>de</strong> dosis ambiental para neutrones y fotones,<br />
obtenidos con los monitores <strong>de</strong> radiación alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la sonda y alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la caja <strong>de</strong> transporte<br />
cuando la sonda está guardada en <strong>el</strong>la. Las tasas <strong>de</strong> dosis neutrónicas están <strong>de</strong> acuerdo con las<br />
obtenidas a partir <strong>de</strong> la espectrometría Bonner, si se tiene en cuenta la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia 1/d 2 (siendo d la<br />
distancia a la sonda).<br />
Fig. 5 Espectro energético en términos <strong>de</strong> letargia a 70 cm <strong>de</strong> la sonda y obtenido por <strong>de</strong>convolución<br />
Finalmente las Tablas No. 4-6 muestran las tasas <strong>de</strong> dosis ambiental diarias <strong>de</strong>bidas sólo a<br />
neutrones en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> los 3 búnkeres <strong>de</strong> almacenamiento. Sus valores varían entre 3.5 y<br />
12 μSv/h, <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> búnker y punto <strong>de</strong> medida específico. En las otras zonas medidas<br />
(oficinas, lavabos y pasillos) los valores oscilan entre 0.08 y 0.7 μSv/h, llegando hasta 1.9 μSv/h<br />
495
tras la puerta <strong>de</strong> un búnker específico. De los resultados se infiere que la distribución d<strong>el</strong> campo<br />
neutrónico no es isotrópica y que, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> las características específicas (geometría,<br />
localización y blindaje) <strong>de</strong> cada búnker y d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> sondas almacenadas, las dosis pue<strong>de</strong>n ser<br />
r<strong>el</strong>ativamente <strong>el</strong>evadas. A<strong>de</strong>más, las dosis anuales estimadas en algunos <strong>de</strong> los espacios<br />
consi<strong>de</strong>rados <strong>de</strong> libre acceso sugieren que se <strong>de</strong>be optimizar la configuración d<strong>el</strong> búnker y/o la<br />
posición en que se almacenan las sondas.<br />
4. Conclusión.<br />
Los resultados <strong>de</strong> este estudio <strong>de</strong>muestran que, aunque las dosis <strong>de</strong>bidas a la radiación neutrónica<br />
recibidas por los trabajadores <strong>de</strong> la instalación estudiada son menores que las dosis originadas por la<br />
radiación gamma, no se pue<strong>de</strong>n consi<strong>de</strong>rar <strong>de</strong>spreciables y que <strong>de</strong>berían ser contabilizadas en <strong>el</strong><br />
historial dosimétrico. Igualmente, se pone <strong>de</strong> manifiesto la importancia <strong>de</strong> caracterizar las dosis<br />
ambientales <strong>de</strong> neutrones en las instalaciones <strong>de</strong> almacenamiento y <strong>de</strong> optimizar los procedimientos<br />
<strong>de</strong> almacenamiento para disminuirlas al mínimo posible en zonas con una alta tasa <strong>de</strong> ocupación. El<br />
dosímetro <strong>de</strong> neutrones <strong>de</strong>sarrollado por <strong>el</strong> GFR-UAB podría utilizarse para dosimetría <strong>de</strong> rutina <strong>de</strong><br />
los trabajadores involucrados en <strong>el</strong> manejo <strong>de</strong> sondas para la medida <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad y humedad <strong>de</strong> los<br />
terrenos.<br />
Tabla No.2 Medidas <strong>de</strong> los monitores <strong>de</strong> neutrones y fotones alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la sonda. Las<br />
localizaciones <strong>de</strong> las posiciones <strong>de</strong> medida se ilustran en la Fig. 4.<br />
Tasa <strong>de</strong> equivalente <strong>de</strong> dosis ambiental (�Sv/h)<br />
Lado Posición Neutrones Fotones<br />
1 en contacto 19.6 3<br />
2 en contacto 27.1 4.2<br />
3 en contacto 10.5 4.5<br />
4 en contacto 27.1 4<br />
Tabla No.3 Medidas <strong>de</strong> los monitores <strong>de</strong> neutrones y fotones alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la caja <strong>de</strong> transporte<br />
<strong>de</strong> la sonda. Las localizaciones <strong>de</strong> las posiciones <strong>de</strong> medida se ilustran en la Fig. 4.<br />
Tasa <strong>de</strong> equivalente <strong>de</strong> dosis ambiental (�Sv/h)<br />
Lado Posición Neutrones Fotones<br />
1 en contacto 8.3 9<br />
2 en contacto 22.2 6<br />
2 a 5 cm 3.1 no realizado<br />
2 a 100 cm 1.2 no realizado<br />
3 en contacto 1.5 4<br />
4 en contacto 9.8 10<br />
496
Tabla No. 4 Equivalente <strong>de</strong> dosis ambiental diaria <strong>de</strong>bida a neutrones para los dosímetros<br />
expuestos en <strong>el</strong> Búnker 1<br />
Unidad<br />
Período <strong>de</strong> exposición<br />
Inicio Final<br />
Proceso <strong>de</strong> lectura<br />
Dosis neutrónica diaria<br />
(�Sv día -1 )<br />
1A 25/11/2008 25/02/2009 Manual 149 ± 29<br />
1B 25/11/2008 25/02/2009 Semiautomático 12.3 ± 3.6<br />
1C 25/11/2008 25/02/2009 Semiautomático 45.3 ± 4.9<br />
1D 25/11/2008 25/02/2009 Semiautomático 2.1 ± 0.9<br />
1E 25/11/2008 25/02/2009 Semiautomático 19.9 ± 2.5<br />
Tabla No. 5 Equivalente <strong>de</strong> dosis ambiental diaria <strong>de</strong>bida a neutrones para los dosímetros<br />
expuestos en <strong>el</strong> Búnker 2<br />
Unidad<br />
Período <strong>de</strong> exposición<br />
Inicio Final<br />
Proceso <strong>de</strong> lectura<br />
Dosis neutrónica diaria<br />
(�Sv día -1 )<br />
2A 20/11/2008 28/04/2009 Manual 231 ± 47<br />
2B 20/11/2008 03/03/2009 Semiautomático 13.8 ± 2.5<br />
2C 20/11/2008 03/03/2009 Semiautomático 7.1 ± 1.1<br />
2D 20/11/2008 03/03/2009 Semiautomático 1.5 ± 0.9<br />
2E 20/11/2008 03/03/2009 Semiautomático 2.2 ± 0.9<br />
2F 20/11/2008 03/03/2009 Semiautomático 2.9 ± 0.9<br />
2G 20/11/2008 03/03/2009 Semiautomático 7.7 ± 1.1<br />
Tabla No. 6 Equivalente <strong>de</strong> dosis ambiental diaria <strong>de</strong>bida a neutrones para los dosímetros<br />
expuestos en <strong>el</strong> Búnker 3<br />
Unidad<br />
Período <strong>de</strong> exposición<br />
Inicio Final<br />
Proceso <strong>de</strong> lectura<br />
Dosis neutrónica diaria<br />
(�Sv día -1 )<br />
3A 18/11/2008 25/02/2009 Manual 188 ± 37<br />
3B 18/11/2008 25/02/2009 Semiautomático 16.4 ± 2.2<br />
3C 18/11/2008 25/02/2009 Semiautomático 1.9 ± 1.0<br />
3D 18/11/2008 25/02/2009 Semiautomático 5.4 ± 1.1<br />
3E 18/11/2008 25/02/2009 Manual 81 ± 16<br />
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497
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[7] Fernán<strong>de</strong>z, F., Domingo, C., Amgarou, K., Bouassoule, T., García, M. J. Neutron measurements in Spanish<br />
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[8] Bedogni, R., Domingo, C., Esposito, A., Fernán<strong>de</strong>z, F. Fruit: an operational tool for multisphere neutron<br />
spectrometry in workplaces. Nucl. Instr. and Meth. A, 2007; 580: 1301-1309.<br />
[9] Harvey, J.R., Tanner, R.J., Alberts, W.G., Barlett, D.T., Piesch, E.K.A., Schraube, H. The contribution of Eurados<br />
and Cendos to etched track neutron dosimetry: the current status in Europe. Radiat. Prot. Dosim., 1998; 77: 267–304.<br />
498
GUÍA DE AYUDA PARA LA APLICACIÓN DE LOS REQUISITOS<br />
REGLAMENTARIOS SOBRE TRANSPORTE DE MATERIAL<br />
RADIACTIVO<br />
S. Martín 1� , V. Aceña 1 , F. Zamora 1<br />
1 Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, Área <strong>de</strong> transporte y fabricación <strong>de</strong> combustible<br />
nuclear, C/ Pedro Justo Dorado D<strong>el</strong>lmans, 11; 28040 Madrid<br />
RESUMEN<br />
La reglamentación <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> material radiactivo por carretera en España remite al<br />
cumplimiento <strong>de</strong> los requisitos d<strong>el</strong> Acuerdo Europeo sobre transporte internacional <strong>de</strong> mercancías<br />
p<strong>el</strong>igrosas por carretera 1 (ADR). La estructura que presenta esta normativa, que es <strong>de</strong> carácter<br />
internacional, y la inclusión en <strong>el</strong>la <strong>de</strong> requisitos que se aplican a otras mercancías p<strong>el</strong>igrosas hace<br />
difícil la consulta <strong>de</strong> los requisitos que específicamente se aplican al transporte <strong>de</strong> material<br />
radiactivo. Por tal motivo, <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN) ha consi<strong>de</strong>rado necesario la<br />
publicación <strong>de</strong> una Guía que facilite a los usuarios, incluidas las autorida<strong>de</strong>s con competencias en<br />
la vigilancia y control d<strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas, un acceso claro a los requisitos d<strong>el</strong><br />
ADR que se aplican al transporte <strong>de</strong> material radiactivo, <strong>de</strong> manera que se alcance un mayor grado<br />
<strong>de</strong> cumplimiento <strong>de</strong> sus disposiciones y, en consecuencia, <strong>de</strong> seguridad en este tipo <strong>de</strong> transporte.<br />
Palabras claves: Guía, Normativa, Transporte, Material radiactivo, ADR.<br />
ABSTRACT<br />
Regulation on transport of radioactive material by road in Spain refers to compliance with the<br />
requirements of the European Agreement concerning the International carriage of dangerous goods<br />
by road (ADR). The structure of the ADR, which is an international agreement, and because it<br />
inclu<strong>de</strong>s requirements that apply to other dangerous goods makes difficult to i<strong>de</strong>ntify the<br />
requirements that specifically apply to the transport of radioactive material. Consequently the<br />
Nuclear Safety Council (CSN) has consi<strong>de</strong>red necessary to publish a Gui<strong>de</strong> in or<strong>de</strong>r to facilitate<br />
the users, including the authorities in charge of the surveillance and control of transport of<br />
dangerous goods, a clear access to the ADR’s requirements that apply to the transport of<br />
radioactive materials, in or<strong>de</strong>r to improve their fulfilment and, hence, the safety of this kind of<br />
transport.<br />
Key Words: Gui<strong>de</strong>, Requirements, Transport, Radioactive material, ADR<br />
1. Objetivos e introducción.<br />
El transporte <strong>de</strong> material radiactivo por carretera está regulado en España por <strong>el</strong> Real Decreto<br />
551/2006 2 , <strong>el</strong> cual en su artículo 1 remite al cumplimiento <strong>de</strong> las normas d<strong>el</strong> ADR, que es <strong>de</strong><br />
aplicación internacional y está basado en las recomendaciones d<strong>el</strong> Reglamento Nº TS-R-1 d<strong>el</strong><br />
OIEA 3 .<br />
� smr@csn.es<br />
499
Para <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> modos <strong>de</strong> transporte, aéreo, marítimo y ferrocarril, se aplica Reglamentación<br />
internacional específica para cada modo <strong>de</strong> transporte 4,5, y 6 .Salvo los requisitos r<strong>el</strong>acionados con<br />
las especificida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cada modo <strong>de</strong> transporte, <strong>el</strong> resto son prácticamente idénticos, ya que todos<br />
<strong>el</strong>los se basan en las recomendaciones d<strong>el</strong> Reglamento d<strong>el</strong> OIEA.<br />
La estructura que presenta esta normativa internacional y la inclusión en <strong>el</strong>la <strong>de</strong> requisitos que se<br />
aplican a las nueve clases <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas hace difícil la consulta <strong>de</strong> los requisitos que<br />
específicamente se aplican al transporte <strong>de</strong> material radiactivo, clase 7 <strong>de</strong> esas mercancías.<br />
A<strong>de</strong>más, es en <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> carretera, <strong>el</strong> más usado para <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> material radiactivo, junto<br />
con la vía aérea, don<strong>de</strong> históricamente se han <strong>de</strong>tectado más dificulta<strong>de</strong>s entre los expedidores y<br />
transportistas para <strong>de</strong>terminar las disposiciones que se aplican al transporte <strong>de</strong> sus remesas <strong>de</strong><br />
material radiactivo.<br />
Por tal motivo, <strong>el</strong> CSN ha consi<strong>de</strong>rado necesario la publicación <strong>de</strong> una Guía que facilite a los<br />
usuarios, incluidas las autorida<strong>de</strong>s con competencias en la vigilancia y control d<strong>el</strong> transporte <strong>de</strong><br />
mercancías p<strong>el</strong>igrosas, un acceso claro a los requisitos d<strong>el</strong> ADR que se aplican al transporte <strong>de</strong><br />
material radiactivo, <strong>de</strong> manera que se alcance un mayor grado <strong>de</strong> cumplimiento <strong>de</strong> sus<br />
disposiciones y, en consecuencia, <strong>de</strong> seguridad en este tipo <strong>de</strong> transporte.<br />
El ADR recoge básicamente todas las recomendaciones d<strong>el</strong> Reglamento Nº TS-R-1 en la parte<br />
específica aplicable al material radiactivo y, a<strong>de</strong>más, regula temas que este último no contempla,<br />
porque son específicos d<strong>el</strong> transporte por carretera o se aplican <strong>de</strong> manera genérica a todas las<br />
mercancías p<strong>el</strong>igrosas. Es <strong>el</strong> caso, por ejemplo <strong>de</strong> lo r<strong>el</strong>acionado con la formación <strong>de</strong> conductores,<br />
vehículos, circulación y carga y <strong>de</strong>scarga. La Guía trata <strong>de</strong> facilitar al usuario la <strong>de</strong>terminación<br />
rápida <strong>de</strong> todos esos requisitos y dirigirlo a los apartados que realmente le interesa consultar en <strong>el</strong><br />
ADR.<br />
La Guía no impone ninguna obligación adicional al usuario, <strong>de</strong> modo que no constituye por si<br />
misma carácter normativo. En este sentido, es muy importante que se tenga en cuenta que, en <strong>el</strong><br />
caso <strong>de</strong> cualquier discrepancia entre la información <strong>de</strong> la Guía <strong>de</strong> seguridad y <strong>el</strong> contenido d<strong>el</strong><br />
ADR, es este último <strong>el</strong> que tiene prioridad.<br />
A través <strong>de</strong> la Guía se preten<strong>de</strong>, en primer lugar, facilitar la clasificación d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> remesa <strong>de</strong><br />
material radiactivo que se <strong>de</strong>sea transportar, ubicándola <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> los 25 números <strong>de</strong><br />
Naciones Unidas (números ONU) que ese organismo ha <strong>de</strong>finido para las materias radiactivas,<br />
para posteriormente, mediante una ficha resumen para cada tipo <strong>de</strong> remesa, indicar los requisitos<br />
aplicables a cada remesa.<br />
Aunque <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> la Guía es <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> carretera, pue<strong>de</strong> ser útil también para<br />
otros modos, en especial en aqu<strong>el</strong>los requisitos que no sean propios d<strong>el</strong> modo <strong>de</strong> transporte y que,<br />
como se ha señalado anteriormente, <strong>de</strong>rivan d<strong>el</strong> Reglamento d<strong>el</strong> OIEA, ya que son prácticamente<br />
idénticos para <strong>el</strong> transporte aéreo, marítimo y por ferrocarril.<br />
2. Material y métodos.<br />
Para la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> esta Guía <strong>el</strong> CSN se ha basado en la Guía Nº TS-G-1.6 d<strong>el</strong> OIEA 7 , <strong>de</strong><br />
características similares, pero que hace referencia a los apartados d<strong>el</strong> Reglamento d<strong>el</strong> OIEA (Guía<br />
TS-R-1), y no al ADR. Se ha tenido en cuenta la estructura, así como <strong>el</strong> diagrama <strong>de</strong> clasificación<br />
500
<strong>de</strong> la Guía Nº TS-G-1.6, para la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> la Guía d<strong>el</strong> CSN, adaptándola al ADR, y realizando<br />
las siguientes modificaciones:<br />
� Introduciendo aclaraciones en <strong>el</strong> diagrama <strong>de</strong> flujo <strong>de</strong> clasificación <strong>de</strong> material radiactivo.<br />
� Facilitando un ejemplo aclaratorio <strong>de</strong> clasificación.<br />
� Incluyendo nuevos apartados en la estructura <strong>de</strong> las fichas: “Documentación <strong>de</strong><br />
transporte”, “Requisitos <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> bultos y materiales”.<br />
� Modificando apartados <strong>de</strong> las fichas: “Disposiciones generales”.<br />
� Incluyendo nuevos subapartados: “Requisitos <strong>de</strong> bultos”, “Requisitos <strong>de</strong> materiales”,<br />
“Ensayos”, “Información a suministrar a la autoridad competente”, “Requisitos <strong>de</strong><br />
vehículos”.<br />
� Añadiendo una columna que incluye a los participantes en <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> material<br />
radiactivo para los que se consi<strong>de</strong>ra que pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong> interés <strong>el</strong> correspondiente requisito<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Esta Guía <strong>de</strong> Seguridad d<strong>el</strong> CSN consta <strong>de</strong> dos partes importantes:<br />
Una parte ayuda a la clasificación <strong>de</strong> la remesa <strong>de</strong> material radiactivo a transportar (Apartado 4 <strong>de</strong><br />
la Guía). Aquí po<strong>de</strong>mos encontrar las exclusiones y las exenciones <strong>de</strong> cumplimiento d<strong>el</strong> ADR, la<br />
<strong>de</strong>signación d<strong>el</strong> número ONU y la clasificación d<strong>el</strong> material radiactivo. Para ayudar en la<br />
clasificación se facilita, como Anexo a la Guía, un diagrama <strong>de</strong> flujo y un ejemplo <strong>de</strong> utilización<br />
d<strong>el</strong> mismo.<br />
Las exclusiones son aqu<strong>el</strong>las <strong>de</strong>bidas, por un lado, a las características d<strong>el</strong> material radiactivo,<br />
como por ejemplo, <strong>el</strong> material radiactivo que forme parte integral d<strong>el</strong> medio <strong>de</strong> transporte o <strong>el</strong><br />
material radiactivo implantado o incorporado en una persona o ser vivo para <strong>el</strong> diagnóstico o<br />
tratamiento, y por otro lado, al transporte efectuado por los servicios <strong>de</strong> intervención cuando este<br />
transporte sea necesario en r<strong>el</strong>ación con las intervenciones <strong>de</strong> emergencia.<br />
Las exenciones d<strong>el</strong> cumplimiento d<strong>el</strong> ADR <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> material radiactivo son para los casos<br />
en que se transportan radionucleidos con una actividad másica d<strong>el</strong> material o una actividad total en<br />
<strong>el</strong> envío por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los valores indicados en la tabla 2.2.7.2.2.1: Valores básicos para<br />
radionucleidos individuales dada en <strong>el</strong> ADR. Hay que tener en cuenta que <strong>el</strong> ADR no <strong>de</strong>fine<br />
material radiactivo exento pero según la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> material radiactivo este <strong>de</strong>be contener<br />
radionucleidos tanto con una actividad másica como con una actividad total en <strong>el</strong> envío, ambas por<br />
encima <strong>de</strong> los valores indicados en dicha tabla, por tanto un material radiactivo conteniendo un<br />
radionucleido con alguno <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> actividad mencionados por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> valor establecido<br />
en dicha tabla será consi<strong>de</strong>rado material radiactivo exento d<strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> los requisitos d<strong>el</strong><br />
ADR.<br />
501
Al material radiactivo a transportar se le asignará uno <strong>de</strong> los números <strong>de</strong>finidos en las<br />
Recomendaciones para <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas <strong>de</strong> la Organización <strong>de</strong> las<br />
Naciones Unidas 8 (números ONU). En la Guía se incluye un listado con estos números, que<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rán d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los radionucleidos contenidos en un bulto, <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s<br />
fisionables o no fisionables <strong>de</strong> dichos radionucleidos, d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> bulto que se presente para <strong>el</strong><br />
transporte y <strong>de</strong> la naturaleza o forma <strong>de</strong> los contenidos d<strong>el</strong> bulto o las autorizaciones especiales<br />
que rijan <strong>el</strong> transporte.<br />
El diagrama <strong>de</strong> flujo es una herramienta que indica la opción más conveniente u optimizada para la<br />
clasificación. La asignación d<strong>el</strong> número ONU se consigue con la secuencia <strong>de</strong> pasos planteada en<br />
<strong>el</strong> diagrama. Para moverse por <strong>el</strong> diagrama se ha <strong>de</strong> respon<strong>de</strong>r a unas <strong>de</strong>terminadas preguntas, tales<br />
como: si <strong>el</strong> material radiactivo es Hexafluoruro <strong>de</strong> Uranio (UF6), si es fisionable, si es BAE u<br />
OCS, si está en forma especial, si va en un tipo <strong>de</strong> bulto u otro, si es transportado por aire (en caso<br />
<strong>de</strong> transporte multimodal) y si su transporte se hace bajo arreglo especial. Para respon<strong>de</strong>r a las<br />
preguntas se facilita <strong>el</strong> artículo d<strong>el</strong> ADR r<strong>el</strong>acionado en cada paso <strong>de</strong> toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión.<br />
La otra parte importante <strong>de</strong> la Guía está formada por 25 fichas resumen <strong>de</strong> los requisitos que <strong>de</strong>ben<br />
cumplir cada tipo <strong>de</strong> remesa, una por cada número ONU <strong>de</strong> la clasificación d<strong>el</strong> material radiactivo,<br />
presentadas en <strong>el</strong> mismo or<strong>de</strong>n que en <strong>el</strong> listado <strong>de</strong> números ONU. Una vez que se tenga<br />
clasificado <strong>el</strong> material radiactivo, y tenga asignado un número ONU, se consulta la ficha<br />
correspondiente, don<strong>de</strong> <strong>el</strong> usuario tiene a su disposición los apartados <strong>de</strong> los requisitos que le<br />
interesan en <strong>el</strong> ADR.<br />
Fig. 1. Proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los requisitos <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> una remesa<br />
Cada ficha tiene tres columnas. En la primera columna aparece <strong>el</strong> número d<strong>el</strong> artículo d<strong>el</strong> ADR<br />
don<strong>de</strong> se recoge <strong>el</strong> requisito correspondiente. En la segunda columna, bajo <strong>el</strong> título <strong>de</strong><br />
“contenido”, se hace una breve <strong>de</strong>scripción d<strong>el</strong> requisito legal y en algunos casos se han<br />
introducido tablas, imágenes e incluso ejemplos y referencias a otras reglamentaciones aplicables o<br />
Guías <strong>de</strong> seguridad d<strong>el</strong> CSN por ser consi<strong>de</strong>rados <strong>de</strong> gran importancia para <strong>el</strong> usuario <strong>de</strong> esta Guía.<br />
Esta segunda columna se estructura en todas las fichas <strong>de</strong> la misma manera, incluyendo un total <strong>de</strong><br />
11 apartados que agrupan los requisitos aplicables <strong>de</strong> la siguiente manera:<br />
502
1. Disposiciones generales<br />
2. Medidas transitorias<br />
3. Requisitos <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> bultos (y materiales)<br />
4. Límites <strong>de</strong> contenido por bulto (y/o vehículo)<br />
5. Contaminación en bultos y vehículos<br />
6. Máximos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación<br />
7. Determinación <strong>de</strong> la categoría <strong>de</strong> bultos y sobreembalajes (y asignación d<strong>el</strong> ISC)<br />
8. Marcado y etiquetado <strong>de</strong> bultos<br />
9. Requisitos antes d<strong>el</strong> envío<br />
10. Documentación <strong>de</strong> transporte<br />
11. Disposiciones r<strong>el</strong>ativas a las operaciones <strong>de</strong> transporte<br />
Por último, en la tercera columna <strong>de</strong> cada ficha, se incluye a los participantes en <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong><br />
material radiactivo para los que reconsi<strong>de</strong>ra que pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong> interés <strong>el</strong> correspondiente requisito.<br />
Los participantes interesados se nombran en las fichas <strong>de</strong> la siguiente forma:<br />
� Todos: Para todos los interesados en <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> material<br />
radiactivo<br />
� Di: para <strong>el</strong> diseñador<br />
� Fa: para <strong>el</strong> fabricante<br />
� Ex: para <strong>el</strong> expedidor<br />
� Tr: para <strong>el</strong> transportista<br />
� De: para <strong>el</strong> <strong>de</strong>stinatario<br />
En las fichas <strong>de</strong> los bultos exceptuados (UN 2908, UN 2909, UN 2910 y UN 2911) hay<br />
<strong>de</strong>terminados apartados d<strong>el</strong> “contenido” que no les aplican. Esto se <strong>de</strong>be a que dichos bultos se<br />
exceptúan <strong>de</strong> cumplir algunos <strong>de</strong> los requisitos expuestos en <strong>el</strong> ADR por ser bultos exceptuados.<br />
503
Las fichas <strong>de</strong> materiales radiactivos bajo autorización especial (UN 2919 y UN 3331) son<br />
diferentes d<strong>el</strong> resto <strong>de</strong> fichas por la particularidad <strong>de</strong> que estos envíos no se ajustan a alguna <strong>de</strong> las<br />
disposiciones reglamentarias aplicables al transporte <strong>de</strong> material radiactivo.<br />
4. Conclusiones.<br />
Con esta Guía se preten<strong>de</strong>:<br />
� Facilitar la clasificación d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> remesa que se <strong>de</strong>sea transportar. Utilizando <strong>el</strong><br />
diagrama <strong>de</strong> flujo para la clasificación d<strong>el</strong> material radiactivo.<br />
� Hacer una <strong>de</strong>terminación rápida y clara <strong>de</strong> los requisitos aplicables para cada remesa <strong>de</strong><br />
material radiactivo. Consultando la ficha correspondiente según la clasificación d<strong>el</strong> tipo<br />
<strong>de</strong> remesa.<br />
� Dirigir al usuario a los apartados que realmente le interesa consultar en <strong>el</strong> ADR.<br />
Añadiendo una columna que incluye a los participantes en <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> material<br />
radiactivo para los que se consi<strong>de</strong>ra que pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong> interés <strong>el</strong> correspondiente<br />
requisito.<br />
De manera que se alcance un mayor grado <strong>de</strong> cumplimiento <strong>de</strong> la reglamentación, repercutiendo<br />
así en mejorar la seguridad en <strong>el</strong> transporte.<br />
Esta Guía es muy útil tanto para aqu<strong>el</strong>las empresas que inician una actividad r<strong>el</strong>acionada con <strong>el</strong><br />
transporte <strong>de</strong> material radiactivo (expedidor, transportista, etc), que tienen un <strong>de</strong>sconocimiento<br />
importante <strong>de</strong> los requisitos a cumplir, como para empresas que llevan tiempo trabajando en <strong>el</strong><br />
sector, <strong>de</strong>bido a que <strong>el</strong> ADR se actualiza cada dos años y los requisitos pue<strong>de</strong>n sufrir<br />
modificaciones.<br />
BIBLIOGRAFIA<br />
[1] Acuerdo Europeo sobre transporte internacional <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas por carretera. Edición 2011<br />
[2] Real Decreto 551/2006, <strong>de</strong> 5 <strong>de</strong> Mayo, por <strong>el</strong> que se regulan las operaciones <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> mercancías<br />
p<strong>el</strong>igrosas por carretera en territorio español<br />
[3] Reglamento para <strong>el</strong> transporte seguro <strong>de</strong> materiales radiactivos d<strong>el</strong> Organismo Internacional <strong>de</strong> Energía Atómica<br />
(OIEA), Requisitos <strong>de</strong> Seguridad Nº TS-R-1, Edición 2009<br />
[4] Instrucciones técnicas para <strong>el</strong> transporte sin riesgo <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas por vía aérea (OACI). Edición 2009<br />
[5] Código marítimo internacional <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas (IMDG). Edición 2008<br />
[6] Reglamento internacional sobre <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas por ferrocarril (RID). Edición 2009<br />
[7] Schedules of provisions of the IAEA Regulations for the Safe Transporte of Radioactive material, Safety gui<strong>de</strong><br />
Nº TS-G-1.6, 2009 Edition<br />
[8] UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods – Mod<strong>el</strong> Regulation Sixteenth revised Edition,<br />
2009 Edition<br />
504
ANÁLISIS DE LAS DOSIS EN EL TRANSPORTE DE<br />
RADIOFÁRMACOS CAMBIO DE PERSPECTIVA PARA SU<br />
REDUCCIÓN<br />
V. Aceña 5 ; F. Zamora 1 , E. Rubio 1<br />
1 Consejo Seguridad Nuclear, Área <strong>de</strong> Transporte y Fabricación <strong>de</strong> Combustible<br />
Nuclear, C/ Pedro Justo Dorado D<strong>el</strong>lmans, nº11, 28040 Madrid<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se presenta un análisis, que abarca un periodo <strong>de</strong> ocho años, <strong>de</strong> las dosis recibidas por<br />
los trabajadores d<strong>el</strong> sector d<strong>el</strong> transporte, principalmente d<strong>el</strong> transporte por carretera <strong>de</strong> radiofármacos.<br />
En <strong>el</strong> análisis se <strong>de</strong>tallan las razones <strong>de</strong> las dosis recibidas por dichos trabajadores, las medidas que se<br />
han ido adoptando durante ese periodo para su reducción y las medidas adicionales que se precisarían<br />
para conseguir nuevas reducciones, teniendo en cuenta <strong>el</strong> aumento en los últimos años d<strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
este tipo <strong>de</strong> transportes y <strong>de</strong> los Índices <strong>de</strong> Transporte (IT) <strong>de</strong> algunos bultos.<br />
Palabras claves: Análisis, Reducción, Dosis, Transporte, Radiofármacos.<br />
ABSTRACT<br />
This paper presents a <strong>de</strong>tailed analysis of doses received by workers during a period of eight years, in<br />
particular in the transport by road of radiopharmaceuticals.<br />
The analysis i<strong>de</strong>ntifies the cause of the doses, <strong>de</strong>scribes the measures adopted during the period to<br />
reduce them and presents the additional measures that would be required to achieve further<br />
reductions, taking into account the increase that has occurred in recent years in the number of<br />
transport operations of this kind and the Transport In<strong>de</strong>xes (TI) of certain packages.<br />
Key Words: Analysis, Reduction, Doses, Transport, Radiopharmaceuticals.<br />
1. Objetivos e introducción<br />
En este trabajo se presenta un análisis <strong>de</strong> las dosis recibidas por los trabajadores d<strong>el</strong> sector d<strong>el</strong> transporte<br />
en España en <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> 2003 a 2010, y en particular d<strong>el</strong> transporte por carretera <strong>de</strong> radiofármacos. En<br />
<strong>el</strong> análisis se <strong>de</strong>tallan las razones <strong>de</strong> las dosis recibidas por dichos trabajadores, las medidas que se han<br />
ido adoptando durante ese periodo para su reducción y las medidas adicionales que se precisarían para<br />
conseguir nuevas reducciones, teniendo en cuenta <strong>el</strong> aumento en los últimos años d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> este tipo<br />
<strong>de</strong> transportes y <strong>de</strong> los Índices <strong>de</strong> Transporte (IT) <strong>de</strong> algunos bultos.<br />
La mayoría <strong>de</strong> los transportes <strong>de</strong> material radiactivo en España son consecuencia d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> este material<br />
en los ocho reactores nucleares y alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 1200 instalaciones radiactivas médicas, industriales y <strong>de</strong><br />
investigación en funcionamiento en <strong>el</strong> país, <strong>de</strong> la actividad <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> combustible<br />
nuclear <strong>de</strong> la Fábrica <strong>de</strong> Juzbado y d<strong>el</strong> traslado a la instalación <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> El Cabril <strong>de</strong> los<br />
� vam@csn.es<br />
505
esiduos <strong>de</strong> media y baja actividad generados en las citadas instalaciones y en <strong>el</strong> <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento <strong>de</strong> las<br />
centrales nucleares <strong>de</strong> Vand<strong>el</strong>lós I y <strong>de</strong> José Cabrera.<br />
Hasta la fecha no se ha realizado ningún análisis cuantitativo <strong>de</strong>tallado d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> transportes que<br />
anualmente se pue<strong>de</strong>n estar realizando en España, sin embargo sí se pue<strong>de</strong>n mostrar <strong>de</strong> manera fi<strong>de</strong>digna<br />
ór<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> magnitud <strong>de</strong> los diferentes tipos <strong>de</strong> transportes, lo que nos permite ubicar en cuales se están<br />
produciendo las mayores dosis a los trabajadores d<strong>el</strong> transporte.<br />
En la tabla 1 se recoge un resumen <strong>de</strong> los transportes <strong>de</strong> material radiactivo que se están realizando en<br />
España. En <strong>el</strong>la se pue<strong>de</strong> ver <strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> magnitud d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> expediciones anuales para cada clase <strong>de</strong><br />
transporte. Estas clases se diferencian en función <strong>de</strong> los tipos <strong>de</strong> bultos y <strong>de</strong> la aplicación final d<strong>el</strong><br />
material radiactivo que se transporta. Asimismo, se <strong>de</strong>tallan los modos <strong>de</strong> transporte utilizados para cada<br />
clase y <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> empresas <strong>de</strong> transporte que intervienen.<br />
Tabla 1. Resumen <strong>de</strong> los tipos <strong>de</strong> transportes <strong>de</strong> material radiactivo realizados en España<br />
Como pue<strong>de</strong> observarse, <strong>el</strong> mayor número <strong>de</strong> expediciones que se llevan a cabo son <strong>de</strong> bultos tipo A y<br />
Exceptuados que transportan material radiactivo <strong>de</strong>stinado a la aplicación médica, industrial o para<br />
investigación, siendo la aplicación médica la que sin duda conlleva <strong>el</strong> mayor porcentaje <strong>de</strong> los <strong>de</strong>stinos.<br />
La mayor parte <strong>de</strong> ese material se importa diariamente por vía aérea, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> empresas productoras<br />
europeas, tanto en líneas aéreas <strong>de</strong> pasajeros como en líneas aéreas <strong>de</strong> carga. Posteriormente, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los<br />
aeropuertos españoles se realiza la distribución final por carretera hasta las instalaciones usuarias. El<br />
ferrocarril no se está utilizando actualmente. Salvo algunos transportes <strong>de</strong> bultos Exceptuados, esa<br />
distribución por carretera la realizan empresas especializadas en <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> material radiactivo.<br />
Actualmente <strong>el</strong> número <strong>de</strong> estas empresas es muy pequeño, así como <strong>el</strong> número total <strong>de</strong> trabajadores<br />
involucrados en las operaciones <strong>de</strong> transporte.<br />
506
Es en la distribución por carretera d<strong>el</strong> material <strong>de</strong>stinado a los centros médicos don<strong>de</strong> se están<br />
produciendo las dosis más significativas a los trabajadores d<strong>el</strong> transporte. Esto se <strong>de</strong>be a que<br />
prácticamente todos esos bultos se manejan manualmente en los procesos <strong>de</strong> carga y <strong>de</strong>scarga y que<br />
muchos, como los que contienen generadores <strong>de</strong> Mo-99/Tc-99m (en ad<strong>el</strong>ante Mo/Tc), son <strong>de</strong> la categoría<br />
<strong>de</strong> transporte III-Amarilla, presentando dosis significativas en la superficie y a un metro.<br />
La propia dinámica d<strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> materiales, con radioisótopos <strong>de</strong> vida media muy corta<br />
y, en consecuencia, la necesidad <strong>de</strong> una distribución muy rápida, obliga a un balance peso(blindaje)/dosis<br />
en superficie tal que permita agilidad en <strong>el</strong> suministro, siempre que no se superen los límites <strong>de</strong> dosis en<br />
<strong>el</strong> exterior <strong>de</strong> los bultos establecidos en la reglamentación <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas ADR<br />
(Acuerdo Europeo para <strong>el</strong> Transporte <strong>de</strong> Mercancías p<strong>el</strong>igrosas por Carretera).<br />
2. Material y métodos<br />
Los resultados <strong>de</strong> las dosis recogidas en <strong>el</strong> Banco Dosimétrico Nacional muestran que mientras las dosis<br />
colectivas en <strong>el</strong> sector d<strong>el</strong> transporte se mantienen en valores muy bajos en comparación con otros<br />
sectores con exposición a las radiaciones ionizantes, la dosis individual media está entre las más altas. En<br />
la Figura 1 pue<strong>de</strong> encontrarse una comparativa <strong>de</strong> dichas dosis entre los sectores d<strong>el</strong> transporte, <strong>el</strong><br />
médico, <strong>el</strong> industrial y <strong>el</strong> nuclear, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2003 al 2010. Como pue<strong>de</strong> observarse la dosis colectiva en<br />
<strong>el</strong> transporte es insignificante frente a las <strong>de</strong> los otros sectores, oscilando en un estrecho intervalo entre<br />
155 y 225 mSv.persona, a pesar <strong>de</strong> que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> trabajadores controlados dosimétricamente se ha<br />
duplicado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2003.<br />
Sin embargo, en la Figura 2 pue<strong>de</strong> observarse que en la mayoría <strong>de</strong> esos años la dosis individual media<br />
más alta se ha dado en <strong>el</strong> sector d<strong>el</strong> transporte, si bien también se ve una significativa reducción <strong>de</strong> estos<br />
valores en esos años, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los 4,00 mSv <strong>de</strong> 2003 a los 2,23) mSv <strong>de</strong> 2010.<br />
Estos datos <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> los primeros años d<strong>el</strong> estudio llevaron al CSN a consi<strong>de</strong>rar prioritario <strong>el</strong><br />
seguimiento <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> transporte que estaban provocando mayores dosis individuales, es <strong>de</strong>cir<br />
<strong>el</strong> suministro <strong>de</strong> radiofármacos, y requerir que los Programas <strong>de</strong> Protección Radiológica <strong>de</strong> las empresas<br />
<strong>de</strong> transporte recogieran medidas específicas para tratar <strong>de</strong> reducir esas dosis en aplicación d<strong>el</strong> principio<br />
ALARA. Para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> estos Programas <strong>de</strong> Protección Radiológica las empresas han seguido la<br />
Guía <strong>de</strong> Seguridad 6.2 1 d<strong>el</strong> CSN.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los registros en <strong>el</strong> Banco Dosimétrico Nacional ha sido ese proceso <strong>de</strong> seguimiento realizado<br />
por <strong>el</strong> CSN <strong>el</strong> que ha permitido obtener la información necesaria para <strong>el</strong> análisis que se muestra en este<br />
trabajo sobre la evolución <strong>de</strong> las dosis, sus causas y las medidas necesarias para conseguir reducirlas.<br />
Las dosis consi<strong>de</strong>radas en este trabajo son las dosis profundas registradas en <strong>el</strong> control dosimétrico<br />
mensual <strong>de</strong> los trabajadores d<strong>el</strong> sector. Se indica que <strong>el</strong> control dosimétrico realizado sobre muchos <strong>de</strong> los<br />
trabajadores d<strong>el</strong> transporte no se hace sobre la base <strong>de</strong> su clasificación como trabajadores expuestos, <strong>de</strong><br />
acuerdo con los criterios d<strong>el</strong> Reglamento sobre Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes sino <strong>de</strong><br />
manera voluntaria por parte <strong>de</strong> sus empresas, al consi<strong>de</strong>rarlo <strong>el</strong> método más eficiente para un seguimiento<br />
preciso y a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong> la dosis recibidas por su personal.<br />
507
25000<br />
20000<br />
15000<br />
10000<br />
5000<br />
4<br />
3,5<br />
3<br />
2,5<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
0<br />
0<br />
Dosis colectiva (mSv.persona)<br />
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />
Transporte Medicas Nucleares Industriales<br />
Figura 1. Comparativa por sectores <strong>de</strong> las dosis colectivas<br />
Dosis media individual (mSv)<br />
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />
Transporte Medicas Nucleares Industriales<br />
Figura 2. Comparativa por sectores <strong>de</strong> la dosis media individual<br />
508
3. Resultados y discusión<br />
Tras observar en <strong>el</strong> apartado anterior la comparativa global <strong>de</strong> las dosis recibidas por los trabajadores d<strong>el</strong><br />
transporte frente a los <strong>de</strong> otros sectores, vamos a comenzar <strong>el</strong> análisis en <strong>de</strong>talle <strong>de</strong> las dosis en <strong>el</strong> sector<br />
d<strong>el</strong> transporte para <strong>de</strong>spués centrarnos en <strong>el</strong> área <strong>de</strong> ese sector don<strong>de</strong> las dosis son más altas, la d<strong>el</strong><br />
suministro <strong>de</strong> radiofármacos. Posteriormente, observaremos como han evolucionado las dosis en los<br />
últimos años en las dos empresas <strong>de</strong> transporte que más material radiofarmacéutico han transportado,<br />
teniendo en cuenta las medidas adoptadas en ese periodo para tratar <strong>de</strong> reducirlas.<br />
3.1. Análisis <strong>de</strong> las dosis recibidas en <strong>el</strong> sector d<strong>el</strong> transporte y <strong>de</strong> sus causas<br />
En la tabla 2 se muestra, para <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> 2003-2010, un análisis d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> trabajadores en<br />
diferentes intervalos <strong>de</strong> dosis entre 0 y 50 mSv. Antes <strong>de</strong> realizar <strong>el</strong> análisis, es importante <strong>de</strong>cir que <strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> empresas <strong>de</strong> transporte que han precisado realizar <strong>el</strong> control dosimétrico a los trabajadores ha<br />
ido aumentando en ese periodo y que en los últimos años no se incluye ninguna d<strong>el</strong> sector aéreo, ya que<br />
las medidas realizadas durante varios años han mostrado que todos los trabajadores que intervienen en<br />
operaciones <strong>de</strong> transporte en ese sector se encuentran en valores claramente inferiores a 1 mSv/año.<br />
Las principales conclusiones que se pue<strong>de</strong>n extraer d<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los datos mostrados en la tabla son:<br />
� Que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> trabajadores total es muy bajo, si bien se ha producido un incremento<br />
significativo entre 2003 y 2010, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 54 a 130 trabajadores.<br />
� Que la mayoría <strong>de</strong> los trabajadores se encuentran en los intervalos inferiores <strong>de</strong> dosis, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 0 a<br />
2 mSv.<br />
� Que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> trabajadores en los intervalos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2 a 20 mSv se ha ido incrementando<br />
ligeramente en <strong>el</strong> periodo, manteniéndose entre 30 y 40, si bien <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> trabajadores en<br />
estos intervalos frente al total se ha ido reduciendo drásticamente entre 2003 (50%) y 2010<br />
(29%).<br />
� Que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> trabajadores en los intervalos entre 6 y 20 mSv se mantiene alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> los<br />
diez y, aunque <strong>de</strong> la tabla no se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>ducir, se pue<strong>de</strong> confirmar que su<strong>el</strong>en ser los mismos<br />
trabajadores, aqu<strong>el</strong>los que realizan un tipo <strong>de</strong> actividad muy concreto.<br />
� Que en ningún caso se ha llegado a producir una superación <strong>de</strong> los límites anuales <strong>de</strong> dosis, si<br />
bien las dosis máximas anuales, que se pue<strong>de</strong>n observar en la última fila <strong>de</strong> la tabla, son muy<br />
altas y representan una importante fracción d<strong>el</strong> límite anual <strong>de</strong> dosis.<br />
En <strong>de</strong>finitiva, se pue<strong>de</strong> aseverar que, aunque la mayoría <strong>de</strong> los trabajadores <strong>de</strong> transporte se encuentran en<br />
los intervalos <strong>de</strong> dosis bajas, en <strong>el</strong> sector se están dando dosis altas <strong>de</strong> manera continuada, dosis que en<br />
general son recibidas por las mismas personas.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> las conclusiones que se pue<strong>de</strong>n alcanzar por <strong>el</strong> simple análisis <strong>de</strong> los datos recogidos en la<br />
tabla 2, <strong>el</strong> seguimiento realizado por <strong>el</strong> CSN durante estos años ha mostrado:<br />
� Que los trabajadores que reciben las dosis más altas son:<br />
o Los que realizan las recogidas <strong>de</strong> las remesas <strong>de</strong> materiales radiofarmacéúticos en los<br />
aeropuertos don<strong>de</strong> se centraliza la entrada <strong>de</strong> estos productos en España, por lo que<br />
manipulan remesas con un total <strong>de</strong> Índices <strong>de</strong> Transporte (ΣIT) muy alto. Son esos mismos<br />
trabajadores los que a su vez transportan esas remesas <strong>de</strong> ΣIT alto hasta las <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias<br />
centrales <strong>de</strong> sus empresas <strong>de</strong> transporte y participan en la <strong>de</strong>scarga y segregación <strong>de</strong> los<br />
bultos radiactivos en función <strong>de</strong> sus <strong>de</strong>stinos posteriores.<br />
509
o Los trabajadores que realizan transportes por carretera <strong>de</strong> remesas con ΣIT muy altos<br />
durante largas distancias.<br />
� Que esas remesas incluyen numerosos bultos con generadores <strong>de</strong> Mo/Tc con un IT significativo.<br />
� Que respecto a la posible medida <strong>de</strong> aumentar <strong>el</strong> número <strong>de</strong> trabajadores que realicen las<br />
operaciones que implican dosis altas, para reducir las dosis individuales, las empresas <strong>de</strong><br />
transporte indican que tal opción podría suponer la inviabilidad económica d<strong>el</strong> negocio.<br />
Tabla 2. Número <strong>de</strong> trabajadores por intervalos <strong>de</strong> dosis y dosis máximas anuales en <strong>el</strong><br />
sector d<strong>el</strong> transporte<br />
Intervalos <strong>de</strong> dosis (mSv) 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />
0,00 9 14 16 16 25 33 27 39<br />
0,00-1,00 14 21 24 29 33 31 40 39<br />
1,00-2,00 8 9 11 7 14 14 15 14<br />
2,00-3,00 3 4 6 8 9 14 10 12<br />
3,00-4,00 3 3 4 8 4 4 3 8<br />
4,00-5,00 2 3 6 3 6 4 3 5<br />
5,00-6,00 3 1 0 1 5 5 1 4<br />
6,00-10,00 6 6 7 5 9 7 9 7<br />
10,00-20,00 6 4 3 5 3 2 3 2<br />
20,00-50,00 0 0 0 0 0 0 0 0<br />
Dosis máxima anual (mSv) 14,10 14,24 14,10 12,36 11,96 17,13 18,67 13,35<br />
3.2 Evolución <strong>de</strong> las dosis en los principales transportistas <strong>de</strong> radiofármacos entre 2003 y<br />
2010<br />
Como ya se ha indicado, a lo largo d<strong>el</strong> periodo 2003-2010 se ha observado una reducción <strong>de</strong> la dosis<br />
individual media en <strong>el</strong> sector d<strong>el</strong> transporte, sin embargo es interesante profundizar en esta evolución para<br />
r<strong>el</strong>acionarla con las medidas que durante este periodo se han implantado en las empresas para reducir las<br />
dosis.<br />
Este análisis lo vamos a centrar en las dos principales empresas <strong>de</strong> transporte en <strong>el</strong> sector <strong>de</strong> material<br />
radiofarmacéutico. I<strong>de</strong>ntificaremos estas empresas como T1 y T2. La empresa T1 está prácticamente<br />
especializada en <strong>el</strong> suministro <strong>de</strong> radiofármacos, aunque realiza otros tipos <strong>de</strong> transportes que, en<br />
comparación, pue<strong>de</strong>n calificarse como esporádicos. La empresa T2 realiza transportes <strong>de</strong> material<br />
radiactivo <strong>de</strong> todo tipo, si bien <strong>el</strong> número <strong>de</strong> transportes <strong>de</strong> radiofármacos es significativo respecto al total<br />
y a<strong>de</strong>más se han ido incrementando <strong>de</strong> manera importante a lo largo d<strong>el</strong> periodo objeto <strong>de</strong> análisis.<br />
510
En las Figuras 3 y 4 se pue<strong>de</strong> observar la evolución <strong>de</strong> la dosis media individual y <strong>de</strong> la dosis colectiva en<br />
ambas empresas.<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
2003<br />
2003<br />
2004<br />
Figura 3. Evolución <strong>de</strong> la dosis media individual<br />
2004<br />
Dosis media individual (mSv)<br />
2005<br />
Dosis colectiva (mSv.persona)<br />
2005<br />
2006<br />
2006<br />
2007<br />
2007<br />
2008<br />
T1 T2<br />
2008<br />
Figura 4. Evolución <strong>de</strong> la dosis colectiva<br />
2009<br />
2009<br />
2010<br />
2010<br />
511
La dosis individual media en la empresa T1, prácticamente especializada en <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong><br />
radiofármacos, se ha reducido <strong>de</strong> manera importante <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los 5,38 mSv hasta los 3,55 mSv en <strong>el</strong> año<br />
2009, observándose un <strong>de</strong>spunte a 4,56 mSv en <strong>el</strong> último año. Se observa también la misma evolución en<br />
la dosis colectiva, aunque se ha reducido <strong>el</strong> número <strong>de</strong> trabajadores alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la veintena a 15 en <strong>el</strong><br />
2010. A<strong>de</strong>más es significativo señalar que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> trabajadores en <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> entre 10 a 20 mSv<br />
ha pasado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> cinco en <strong>el</strong> periodo 2003-2006 a uno en los años 2009 y 2010.<br />
En <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> estudio, la empresa T1 puso en vigor su Programa <strong>de</strong> Protección Radiológica,<br />
introduciendo medidas conducentes a la reducción <strong>de</strong> dosis tales como: evaluaciones dosis/tarea,<br />
<strong>de</strong>finición precisa <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> referencia (registro, investigación e intervención), análisis anual<br />
<strong>de</strong> la evolución <strong>de</strong> las dosis, mejoras en los procedimientos <strong>de</strong> carga y <strong>de</strong>scarga y otras operaciones con<br />
dosis significativas, utilización <strong>de</strong> mamparas <strong>de</strong> blindaje para separar la cabina <strong>de</strong> conducción y la zona<br />
<strong>de</strong> carga <strong>de</strong> los vehículos, estiba <strong>de</strong> los bultos en la zona más alejada <strong>de</strong> la cabina d<strong>el</strong> vehículo,<br />
incremento <strong>de</strong> la formación <strong>de</strong> los trabajadores y rediseño <strong>de</strong> las instalaciones don<strong>de</strong> se realizaban<br />
operaciones <strong>de</strong> carga, <strong>de</strong>scarga y segregación <strong>de</strong> los bultos radiactivos. Es importante señalar que la fase<br />
<strong>de</strong> reducción más significativa <strong>de</strong> las dosis coinci<strong>de</strong> con un cambio en <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong> las instalaciones,<br />
pasando a tener espacios más amplios que llevan a distancias mayores entre las zonas <strong>de</strong> almacenamiento<br />
<strong>de</strong> bultos radiactivos y las áreas don<strong>de</strong> los trabajadores realizan operaciones <strong>de</strong> carga, <strong>de</strong>scarga y<br />
segregación <strong>de</strong> bultos.<br />
También es fundamental señalar que esta reducción <strong>de</strong> dosis en la empresa T1 durante <strong>el</strong> periodo 2003-<br />
2007 se produce a pesar <strong>de</strong> que, en <strong>el</strong> mismo periodo <strong>de</strong> análisis, se incrementó <strong>el</strong> total anual <strong>de</strong> los IT <strong>de</strong><br />
los bultos transportados (Σ IT anual), como pue<strong>de</strong> observarse en la Figura 5. En particular, se han<br />
incrementado los IT en los bultos <strong>de</strong> generadores <strong>de</strong> Mo/Tc, suministrándose en algunos casos<br />
generadores con valores <strong>de</strong> IT a salida <strong>de</strong> las instalaciones d<strong>el</strong> fabricante <strong>de</strong> hasta 4,5 (40,5 µSv/h a 1<br />
metro d<strong>el</strong> bulto). Posteriormente, en los años 2007-2010 se observa una reducción <strong>de</strong> los IT <strong>de</strong>bido<br />
fundamentalmente a que se ha reducido <strong>el</strong> número <strong>de</strong> transportes <strong>de</strong> radiofármacos que realiza esta<br />
empresa. No obstante, a pesar <strong>de</strong> las medidas puestas en vigor, se observa un estancamiento <strong>de</strong> la dosis<br />
individual media <strong>de</strong> esta empresa alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> los 4 mSv.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la empresa T2 la evolución ha sido diferente, incrementándose tanto la dosis media<br />
individual como la colectiva en <strong>el</strong> periodo 2004-2008, tras una repentina caída <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2003, observándose<br />
que en los años 2009 y 2010 ha comenzado una pequeña reducción. El aumento gradual entre 2004 y<br />
2008 se ha <strong>de</strong>bido asimismo al paulatino incremento <strong>de</strong> la <strong>de</strong>dicación <strong>de</strong> esta empresa al transporte <strong>de</strong><br />
radiofármacos y también a la realización <strong>de</strong> transportes por carretera <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s remesas proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong><br />
Europa, remesas que anteriormente se transportaban por vía aérea. También en esta empresa se <strong>de</strong>sarrolló<br />
y aplicó <strong>el</strong> Programa <strong>de</strong> Protección Radiológica en este periodo y se han aplicado medidas específicas <strong>de</strong><br />
evaluación y reducción <strong>de</strong> las dosis similares a las <strong>de</strong> la empresa T1. Sin duda esas medidas han permitido<br />
mantener los valores <strong>de</strong> dosis media individual en niv<strong>el</strong>es alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> los 3 mSv.<br />
512
IT Total<br />
25000<br />
20000<br />
15000<br />
10000<br />
5000<br />
0<br />
IT/ Dosis media individual (DMI)<br />
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />
Figura 5. Evolución <strong>de</strong> la Dosis media individual (DMI) frente al Σ IT anual en la empresa T1<br />
En <strong>de</strong>finitiva, en general se observa que las medidas específicamente adoptadas por las empresas <strong>de</strong><br />
transporte en aplicación <strong>de</strong> sus Programas <strong>de</strong> Protección Radiológica han sido efectivas para conseguir<br />
reducir las dosis ostensiblemente o al menos para evitar un importante incremento a pesar d<strong>el</strong> aumento<br />
d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> transportes <strong>de</strong> material radiofarmacéutico. No obstante, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> las<br />
variaciones que se puedan dar en las dosis individuales en casos concretos <strong>de</strong>bido a la propia evolución en<br />
esta actividad <strong>de</strong> las diferentes empresas <strong>de</strong> transporte, se observa un claro estancamiento en los últimos<br />
años en los valores <strong>de</strong> dosis media individual <strong>de</strong> las empresas que más transportes realizan y d<strong>el</strong> dato<br />
global <strong>de</strong> la dosis media individual d<strong>el</strong> sector, que se mantiene alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> los 2,23 mSv.<br />
Cabe pues preguntarse si es posible reducir aún más las dosis <strong>de</strong> los trabajadores d<strong>el</strong> transporte en<br />
aplicación d<strong>el</strong> principio ALARA. Al respecto, aunque las propias empresas <strong>de</strong> transporte pue<strong>de</strong>n, sin<br />
duda, mejorar en la aplicación <strong>de</strong> las medidas que han diseñado para la reducción <strong>de</strong> las dosis a sus<br />
trabajadores y pue<strong>de</strong>n seguir trabajando para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> otras nuevas, en nuestra opinión, <strong>de</strong>bido a la<br />
propia dinámica d<strong>el</strong> mercado <strong>de</strong> los radioisótopos, que se pue<strong>de</strong> resumir muy brevemente con <strong>el</strong> lema<br />
obligación <strong>de</strong> agilidad y rapi<strong>de</strong>z en <strong>el</strong> suministro, difícilmente las empresas <strong>de</strong> transporte por sí solas<br />
conseguirán reducciones drásticas <strong>de</strong> las dosis <strong>de</strong> sus trabajadores, más cuando se evi<strong>de</strong>ncia un<br />
incremento paulatino <strong>de</strong> las expediciones <strong>de</strong> radiofármacos.<br />
Sin embargo, es posible que se pudiera conseguir esa reducción drástica <strong>de</strong> las dosis con una mayor<br />
colaboración e implicación en <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> los otros <strong>el</strong>ementos básicos en la ca<strong>de</strong>na d<strong>el</strong> transporte: los<br />
suministradores y los receptores. Aunque se entien<strong>de</strong> que <strong>el</strong> sistema d<strong>el</strong> suministro <strong>de</strong> radioisótopos en<br />
España no es muy diferente d<strong>el</strong> implantado <strong>de</strong> manera globalizada en otros países, estimamos que por<br />
parte <strong>de</strong> los suministradores y los receptores cabe hacerse la pregunta básica <strong>de</strong> si es posible una mayor<br />
optimización <strong>de</strong> la actividad transportada. Es <strong>de</strong>cir:<br />
� ¿La actividad d<strong>el</strong> material radiactivo que se transporta, particularmente en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los<br />
generadores <strong>de</strong> Mo/Tc, es tan baja como razonablemente es necesaria para su uso final por <strong>el</strong><br />
receptor?,<br />
� ¿Es posible reducir los periodos <strong>de</strong> suministro (productor-receptor)?,<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
mSv<br />
513<br />
IT<br />
DMI
� ¿Es posible reducir los periodos <strong>de</strong> almacenamiento en tránsito <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> fabricante hasta <strong>el</strong> uso<br />
d<strong>el</strong> material?,<br />
� ¿Se aprovecha eficientemente toda la actividad suministrada?<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> esas cuestiones, que se estiman como fundamentales en la discusión que aquí se presenta,<br />
existen otras medidas que tanto los suministradores como los centros médicos receptores podrían poner<br />
en práctica, tales como: un mayor uso en <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> generadores <strong>de</strong> Mo/Tc <strong>de</strong> blindajes <strong>de</strong> mayor<br />
<strong>de</strong>nsidad que <strong>el</strong> plomo, como <strong>el</strong> uranio empobrecido o <strong>el</strong> tungsteno, la facilitación d<strong>el</strong> acceso a los centros<br />
médicos <strong>de</strong> los transportistas para evitarles largos recorridos hasta la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias que reciben <strong>el</strong> material<br />
radiactivo o incluso la implicación d<strong>el</strong> propio personal <strong>de</strong> los centros médicos en la recepción <strong>de</strong> los<br />
bultos radiactivos.<br />
En <strong>de</strong>finitiva, la reducción drástica <strong>de</strong> las dosis probablemente pasaría por una combinación <strong>de</strong> medidas,<br />
que incluyeran no sólo las <strong>de</strong> las empresas <strong>de</strong> transporte sino también otras que podríamos <strong>de</strong>nominar<br />
‘medidas estructurales’ que afectaran al proceso global d<strong>el</strong> transporte y en las que se implicaran los<br />
suministradores y los centros receptores <strong>de</strong> radiofármacos.<br />
4. Conclusiones<br />
D<strong>el</strong> análisis efectuado se pue<strong>de</strong>n extraer las conclusiones fundamentales siguientes:<br />
� Las dosis más altas en <strong>el</strong> sector d<strong>el</strong> transporte se reciben en <strong>el</strong> suministro por carretera <strong>de</strong><br />
radiofármacos, en especial <strong>de</strong>bido a las operaciones <strong>de</strong> carga, <strong>de</strong>scarga y transporte <strong>de</strong> bultos <strong>de</strong><br />
gran<strong>de</strong>s remesas <strong>de</strong> estos materiales.<br />
� Las dosis en <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> radiofármacos se pue<strong>de</strong>n calificar como altas, aunque nunca<br />
superiores a los límites <strong>de</strong> dosis, y son recibidas por los mismos trabajadores, aqu<strong>el</strong>los<br />
implicados en las activida<strong>de</strong>s citadas en <strong>el</strong> punto anterior.<br />
� En particular los bultos que contienen generadores <strong>de</strong> Mo/Tc, con valores <strong>de</strong> IT altos,<br />
contribuyen <strong>de</strong> manera importante a las dosis d<strong>el</strong> sector.<br />
� Las medidas adoptadas por las empresas <strong>de</strong> transporte en aplicación <strong>de</strong> sus Programas <strong>de</strong><br />
Protección Radiológica se han <strong>de</strong>mostrado efectivas en la reducción <strong>de</strong> las dosis <strong>de</strong> los<br />
trabajadores, a pesar d<strong>el</strong> incremento <strong>de</strong> las expediciones <strong>de</strong> radiofármacos. Se ha <strong>de</strong>mostrado<br />
como una <strong>de</strong> las medidas más eficientes un a<strong>de</strong>cuado diseño <strong>de</strong> las instalaciones <strong>de</strong><br />
almacenamiento, carga, <strong>de</strong>scarga y segregación <strong>de</strong> bultos radiactivos.<br />
� Una reducción más significativa <strong>de</strong> las dosis <strong>de</strong> los trabajadores que realizan las operaciones <strong>de</strong><br />
mayor riesgo radiológico se conseguiría con la intervención <strong>de</strong> un mayor número <strong>de</strong> trabajadores<br />
y su rotación en esas operaciones; sin embargo, en muchos casos esta opción no es viable<br />
económicamente para las empresas.<br />
� La reducción drástica <strong>de</strong> las dosis <strong>de</strong> los trabajadores d<strong>el</strong> transporte podría conseguirse con una<br />
mayor implicación <strong>de</strong> los suministradores y <strong>de</strong> los centros receptores en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> sus propias<br />
activida<strong>de</strong>s, fundamentalmente tratando <strong>de</strong> optimizar al máximo la actividad <strong>de</strong> material<br />
radiactivo que se transporta.<br />
Por último, <strong>de</strong>cir que <strong>el</strong> dibujo <strong>de</strong> las dosis en <strong>el</strong> sector d<strong>el</strong> transporte en España aquí <strong>de</strong>scrito no es muy<br />
diferente d<strong>el</strong> <strong>de</strong> otros países con similares usos o aplicaciones d<strong>el</strong> material radiactivo, en particular si nos<br />
centramos en <strong>el</strong> sector radiofarmacéutico, tal como se muestra en numerosas referencias 2,3,4,5 .<br />
514
REFERENCIAS<br />
[1] Guía <strong>de</strong> Seguridad 6.2 sobre Programa <strong>de</strong> protección radiológica aplicable al transporte <strong>de</strong> materiales radiactivos.<br />
Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. 2003.<br />
[2] J.S. Hughes, M.T. Lizot, S. Triv<strong>el</strong>loni, G. Schwarz, J.F.A. van Hienen. Statistics on the traffic of radioactive<br />
material, and the resulting radiation exposures, in the European Union and applicant countries. 14 th International<br />
Symposium on the Packaging and Transportation of radioactive materials (PATRAM). 2004 September 20-24.<br />
Berlin. Germany.<br />
[3] F.D. Ferate II. The transport of radiopharmaceuticals in the United States. 14 th International Symposium on the<br />
Packaging and Transportation of radioactive materials (PATRAM). 2004 September 20-24. Berlin. Germany.<br />
[4] J.S.Faile. Implementation of the radiation protection program for carriers in Canada. 15 th International<br />
Symposium on the Packaging and Transportation of radioactive materials (PATRAM). 2007 October 21-26. Miami.<br />
Florida. USA.<br />
[5] J.D. Bem<strong>el</strong>mans, M.C. Barbosa Neves, H. Nogueira. Case study: occupational exposures in the transport of<br />
radioactive material – REM Industria e Comercio LTDA. Brazil. INAC 2007. Santos. Brazil.<br />
[6] J.F. Zamora, V. Aceña; E. Rubio. “Análisis <strong>de</strong> las dosis en <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> radiofármacos” XVII Congreso nacional<br />
<strong>de</strong> <strong>SEFM</strong> y XII Congreso nacional <strong>de</strong> SEPR . Alicante, 2-5 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 2009.<br />
[7] J.F. Zamora, V. Aceña; E. Rubio. “Analysis of doses received by workers transporting radiopharmaceuticals in<br />
Spain” 16 th International Symposium on the Packaging and Transportation of Radioactive Materials” (PATRAM). 2010<br />
October 3-8 London (United Kingdom).<br />
515
Sesión A12<br />
Protección ocupacional d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong><br />
medio ambiente en instalaciones no<br />
reglamentadas. Funcionamiento normal e<br />
inci<strong>de</strong>ncias.<br />
Presi<strong>de</strong>: David Cancio<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Florencio Javier Luis Simón<br />
516
CARACTERIZACIÓN DE ISÓTOPOS DE PLUTONIO EN<br />
MUESTRAS DE AIRE MEDIANTE TÉCNICAS<br />
RESTROSPECTIVAS ULTRASENSIBLES<br />
C. Gascó 1 , J. A. Trinidad 1 , E. Chamizo 2 , E. Fernán<strong>de</strong>z 1 , C. Pérez 3 y R. García-<br />
Tenorio 2<br />
(1) CIEMAT. Unidad <strong>de</strong> Radiactividad Ambiental y Vigilancia Radiológica. Madrid<br />
(2) Departamento <strong>de</strong> Física Aplicada II. Universidad <strong>de</strong> Sevilla.<br />
(3) TECNASA. Madrid<br />
1.- INTRODUCCIÓN<br />
El CIEMAT está legalmente clasificado como una Instalación Nuclear única en su género. En este Centro<br />
se han <strong>de</strong>sarrollado durante las últimas cuatro décadas activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> investigación en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> la<br />
producción <strong>de</strong> energía nuclear y en <strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> obtención d<strong>el</strong> combustible nuclear.<br />
En 2006 se inició <strong>el</strong> proyecto <strong>de</strong>nominado PIMIC, con <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>ar <strong>el</strong> reactor nuclear <strong>de</strong><br />
investigación y algunas <strong>de</strong> las antiguas instalaciones radiactivas. El Programa <strong>de</strong> Vigilancia Radiológica<br />
Ambiental (PVRA) que se lleva a cabo <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> funcionamiento d<strong>el</strong> reactor <strong>de</strong> experimentación se amplió<br />
a otros radionucleidos por <strong>el</strong> Organismo Regulador (Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear-CSN). Uno <strong>de</strong> estos<br />
radionucleidos fue <strong>el</strong> plutonio que se empezó a <strong>de</strong>terminar en muestras <strong>de</strong> aire y su<strong>el</strong>o (2005).<br />
El establecimiento <strong>de</strong> las r<strong>el</strong>aciones entre los isótopos <strong>de</strong> plutonio antes <strong>de</strong> las operaciones <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento es crucial para verificar que <strong>el</strong> origen d<strong>el</strong> plutonio en aire proviene d<strong>el</strong> “fallout” <strong>de</strong> los<br />
sesenta y no <strong>de</strong> estas operaciones. Este trabajo cobra actualidad con <strong>el</strong> reciente acci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> Fukushima<br />
(2011), ya que al existir un fondo radiactivo anterior al acci<strong>de</strong>nte (2005) se podrá discriminar si hay una<br />
incorporación a la atmósfera <strong>de</strong> estos isótopos y si han sido transportados <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la central nuclear a los<br />
diversos países <strong>de</strong> su entorno con la certeza <strong>de</strong> su origen.<br />
La concentración actual <strong>de</strong> plutonio en aire es tan baja que únicamente acumulando 4 muestras semanales<br />
<strong>de</strong> aproximadamente 60000 m 3 cada una es posible <strong>de</strong>tectarlo mediante espectrometría alfa.<br />
En este trabajo se presentan los resultados pr<strong>el</strong>iminares para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las r<strong>el</strong>aciones isotópicas<br />
que caracterizan <strong>el</strong> fondo natural para posteriormente compararlas con <strong>el</strong> obtenido durante las operaciones<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento. De esta manera se pue<strong>de</strong>n realizar análisis retrospectivos <strong>de</strong> la calidad radiológica<br />
d<strong>el</strong> aire.<br />
2.- MATERIALES Y MÉTODOS<br />
El análisis retrospectivo <strong>de</strong> plutonio en aire utilizando viejos discos <strong>de</strong> plutonio para la evaluación <strong>de</strong><br />
todos los isótopos con la tecnología instrumental actual ha constado <strong>de</strong> varias fases: a) etapa <strong>de</strong> análisis<br />
radioquímicos y recuentos adicionales y b) etapa <strong>de</strong> cálculo numérico para <strong>de</strong>terminar medias <strong>de</strong><br />
concentración <strong>de</strong> actividad, r<strong>el</strong>aciones isotópicas y límites característicos.<br />
a) Análisis radioquímicos:<br />
Las técnicas <strong>de</strong> cuantificación <strong>de</strong> los isótopos 239 Pu, 240 Pu, 238 Pu, 241 Pu y 241 Am en muestras acumuladas<br />
<strong>de</strong> aire han sido las siguientes:<br />
517
a.1) Separación radioquímica <strong>de</strong> plutonio, <strong>de</strong>pósito <strong>el</strong>ectrolítico en discos <strong>de</strong> acero inoxidable y<br />
cuantificación por espectrometría alfa (2005).<br />
a.2) Reevaluación <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> actividad d<strong>el</strong> plutonio en <strong>el</strong> disco <strong>de</strong> 2005 y verificación d<strong>el</strong><br />
crecimiento en <strong>el</strong> pico <strong>de</strong> 238 Pu d<strong>el</strong> 241 Am proce<strong>de</strong>nte d<strong>el</strong> 241 Pu por nuevo recuento d<strong>el</strong> disco en <strong>el</strong> 2011.<br />
a.3) Separación secuencial d<strong>el</strong> plutonio y americio <strong>de</strong> los discos (2005) y evaluación <strong>de</strong> la concentración<br />
<strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 241 Pu por <strong>el</strong> 241 Am (2011).<br />
a.4) Verificación <strong>de</strong> la extracción total d<strong>el</strong> plutonio y americio <strong>de</strong> los discos <strong>de</strong> 2005 mediante recuento<br />
<strong>de</strong> los discos atacados.<br />
a.5) Cuantificación <strong>de</strong> las r<strong>el</strong>aciones 239 Pu/ 240 Pu en la disolución (2011) mediante Espectrometría <strong>de</strong><br />
Masas con Ac<strong>el</strong>eradores.<br />
Muestra <strong>de</strong> aire mensual<br />
Etapa a)<br />
Análisis Radioquímicos<br />
Etapa b)<br />
Cálculos numéricos<br />
b) Cálculo numérico<br />
Horno<br />
Calcinación a 450ºC<br />
Obtención <strong>de</strong> registros<br />
antiguos 2005<br />
Ag 1x8 (20-50 mesh)<br />
Ag 1x8 (50-100 mesh)<br />
Año 2005<br />
Ataque residuo con HNO 3 4x<br />
Análisis otros Radionucleidos<br />
Alicuota <strong>de</strong> Plutonio<br />
(Am,Cm,Pb,Fe,Bi,<br />
Lantanidos,Me<br />
HNO3 8N<br />
2+ (Am,Cm,Pb,Fe,Bi,<br />
Lantanidos,Me )<br />
HNO3 8N<br />
2+ )<br />
HCl 10 N Th, U<br />
NH 4 I/HCl<br />
Pu<br />
U, Th (trazas)<br />
HCl 10 N Th, U<br />
(trazas)<br />
NH 4 I/HCl<br />
239,240Pu, 238Pu, 242Pu(�) 1er 239,240Pu, 238Pu, 242Pu(�) 1 Recuento: Disco (2005)<br />
2º Recuento: Disco (2011)<br />
er Recuento: Disco (2005)<br />
2º Recuento: Disco (2011)<br />
TRU-resina<br />
Año 2011<br />
Extracción d<strong>el</strong> Pu d<strong>el</strong> disco<br />
Medida AMS (ICP-masas)<br />
Isótopos d<strong>el</strong> Pu<br />
Disco Pu(2005)<br />
HNO 3 8N 4x<br />
HNO 3 2M / Clorhidrato <strong>de</strong><br />
hidroxilamina<br />
HCl 9M<br />
HCl 2M<br />
Extracción Pu<br />
Oxálico/oxalato 0,1 M<br />
241 241Am(�) Am(�)<br />
Disco 2005 A) Recuento 2005. Cálculo actividad, incertidumbre y límites críticos (mensual)<br />
Espectrometría α B) Recuento 2005. Cálculo <strong>de</strong> la media, incertidumbre y límites críticos (anual)<br />
G) AMS/ ICP masas/ Determinación <strong>de</strong> las r<strong>el</strong>aciones isotópicas 239Pu/ 240 C) Recuento 2011. Estimación d<strong>el</strong> crecimiento d<strong>el</strong><br />
Pu. Estimación<br />
mensual. Estimacìón media (anual).<br />
241Am en <strong>el</strong> pico d<strong>el</strong> 238Pu. D) Recuento 2011. Disco <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la extracción d<strong>el</strong> Pu y Am. Porcentaje <strong>de</strong><br />
extracción.<br />
E) Recuento 2011. Disco <strong>de</strong> 241Am crecido d<strong>el</strong> 241Pu. Cálculo <strong>de</strong> actividad,<br />
incertidumbre y límites críticos (mensual). Cálculo <strong>de</strong> la media, incertidumbre y<br />
límites críticos (anual).<br />
F) Recuento 2011: Cálculo <strong>de</strong> actividad d<strong>el</strong> 241Pu que ha generado este 241 Disco 2005 A) Recuento 2005. Cálculo actividad, incertidumbre y límites críticos (mensual)<br />
Espectrometría α B) Recuento 2005. Cálculo <strong>de</strong> la media, incertidumbre y límites críticos (anual)<br />
Disco 2011<br />
Espectrometría α<br />
Am,<br />
incertidumbre y límites críticos (mensual). Cálculo <strong>de</strong> la media, incertidumbre y<br />
límites críticos (anual).<br />
2011 G) AMS/ ICP masas/ Determinación <strong>de</strong> las r<strong>el</strong>aciones isotópicas<br />
T. instrumentales<br />
239Pu/ 240 C) Recuento 2011. Estimación d<strong>el</strong> crecimiento d<strong>el</strong><br />
Pu. Estimación<br />
mensual. Estimacìón media (anual).<br />
241Am en <strong>el</strong> pico d<strong>el</strong> 238Pu. D) Recuento 2011. Disco <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la extracción d<strong>el</strong> Pu y Am. Porcentaje <strong>de</strong><br />
extracción.<br />
E) Recuento 2011. Disco <strong>de</strong> 241Am crecido d<strong>el</strong> 241Pu. Cálculo <strong>de</strong> actividad,<br />
incertidumbre y límites críticos (mensual). Cálculo <strong>de</strong> la media, incertidumbre y<br />
límites críticos (anual).<br />
F) Recuento 2011: Cálculo <strong>de</strong> actividad d<strong>el</strong> 241Pu que ha generado este 241 Disco 2011<br />
Espectrometría α<br />
Am,<br />
incertidumbre y límites críticos (mensual). Cálculo <strong>de</strong> la media, incertidumbre y<br />
límites críticos (anual).<br />
2011<br />
T. instrumentales<br />
Figura 13: Procedimiento <strong>de</strong> ejecución<br />
La cuantificación <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> estas muestras <strong>de</strong> aire lleva asociado un<br />
procedimiento <strong>de</strong> cálculo complejo, ya que aunque los niv<strong>el</strong>es son ultra bajos se preten<strong>de</strong>n obtener<br />
resultados <strong>de</strong> la mínima cantidad <strong>de</strong> radionucleidos que -como <strong>el</strong> 241 Pu- pudieran existir en <strong>el</strong> aire y que<br />
no son <strong>de</strong>tectados por la <strong>el</strong>evada sensibilidad que <strong>de</strong>bería tener la técnica instrumental. En <strong>el</strong> mismo<br />
procedimiento se establecen las medidas anuales <strong>de</strong> base mensual y los límites críticos que podrían ser<br />
asociados a estas medidas en función <strong>de</strong> los recuentos particulares mensuales obtenidos. El propósito <strong>de</strong><br />
la <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> los cálculos es verificar con posterioridad si la programación realizada para obtener la<br />
suma <strong>de</strong> espectros y <strong>de</strong> fondos asociados lleva a los mismos resultados que <strong>el</strong> cálculo individual.<br />
518
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> las muestras individuales (mensuales) <strong>de</strong>nominadas<br />
A A ....... A para cada uno <strong>de</strong> los isótopos se ha realizado con la expresión (1):<br />
S1, S 2, S12<br />
1 C � C<br />
A A V<br />
V C C<br />
s(<br />
239,240 0( 239,240<br />
Pu ) Pu )<br />
s � T · T ·<br />
s s(<br />
242 � 0( 242<br />
Pu ) Pu )<br />
2.1 Cuantificación <strong>de</strong> la media <strong>de</strong> los isótopos <strong>de</strong> Plutonio<br />
La media anual <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> cada isótopo se calcula según (2).<br />
[1]<br />
As1 � As 2 � As 3 � ....... Asn<br />
AS<br />
� [2]<br />
n<br />
En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> plutonio la expresión (2) <strong>de</strong>sarrollada en las magnitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> medida, cuentas, sería (3):<br />
1 C � C 1 C � C 1 C � C 1 C<br />
A V A V A V A V<br />
s 239,240 239,240 239,240 239,240 239,240 239,240 2<br />
1( ) 0( ) s2 ( ) 0( ) s3 ( ) 0( )<br />
s ( 39,240<br />
n<br />
0( 239,240<br />
Pu Pu Pu Pu Pu Pu<br />
Pu ) Pu )<br />
T · T · � T · T · � T · T · � .... � T · T ·<br />
Vs1 Cs 242 242 242 242 242 242<br />
1 ( � C ) 0( V ) s C<br />
2 s2 ( � C ) 0( V ) s C<br />
3 s3 ( � C ) 0(<br />
V<br />
Pu Pu Pu Pu Pu Pu )<br />
s C 242 242<br />
n s ( � C<br />
n ) 0(<br />
Pu Pu )<br />
AS<br />
�<br />
n<br />
[3]<br />
Simplificando la función media <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s para que aparezcan las magnitu<strong>de</strong>s<br />
medidas que no <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la instrumentación (espectrometría alfa): Actividad d<strong>el</strong> trazador A T ,<br />
Volumen d<strong>el</strong> Trazador T V y Volumen <strong>de</strong> aire muestreado V s y las que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong><br />
recuento: Cuentas <strong>de</strong> plutonio-239,240 en la muestra 1, C s(239,240<br />
) , Cuentas d<strong>el</strong> fondo en <strong>el</strong> pico d<strong>el</strong><br />
espectro correspondiente a la zona d<strong>el</strong> plutonio-239,240 C 0(239,240 Pu ) , etc.<br />
1<br />
k2 � AT· VT· ; 2<br />
Vs1<br />
1 s 239,240 239,240<br />
1(<br />
) 0(<br />
Pu Pu )<br />
1<br />
k � AT· VT· …<br />
V<br />
x �C� C ; x �C239,240�C239,240… 1 s 242 242<br />
1(<br />
) 0(<br />
Pu Pu )<br />
s2<br />
2 s2<br />
( ) 0(<br />
Pu Pu )<br />
z �C� C ; z �C242�C242… 2 s2<br />
( ) 0(<br />
Pu Pu )<br />
La función media <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s tiene la expresión (4):<br />
x1 x2<br />
x3xn k1 � k2 � k3 � ......... kn<br />
z1 z2 z3 zn<br />
y1<br />
� [4]<br />
n<br />
La incertidumbre <strong>de</strong> esta media vendría <strong>de</strong>finida por (5):<br />
2<br />
��kx �<br />
�<br />
i i 2 2 2<br />
�� �<br />
�<br />
r<strong>el</strong> i r<strong>el</strong> i r<strong>el</strong> i<br />
i � �<br />
i<br />
�1� u( y1) � � � � ( u ( x ) � u ( k ) � u ( z )) [5]<br />
�n� � z<br />
� �<br />
�<br />
Siendo las incertidumbres r<strong>el</strong>ativas <strong>de</strong> los parámetros ki, xi y zi <strong>de</strong>finidas por (6, 7 y 8):<br />
u ( k ) � u ( A ) � u ( V ) � u ( V ) [6]<br />
2 2 2 2<br />
r<strong>el</strong> 1 r<strong>el</strong> T r<strong>el</strong> T r<strong>el</strong> s1<br />
Pu<br />
� C<br />
519
u ( x )<br />
2<br />
r<strong>el</strong><br />
C � C<br />
s 239,240 239,240<br />
1(<br />
0(<br />
Pu ) Pu )<br />
1 �<br />
2<br />
( Cs239,240239,240 1(<br />
� C ) 0( )<br />
Pu Pu )<br />
C � C<br />
242 242<br />
2<br />
s1<br />
( ) 0(<br />
Pu Pu )<br />
r<strong>el</strong> ( 1) �<br />
2<br />
u z<br />
�Cs242 242<br />
1 ( � C ) 0( ) �<br />
Pu Pu<br />
Sustituyendo en la expresión [5]:<br />
uy ( )<br />
[8]<br />
[7]<br />
2<br />
� �<br />
�� 1 �<br />
�<br />
���A· V · �C ( 239,240 � C0<br />
( 239,240<br />
i ) i ) � �<br />
�<br />
�<br />
Pu Pu<br />
m �<br />
� � �<br />
��<br />
� C C C C<br />
s<br />
�� � �<br />
� � � 2 2 2 ��<br />
� � � ��ur<strong>el</strong>(<br />
AT ) � u ( ) ( )<br />
i r<strong>el</strong> VT � u<br />
i r<strong>el</strong> Vsi<br />
��<br />
� � ( 242 0 ( 242<br />
i i � � � �<br />
��<br />
�� � � � �<br />
��<br />
�� �<br />
�<br />
� �<br />
Ti Ti s<br />
( 239,240 0 ( 239,240 ( 242 0 ( 242<br />
�1� � � si) i ) s<br />
i Pu Pu i Pu ) i Pu )<br />
1 �<br />
� �<br />
� � � � � � ��<br />
2<br />
2<br />
�n� i<br />
C ( Cs ( 239,240 C0<br />
( 239,240<br />
�<br />
)<br />
s � C i ) ) �<br />
� � �<br />
� Pu ) i Pu ) � C ( 242<br />
Pu Pu � s � C 242<br />
i Pu ) 0( i ) � Pu<br />
[9]<br />
Aplicando la norma ISO 11929 1 para <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión y límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección, para la<br />
media vendrán dados por la fórmula <strong>de</strong> la norma suponiendo que cada actividad es cero, es <strong>de</strong>cir:<br />
x � 0 cuando C 239,240 �C 239,240 � , o lo que es lo mismo C 239,240 C 239,240<br />
i<br />
s ( ) 0 ( 0<br />
i Pu i Pu )<br />
� , lo que<br />
si(<br />
) 0 i(<br />
Pu Pu )<br />
significa que la actividad <strong>de</strong> fondo y d<strong>el</strong> plutonio se igualan para cada una <strong>de</strong> las concentraciones <strong>de</strong> las<br />
que se hace <strong>el</strong> promedio.<br />
En este caso:<br />
u ( x ) � u ( C ) �u ( C ) � C � C<br />
2 2 2<br />
i 239,240<br />
si( Pu) 0 239,240<br />
i( Pu) 239,240<br />
si( Pu) 0 239,240<br />
i( Pu)<br />
Cuando se hacen iguales las concentraciones:<br />
2<br />
u (0 i) C 239,240 C0 239,240 2C<br />
239,240<br />
0 i( Pu) i( Pu) 0 i(<br />
Pu)<br />
� � � [10]<br />
Teniendo en cuenta que xi � 0 la expresión general <strong>de</strong> incertidumbres se transforma en:<br />
2 2<br />
2 �1� �k� i<br />
u (0) � � � � � � 2C 239,240 [11]<br />
0 i ( Pu)<br />
i n zi<br />
� � � �<br />
Según la <strong>de</strong>finición d<strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión:<br />
*<br />
y k1 ��u<br />
� (0) [12]<br />
Con la fórmula <strong>de</strong>finitiva para <strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión <strong>de</strong> la media:<br />
2 2<br />
* �1� �k� i<br />
y � k1�� � � � � 2C 239,240<br />
0 i ( Pu)<br />
i n zi<br />
� [13]<br />
� � � �<br />
520
Según la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección:<br />
# * #<br />
y � y � k1 ��u(<br />
y ) [14]<br />
Se trata <strong>de</strong> calcular la incertidumbre <strong>de</strong><br />
En este caso:<br />
x �C� C<br />
i s ( 239,240 0 ( 239,240<br />
i Pu ) i Pu )<br />
#<br />
y .<br />
Despejando <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> nuestra incógnita y sustituyendo en la expresión <strong>de</strong> incertidumbre <strong>de</strong> xi:<br />
u ( x ) �u( C ) � u ( C ) [15]<br />
2 # 2 2<br />
i s ( 239,240<br />
i Pu ) 0 ( 239,240<br />
i Pu )<br />
La incertidumbre <strong>de</strong> recuento <strong>de</strong> la muestra es:<br />
u ( C ) �u( x ) � u ( C )<br />
2 2 2<br />
s ( 239,240<br />
i Pu ) i<br />
0 ( 239,240<br />
i Pu )<br />
Sustituyendo en [15]:<br />
u ( x ) � u ( x ) � u ( C ) � u ( C ) [16]<br />
2 # 2 2 2<br />
i i<br />
0 ( 239,240<br />
i Pu ) 0 ( 239,240<br />
i Pu )<br />
O lo que es lo mismo:<br />
u x �x� C [17]<br />
2 # #<br />
( i ) i 2 0( 239,240<br />
i Pu )<br />
Recordando la expresión [4]:<br />
2 2 2 2 2 2<br />
2 #<br />
2 2 #<br />
2<br />
2 # � 1 � � k � 1 2 # � 1 � � k � 2 2 # � 1 � �k� n 2 # � 1 � � x � 1 2 � 1 � � x � 2 2<br />
� � � � 1 � � � � 2 � � � � n � � � � 1 � � � � 2<br />
� n � z1 � n � z2 � n � zn � n � z1 � n � z2<br />
u ( y ) � u ( x ) � u ( x ) � ..... u ( x ) � u ( k ) � u ( k ) �<br />
� � � � � �<br />
� � � �<br />
2 #<br />
2<br />
2 #<br />
2 2 2<br />
#<br />
2<br />
2 #<br />
� x � n 2 � kx � 1 1 2 � 1��kx � 2 2 2 � 1��kx<br />
� n n 2<br />
� � u kn�<br />
� 2 � 1 ����2�2 � � � � 2 �<br />
n<br />
1 � n � z2 � n � zn<br />
� 1��1� ..... � � ( ) � � u ( z ) u ( z ) ..... u ( zn)<br />
� n � � z � � n � � z � � � � �<br />
Sustituyendo en la ecuación d<strong>el</strong> límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección:<br />
2 2 2 #<br />
2<br />
# � 1��k� i<br />
� 1��<br />
x � 1 2<br />
� 1�� ��<br />
� � � 2 239,240 �<br />
0 ( ) 1 ( 1<br />
i Pu ��<br />
� � � �<br />
i n zi n z1<br />
2<br />
# # �k� n #<br />
� x1 2C0 239,240 � � 239,240 � � 239,240<br />
1( x ) 2 2 C0 2(<br />
..... 2<br />
) � � xn C0<br />
n ( ) �<br />
2 2 2 2<br />
2<br />
� k � � 1 k � 2<br />
� 1 � � 1 � � 1 �<br />
� � � � � � � � � � � � � � � �<br />
Pu Pu Pu<br />
� n � � z1 � � n � � z2 � � n � � zn<br />
�<br />
2 2<br />
2 #<br />
#<br />
� 1�� x � 2 2 � 1��<br />
x � n 2<br />
y k C k u k ) � � � � � u ( k2) � ..... � � � � u ( kn<br />
) �<br />
� � � �<br />
� � � � � n � � z2 � � n � � zn<br />
�<br />
[18]<br />
2 #<br />
2<br />
� k1x � 1<br />
� 2 �<br />
2<br />
1 �<br />
2 #<br />
2<br />
� k2x � 2<br />
� 2 �<br />
2<br />
2 �<br />
2 #<br />
2<br />
�kx � n n<br />
� 2 �<br />
2<br />
1 2<br />
n<br />
� 1 � � 1 � � 1 �<br />
� � u ( z ) � � u ( z ) ..... � � u ( zn<br />
)<br />
� n � � z � � n � � z � � n � � z �<br />
2<br />
521
Esta ecuación se simplifica para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que k1�� � k1��<br />
. Operando y reor<strong>de</strong>nando se obtiene la<br />
expresión para <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> la media.<br />
* 2 �1��k� i<br />
2y<br />
� k 1��<br />
��<br />
��<br />
�<br />
#<br />
i �n�� zi<br />
y �<br />
�<br />
2 � 2 2 �<br />
1 �k1����ur<strong>el</strong>( ki ) ��ur<strong>el</strong>(<br />
zi<br />
) �<br />
� i i �<br />
[19]<br />
2.2 Determinación d<strong>el</strong> 241 Pu por <strong>el</strong> crecimiento <strong>de</strong> 241 Am en los discos viejos <strong>de</strong> plutonio<br />
El 241 Pu genera una cantidad <strong>de</strong> 241 Am que sigue la ecuación (20) <strong>de</strong>rivada <strong>de</strong> la ecuación general <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>sintegración radiactiva:<br />
A<br />
A<br />
� � �<br />
241Am(2011) 241Am 241Pu<br />
241 �<br />
Pu (2005) ��241t ��<br />
Pu 241 t<br />
Am<br />
e � e �241Am<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
[20]<br />
A 241 = Actividad <strong>de</strong><br />
Am(2011)<br />
241 Am obtenida <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> separar <strong>el</strong> plutonio.<br />
A 241 = Actividad <strong>de</strong><br />
Pu (2005)<br />
241 Pu en <strong>el</strong> año <strong>de</strong> separación que ha generado <strong>el</strong> 241 Am.<br />
Expresado en cuentas y con la misma nomenclatura:<br />
A<br />
1<br />
C � C<br />
s 241 241<br />
1(<br />
0(<br />
Am ) Am )<br />
AT · V<br />
243 T ·<br />
Am 243Am<br />
ms C 243 243<br />
1 s1(<br />
� C ) 0(<br />
Am Am ) �241�� Am 241Pu<br />
241 �<br />
Pu (2005)1 ��241t Pu 1 ��241t<br />
Am 1<br />
e � e<br />
�241Am<br />
Estableciendo la misma simplificación que en <strong>el</strong> apartado anterior:<br />
1<br />
k1 � AT · V ·<br />
243 T<br />
Am 243Am<br />
V<br />
x �C� C<br />
s1<br />
1 s 241 241<br />
1(<br />
) 0(<br />
Am Am )<br />
z �C� C<br />
1 s 243 243<br />
1(<br />
) 0(<br />
Am Am )<br />
c<br />
1<br />
1<br />
�<br />
e � e<br />
��241t Pu 1 ��241t<br />
Am 1<br />
� � �<br />
d �<br />
�<br />
A<br />
241Am 241Pu<br />
241Am<br />
k x c d<br />
i i i<br />
241 � [22]<br />
Pu (2005) i zi<br />
[21]<br />
522
Los parámetros c y d se consi<strong>de</strong>ran constantes sin incertidumbre en <strong>el</strong> tiempo ya que esta es <strong>de</strong>spreciable<br />
respecto a las otras.<br />
La constante d es igual para cada disco pero la c <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> tiempo transcurrido entre la separación<br />
primera d<strong>el</strong> plutonio y la segunda, no siendo igual para todos los discos.<br />
Las incertidumbres <strong>de</strong> los parámetros son:<br />
2 2 2<br />
�V 2 T � � A<br />
243 2 T � � A<br />
243 2 T V<br />
243 T �<br />
Am Am Am 243Am<br />
2<br />
u ( k1) � � u ( AT ) � u ( V ) (<br />
243 T �<br />
u V<br />
243<br />
s1)<br />
�<br />
�<br />
Am Am<br />
m �<br />
�<br />
�<br />
�<br />
s1 m �<br />
�<br />
�<br />
�<br />
s1 m �<br />
� � � � � s1<br />
�<br />
u ( k ) � k u ( A ) � k u ( V ) � k u ( V ) [24]<br />
2 2 2 2 2 2 2<br />
1 1 r<strong>el</strong> T243Am 1 r<strong>el</strong> T243Am 1 r<strong>el</strong> s1<br />
u ( k ) � u ( A ) � u ( V ) � u ( V ) [25]<br />
2 2 2 2<br />
r<strong>el</strong> 1 r<strong>el</strong> T243Am r<strong>el</strong> T243Am r<strong>el</strong> s1<br />
u ( x ) � u ( C ) � u ( C ) � C � C [26]<br />
2 2 2<br />
1 s 241<br />
1( Am ) 0( 241<br />
Am ) s 241<br />
1(<br />
Am ) 0( 241<br />
Am )<br />
u ( x )<br />
2<br />
r<strong>el</strong><br />
C � C<br />
s 241 241<br />
1(<br />
0(<br />
Am ) Am )<br />
1 �<br />
2<br />
( Cs241 241<br />
1(<br />
� C ) 0( )<br />
Am Am )<br />
[27]<br />
u ( z ) � u ( C ) � u ( C ) � C � C [28]<br />
2 2 2<br />
1 s 243<br />
1( Am ) 0( 243<br />
Am ) s 243<br />
1(<br />
Am ) 0( 243<br />
Am )<br />
C � C<br />
243 243<br />
2<br />
s1<br />
( ) 0(<br />
Am Am )<br />
r<strong>el</strong> ( 1) �<br />
2<br />
u z<br />
�Cs243 243<br />
1 ( � C ) 0( ) �<br />
Am Am<br />
La actividad media queda como:<br />
k x c d k x c d<br />
[29]<br />
k x c d k x c d<br />
1 1 1 2 2 2 3 3 3<br />
n n n<br />
� � � .........<br />
z1 z2 z3 zn<br />
241 � [30]<br />
Pu<br />
y<br />
Y su incertidumbre:<br />
n<br />
2<br />
��kixicid� �<br />
2 2 2<br />
�� �<br />
�<br />
r<strong>el</strong> i r<strong>el</strong> i r<strong>el</strong> i<br />
i � �<br />
i<br />
�1� u( y241 ) � ( u ( x ) u ( k ) u ( z ))<br />
Pu � � � � � [31]<br />
�n� � z<br />
� �<br />
�<br />
Deshaciendo <strong>el</strong> cambio:<br />
� � ��<br />
241 241 243 243<br />
�1� � 2 � C<br />
2 2 2<br />
s1( �C0( C ) ) s1(<br />
�C<br />
) 0(<br />
Am Am Am Am ) ��<br />
u( y241 ) � � 241 � ( ) ( ) (<br />
( 2005) 243 243<br />
1) Pu � � ��<br />
A u<br />
Pu i r<strong>el</strong> AT ur<strong>el</strong> VT ur<strong>el</strong> Vs<br />
Am Am<br />
2<br />
2<br />
n<br />
� � � � �<br />
i ( Cs 241 241<br />
1 ( C ) 0( )<br />
��<br />
� � � �<br />
�<br />
Am Am ) �Cs243 243<br />
1 ( � C ) 0( ) � ��<br />
� � Am Am ��<br />
[32]<br />
[23]<br />
523
Siguiendo la misma lógica d<strong>el</strong> apartado anterior para <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> 241 Am medio crecido d<strong>el</strong><br />
241 Pu:<br />
2<br />
2<br />
*<br />
�1� �kicid� 241 � 1 2 241<br />
Pu ��<br />
� � � � 0 i ( Am)<br />
i n zi<br />
y k � C [33]<br />
� � � �<br />
Y <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección, con la misma filosofía quedaría:<br />
y<br />
#<br />
241Pu<br />
* 2 �1��kicid� 2y241�k<br />
Pu 1��<br />
��<br />
��<br />
�<br />
i �n�� zi<br />
�<br />
�<br />
2 � 2 2 �<br />
1 �k1����ur<strong>el</strong>( ki ) ��ur<strong>el</strong>(<br />
zi<br />
) �<br />
� i i �<br />
3.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
[34]<br />
El primer aspecto a resaltar es que la extracción d<strong>el</strong> plutonio y americio en los discos ha sido superior al<br />
98% en todas las muestras, lo cual indica la eficacia d<strong>el</strong> método utilizado. Los resultados <strong>de</strong> los<br />
porcentajes se muestran en la Tabla 1.<br />
Tabla 1.- Extracción d<strong>el</strong> plutonio <strong>de</strong> los discos, calculado por la cantidad existente en los discos una vez atacados<br />
Disco/mes % <strong>de</strong> 242 Pu en <strong>el</strong><br />
disco ±1s % Extracción<br />
Enero 0,89±0,51 99<br />
Febrero 0,45±0,20 100<br />
Marzo 0,32±0,16 100<br />
Abril 0,09±0,09 100<br />
Mayo 0,86±0,30 99<br />
Junio 0,07±0,07 100<br />
Julio 1,57±0,33 98<br />
Agosto 2,00±0,45 98<br />
Septiembre 0,00±0,00 100<br />
Octubre 0,06±0,06 100<br />
Noviembre 0,70±0,41 99<br />
Diciembre 1,14±0,30 99<br />
Los resultados d<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239,240 Pu, 238 Pu, 241 Pu, 241 Am <strong>de</strong> 2005 y 2011, así como las<br />
medias anuales, incertidumbres, umbrales <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión y límites <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección obtenidos mediante la suma<br />
<strong>de</strong> espectros se resumen en la Tabla 2.<br />
524
Año <strong>de</strong><br />
cálculo<br />
Tabla 2.- Resultados <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad y su incertidumbre expandida expresados en nBq·m -3 <strong>de</strong> 239,240 Pu, 238 Pu, 241 Pu,<br />
241<br />
Am <strong>de</strong> 2005 y 2011. Resultados <strong>de</strong> medias, incertidumbres <strong>de</strong> medias y límites <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> los espectros suma.<br />
2005 2011 2011 2005<br />
239,240 Pu<br />
(nBq·m -3 ±2s)<br />
238 Pu<br />
(nBq·m -3 ±2s)<br />
239,240 Pu<br />
(nBq·m -3 ±2s)<br />
238 Pu<br />
(nBq·m -3 ±2s)<br />
241 Am<br />
(nBq·m -3 ±2s)<br />
241 Pu<br />
(nBq·m -3 ±2s)<br />
Enero 1,4±1,7 0,8±1,2 1,8±1,8 ---- 0,09±0,55 11±68<br />
Febrero 0,9±1,0 1,4±1,0 0,4±0,8 0,3±0,9 0,31±0,47 38±57<br />
Marzo 8,0±2,1 1,2±0,9 6,8±2,0 1,6±1,2 0,66±0,63 80±76<br />
Abril 2,6±1,3 0,8±0,8 3,0±1,4 ---- 0,32±0,37 40±47<br />
Mayo 4,2±2,1 ---- 5,6±2,5 0,6±1,3 ---- ----<br />
Junio 13,0±3,0 0,2±0,9 9,8±2,6 0,7±0,8 ---- ----<br />
Julio 9,1±2,0 ---- 8,0±2,0 0,4±0,5 0,28±0,49 36±64<br />
Agosto 12,4±3,4 ---- 11,4±3,4 1,0±1,1 ---- ----<br />
Septiembre 5,9±2,8 4,2±2,4 6,7±3,2 ---- 0,12±0,25 ----<br />
Octubre 3,0±1,2 1,3±0,8 3,3±1,3 1,5±1,0 0,54±0,49 74±67<br />
Noviembre 2,4±2,2 2,1±2,3 3,2±3,4 1,8±2,7 0,58±1,42 79±194<br />
Diciembre 0,49±0,56 3,0±0,2 0,7±0,6 0,4±0,7 0,13±0,46 79±275<br />
Media 5,39±0,33 0,77±0,17 5,05±0,33 0,58±0,20 0,19±0,10 29±17<br />
UD Media 0,59 0,46 0,70 0,47 0,43 5,0<br />
LID Media 2,1 2,4 2,9 2,4 1,8 121<br />
---- Actividad negativa.<br />
Las activida<strong>de</strong>s negativas aunque no se incluyen en la tabla 2, se han empleado para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la<br />
media con <strong>el</strong> propósito <strong>de</strong> evitar un sesgo positivo. Destaca la similitud en los resultados <strong>de</strong> 2005 y 2011,<br />
que solapan con 1s (92% <strong>de</strong> casos) para <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> 239,240 Pu, ya que se trata <strong>de</strong> resultados <strong>de</strong> un duplicado<br />
<strong>de</strong> medida, mientras que para la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> 238 Pu solapa con 1s (67% <strong>de</strong> casos) influyendo la alta<br />
incertidumbre <strong>de</strong> los resultados.<br />
La <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> 241 Am en las medidas <strong>de</strong> 2011 ha permitido obtener la actividad <strong>de</strong> 241 Pu en las muestras<br />
<strong>de</strong> 2005. La aplicación <strong>de</strong> los criterios <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección ha llevado a un resultado no <strong>de</strong>tectable <strong>de</strong> la media<br />
pero que sería la máxima actividad que habría <strong>de</strong> ese isótopo en <strong>el</strong> Medio Ambiente. Este niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
actividad se pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar como la máxima cantidad <strong>de</strong> 241 Pu que existiría en <strong>el</strong> aire en <strong>el</strong> año 2005 y<br />
serviría <strong>de</strong> base para la comparación con <strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte ocurrido en Japón u otros que pudieran ocurrir.<br />
El procedimiento <strong>de</strong> cálculo se va a aplicar al programa <strong>de</strong> suma <strong>de</strong> espectros <strong>de</strong>sarrollado para realizar <strong>el</strong><br />
cálculo <strong>de</strong> medias <strong>de</strong> manera automatizada y con fondos acumulativos.<br />
Las r<strong>el</strong>aciones isotópicas <strong>de</strong> la media anual <strong>de</strong> 2005 y 2011 se muestran en la Tabla 3. Estas r<strong>el</strong>aciones<br />
isotópicas son indicativas y podría ser <strong>el</strong> cálculo base para establecer comparaciones con <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento d<strong>el</strong> reactor experimental d<strong>el</strong> CIEMAT, y <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> origen d<strong>el</strong> plutonio <strong>de</strong>tectado.<br />
4.- CONCLUSIONES<br />
238 Pu/ 239,240 Pu<br />
(1s) 2005<br />
Tabla 3.- R<strong>el</strong>aciones isotópica medias para 2005 y 2011<br />
238 Pu/ 239,240 Pu<br />
(1s) 2011<br />
241 Pu/ 239,240 Pu<br />
(1s) 2005<br />
241 Pu/ 239,240 Pu<br />
(1s) 2011<br />
0,143±0,033 0,115±0,040 5,3±3,2 5,7±3,4<br />
El procedimiento aplicado permite obtener toda la información disponible en los discos <strong>de</strong> plutonio<br />
antiguos, siendo la extracción d<strong>el</strong> plutonio d<strong>el</strong> disco completa y permitiendo la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> americio<br />
crecido d<strong>el</strong> isótopo 241 Pu.<br />
525
El cálculo <strong>de</strong> medias anuales y la posibilidad <strong>de</strong> asignarles un límite crítico nos permite la comparación<br />
<strong>de</strong> resultados realizados en diferentes periodos <strong>de</strong> tiempo y la asignación <strong>de</strong> sus r<strong>el</strong>aciones isotópicas.<br />
Las técnicas aplicadas abren un nuevo campo para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la contaminación a partir <strong>de</strong> las<br />
r<strong>el</strong>aciones d<strong>el</strong> término fuente y d<strong>el</strong> fondo natural en muestras <strong>de</strong> ultra baja concentración <strong>de</strong> actividad.<br />
Estos datos pr<strong>el</strong>iminares <strong>de</strong> fondo radiactivo <strong>de</strong> las explosiones nucleares nos permitirán i<strong>de</strong>ntificar<br />
contaminaciones posteriores acci<strong>de</strong>ntales o d<strong>el</strong> propio <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento.<br />
5.- REFERENCIAS<br />
[1] ISO 11929:2010. Determination of the characteristic limits (<strong>de</strong>cision threshold, <strong>de</strong>tection limit and limits of<br />
the confi<strong>de</strong>nce interval) for measurements of ionizing radiation -- Fundamentals and application.<br />
526
CAMPAÑA DE BÚSQUEDA DE FUENTES HUÉRFANAS<br />
LLEVADA A CABO POR ENRESA<br />
E. Alcai<strong>de</strong> 1,� , T. Ortiz 1 , Mª C. Orta 2 , 3<br />
, C. Rueda 1 ENRESA, Empresa Nacional <strong>de</strong> Residuos Radiactivos, UTPR, Emilio Vargas, 7,<br />
28043 Madrid<br />
2<br />
AdQ, UTPR, Caleruega, 79, 28033 Madrid<br />
3<br />
LAINSA, UTPR, B<strong>el</strong>grado 6, Polígono Európolis, Las Rozas, 28232 Madrid<br />
RESUMEN<br />
El presente trabajo refleja los resultados obtenidos en <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la campaña <strong>de</strong> búsqueda y<br />
recuperación <strong>de</strong> fuentes radiactivas huérfanas llevada a cabo en España a iniciativa d<strong>el</strong> Ministerio<br />
<strong>de</strong> Industria, Turismo y Comercio (MITYC), siguiendo las recomendaciones <strong>de</strong> los documentos<br />
legislativos vigentes, entre febrero <strong>de</strong> 2007 y diciembre <strong>de</strong> 2009. La campaña ha contado con <strong>el</strong><br />
asesoramiento d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN) y fue encargada su realización a la<br />
Empresa Nacional <strong>de</strong> Residuos Radiactivos (ENRESA).<br />
Palabras claves: Fuentes radiactivas, protección radiológica, residuos radiactivos.<br />
ABSTRACT<br />
The present paper reflects the results obtained during the performance of the orphan radioactive<br />
source search and recovery campaign carried out in Spain between February 2007 and December<br />
2009 on the initiative of the Ministry of Industry, Tourism and Tra<strong>de</strong> (MITYC) and in accordance<br />
with the recommendations of the legal documents in force. The campaign received advisory<br />
support from the Nuclear Safety Council (CSN) and its performance was commissioned to the<br />
radioactive waste management company Empresa Nacional <strong>de</strong> Residuos Radiactivos (ENRESA).<br />
Keywords: Radioactive sources, radiological protection, radioactive waste.<br />
1. Introducción<br />
Como consecuencia d<strong>el</strong> riesgo radiológico potencial d<strong>el</strong> mal uso <strong>de</strong> las fuentes radiactivas y, en<br />
especial, <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong> alta actividad, <strong>el</strong> 22 <strong>de</strong> diciembre <strong>de</strong> 2003 se publicó la Directiva <strong>de</strong> la<br />
Unión Europea 2003/122, sobre <strong>el</strong> control <strong>de</strong> las fuentes radiactivas s<strong>el</strong>ladas <strong>de</strong> actividad <strong>el</strong>evada y las<br />
fuentes huérfanas. En esta directiva se instaba a los estados miembros a organizar campañas <strong>de</strong><br />
recuperación <strong>de</strong> fuentes huérfanas que procedieran <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s pasadas. La directiva fue<br />
transpuesta a la legislación nacional en España a través d<strong>el</strong> Real Decreto 229/2006. En este Real<br />
Decreto se <strong>de</strong>finen, entre otros conceptos, las fuentes <strong>de</strong> alta actividad y las fuentes huérfanas.<br />
Asimismo se establecen los requisitos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong> alta actividad y la posibilidad <strong>de</strong><br />
realizar una campaña <strong>de</strong> recuperación <strong>de</strong> fuentes huérfanas.<br />
Se conocen como fuentes huérfanas, aqu<strong>el</strong>las cuya actividad en <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> ser <strong>de</strong>scubiertas es<br />
superior al valor <strong>de</strong> exención establecido en la normativa vigente y que no están sometidas a control<br />
regulador (1) al (6), ya sea porque nunca lo han estado o porque han sido abandonadas, perdidas,<br />
� ealt@enresa.es.<br />
527
extraviadas, robadas, o transferidas a un nuevo poseedor sin la <strong>de</strong>bida notificación a la autoridad<br />
competente o sin que haya sido informado <strong>el</strong> nuevo receptor.<br />
Consi<strong>de</strong>rando lo anterior existen tres tipos <strong>de</strong> fuentes radiactivas huérfanas:<br />
- las que están controladas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> riesgo radiológico o físico pero están fuera<br />
<strong>de</strong> control regulador <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista administrativo.<br />
- las que aún pudiendo estar <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> control regulador administrativo han pasado a estar fuera <strong>de</strong><br />
control <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista radiológico o físico por haber sido abandonadas, robadas,<br />
perdidas, extraviadas etc.<br />
- las que a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> estar fuera <strong>de</strong> control administrativo, están fuera <strong>de</strong> control radiológico o<br />
físico.<br />
Estos dos últimos casos son los que pue<strong>de</strong>n suponer un riesgo para las personas o <strong>el</strong> medioambiente,<br />
entre otras razones por ignorancia <strong>de</strong> su poseedor <strong>de</strong> su condición <strong>de</strong> radiactivo.<br />
2. Material y Métodos<br />
La campaña fue concebida como complemento <strong>de</strong> otras acciones ya realizadas o en curso tales como<br />
las <strong>de</strong>rivadas d<strong>el</strong> protocolo en vigor para la vigilancia radiológica en <strong>el</strong> sector d<strong>el</strong> reciclado d<strong>el</strong> metal y<br />
se ha dirigido a todos los campos <strong>de</strong> aplicación, enfocándose principalmente a fuentes huérfanas<br />
proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s pasadas y buscando la efectividad más en sectores profesionales que al<br />
público en general. Asimismo se estableció como prioritario las fuentes <strong>de</strong> alta actividad que pudieran<br />
aparecer, si bien se acordó que se retirarían todas las que se <strong>de</strong>clararan en la misma.<br />
La campaña ha sido financiada con fondos <strong>de</strong> los presupuestos generales d<strong>el</strong> estado y la retirada <strong>de</strong><br />
fuentes huérfanas no ha sido gratuita, sino que se han aplicado, <strong>de</strong> la forma menos gravosa posible y<br />
siempre que <strong>el</strong>lo ha sido factible, las mismas tarifas establecidas por ENRESA para la retirada <strong>de</strong><br />
fuentes reguladas, siendo <strong>el</strong> último poseedor <strong>de</strong> la fuente <strong>el</strong> que ha tenido que hacerse cargo <strong>de</strong> los<br />
costes <strong>de</strong> gestión, aunque en casos excepcionales se tomó la <strong>de</strong>cisión <strong>de</strong> no <strong>de</strong>jar <strong>de</strong> retirar ninguna<br />
fuente huérfana por falta <strong>de</strong> pago, <strong>de</strong>stinando una parte <strong>de</strong> los fondos <strong>de</strong> la campaña a cubrir esta<br />
posible inci<strong>de</strong>ncia.<br />
La primera medida llevada a cabo fue la activación <strong>de</strong> páginas <strong>el</strong>ectrónicas <strong>de</strong> las organizaciones<br />
implicadas, ofreciendo información e incorporando documentos informativos e instrucciones básicas.<br />
Para una gestión operativa más rápida y sencilla <strong>de</strong> las fuentes radiactivas que pudieran aparecer se<br />
solicitó al MITYC una Autorización <strong>de</strong> Transferencia <strong>de</strong> carácter “genérico”para cubrir <strong>el</strong> requisito<br />
establecido en la normativa nacional.<br />
Se <strong>el</strong>aboró y publicitó <strong>el</strong> documento “Pasos a seguir para la <strong>de</strong>claración <strong>de</strong> fuentes huérfanas” dirigido<br />
“a los que posean, crean poseer o tengan información directa sobre la existencia <strong>de</strong> alguna fuente<br />
radiactiva huérfana”, instando a los posibles poseedores a recopilar la información disponible sobre<br />
las fuentes y los materiales radiactivos y listando los documentos y datos más r<strong>el</strong>evantes a aportar por<br />
<strong>el</strong>los ( catálogo <strong>de</strong> la fuente y d<strong>el</strong> equipo, mod<strong>el</strong>o y nº <strong>de</strong> serie <strong>de</strong> la fuente y d<strong>el</strong> equipo que la alberga,<br />
radionucleidos existentes, certificado <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> la fuente…).<br />
Se estableció igualmente una operativa que minimizase <strong>el</strong> tiempo transcurrido <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la <strong>de</strong>claración <strong>de</strong><br />
una fuente radiactiva hasta su retirada, asegurando que tras su caracterización quedaban <strong>de</strong>bidamente<br />
señalizadas, almacenadas y controladas para evitar <strong>el</strong> acceso a las mismas <strong>de</strong> personal no autorizado.<br />
Asimismo la búsqueda física, caracterización, transporte y retiradas <strong>de</strong> fuentes, fue llevada a cabo bajo<br />
los procedimientos habituales <strong>de</strong> ENRESA con la única particularidad <strong>de</strong> que las fuentes que se<br />
<strong>de</strong>clararan <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la campaña llevarían una i<strong>de</strong>ntificación especial tras su caracterización.<br />
La campaña ha sido conducida por un comité consultivo formado por representantes d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong><br />
Seguridad Nuclear, d<strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Industria, Turismo y Comercio, ENRESA y <strong>de</strong> diversos<br />
528
organismos e instituciones, que ha sido fundamental en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> recopilación <strong>de</strong> la información<br />
nacional histórica y para la i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> los sectores <strong>de</strong> actividad susceptibles <strong>de</strong> poseer fuentes<br />
huérfanas.<br />
El control regulador d<strong>el</strong> país es a<strong>de</strong>cuado y severo <strong>de</strong> cara al control <strong>de</strong> fuentes. En otros países se han<br />
exigido únicamente registros o se han concedido autorizaciones más genéricas (15) y (16). Aún así, es<br />
obvio que no podía <strong>de</strong>scartarse <strong>de</strong> forma absoluta la existencia <strong>de</strong> fuentes huérfanas proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong><br />
activida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> pasado. Hay que tener en cuenta también que un país no está d<strong>el</strong> todo aislado y libre <strong>de</strong><br />
riesgo en r<strong>el</strong>ación con <strong>el</strong> movimiento internacional no <strong>de</strong>clarado <strong>de</strong> fuentes radiactivas.<br />
Con la ayuda d<strong>el</strong> Comité Consultivo se pudo adquirir una visión <strong>de</strong> lo que fueron los usos <strong>de</strong> las<br />
fuentes en España en los primeros años (1950´s a 1980´s) antes <strong>de</strong> la creación d<strong>el</strong> CSN. En la<br />
literatura consultada (8) a (11) se <strong>de</strong>stacan las siguientes situaciones <strong>de</strong> riesgo en r<strong>el</strong>ación con<br />
escenarios en los que han aparecido fuentes radiactivas fuera <strong>de</strong> control:<br />
� Fuentes <strong>de</strong> t<strong>el</strong>eterapia adquiridas, en <strong>el</strong> pasado que han sido halladas fuera d<strong>el</strong> control por no<br />
existir una forma <strong>de</strong> gestión viable d<strong>el</strong> residuo o ser éste muy caro.<br />
� Fuentes <strong>de</strong> braquiterapia <strong>de</strong> Ra-226 utilizadas en los primeros años, cuyos dueños han<br />
fallecido y las familias no saben que hacer con <strong>el</strong>las, consi<strong>de</strong>rándolas material valioso <strong>de</strong>bido<br />
al encapsulamiento <strong>de</strong> oro y platino y a los filtros <strong>de</strong> oro que llevan asociados.<br />
� Fuentes <strong>de</strong> diversos usos, principalmente médicos, recibidas como donación <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong><br />
programas <strong>de</strong> cooperación internacional o adquiridas <strong>de</strong> “segunda mano”<br />
� Otras fuentes médicas con alto riesgo <strong>de</strong> extravío, incluso que pacientes se han podido llevar<br />
en su cuerpo tras haberse sometido a un tratamiento.<br />
� Fuentes <strong>de</strong> radiografía industrial, cargadas en equipos portátiles y transportadas en vehículos<br />
privados, que son llevadas a otros países sin autorización o sustraídas d<strong>el</strong> vehículo en <strong>el</strong> que<br />
viajaban.<br />
� Fuentes asociadas a equipos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> procesos, normalmente <strong>de</strong> largo periodo <strong>de</strong><br />
semi<strong>de</strong>sintegración que fueron olvidados a lo largo <strong>de</strong> los años y fueron gestionados <strong>de</strong><br />
forma inapropiada.<br />
� Fuentes <strong>de</strong> uso militar, usadas en ejercicios que, por razones políticas o bélicas, fueron<br />
abandonadas, tras su uso, sin control.<br />
� Fuentes que aparecieron en la industria d<strong>el</strong> metal junto con la chatarra.<br />
� Fuentes utilizadas en investigaciones, que luego quedaron abandonadas una vez concluidas<br />
las mismas, entre <strong>el</strong>las, irradiadores <strong>de</strong> investigación conteniendo fuentes <strong>de</strong> alta actividad.<br />
� Fuentes en posesión <strong>de</strong> proveedores nacionales, que reúnen a menudo un número apreciable<br />
<strong>de</strong> fuentes <strong>de</strong>caídas una vez sustituidas por nuevas, y que no en todos los casos pue<strong>de</strong>n<br />
<strong>de</strong>spués <strong>de</strong>volver a origen (motivos económicos no previstos, falta <strong>de</strong> embalaje a<strong>de</strong>cuado,<br />
etc.) .<br />
� Fuentes <strong>de</strong> uso en minas y prospecciones en las que, por no haber en algunos casos sistema<br />
regulador o por las dificulta<strong>de</strong>s <strong>de</strong> introducir fuentes en <strong>el</strong> mismo <strong>de</strong> forma legal, se ha hecho<br />
sin <strong>de</strong>clarar esta condición, siendo abandonadas en <strong>el</strong> país tras la conclusión <strong>de</strong> los trabajos.<br />
En las primeras reuniones d<strong>el</strong> Comité Consultivo se establecieron las acciones a realizar, siendo la<br />
primera la difusión <strong>de</strong> la campaña a niv<strong>el</strong> nacional en todos los sectores <strong>de</strong> actividad i<strong>de</strong>ntificados<br />
como susceptibles <strong>de</strong> poseer fuentes radiactivas huérfanas (<strong>de</strong>fensa, sanidad, investigación y docencia,<br />
industria y servicios, agricultura, fomento y transportes, minas, medio ambiente, hacienda/justicia).<br />
Los contactos se realizaron a lo largo <strong>de</strong> la campaña en varias fases:<br />
529
� Difusión masiva, con envío amplio <strong>de</strong> cartas a organizaciones y empresas incluidas en una<br />
base <strong>de</strong> datos <strong>el</strong>aborada específicamente para la campaña a partir <strong>de</strong> los sectores<br />
i<strong>de</strong>ntificados <strong>de</strong> interés (13) y (14).<br />
� Difusión s<strong>el</strong>ectiva, por carta, t<strong>el</strong>éfono y entrevista personal. Dirigida a asociaciones,<br />
socieda<strong>de</strong>s, colegios, etc., i<strong>de</strong>ntificados como objetivo <strong>de</strong> la campaña.<br />
� Difusión personalizada, por t<strong>el</strong>éfono y entrevista personal. Dirigida a personal en activo<br />
trabajando en instalaciones i<strong>de</strong>ntificadas como objetivo <strong>de</strong> la campaña.<br />
� Difusión especial, por t<strong>el</strong>éfono y entrevista personal. Dirigida a individuos i<strong>de</strong>ntificados por<br />
<strong>el</strong> Comité con conocimiento histórico <strong>de</strong> los primeros usos <strong>de</strong> las radiaciones en España, en<br />
su mayor parte ya retirados.<br />
� Difusión en foros, <strong>congreso</strong>s y reuniones organizados por socieda<strong>de</strong>s y asociaciones médicas,<br />
científicas y tecnológicas. Dirigida a profesionales <strong>de</strong> un sector <strong>de</strong> actividad concreto<br />
s<strong>el</strong>eccionado.<br />
El objetivo d<strong>el</strong> mensaje difundido fue informar a los profesionales <strong>de</strong> los distintos sectores <strong>de</strong><br />
actividad sobre la existencia <strong>de</strong> la campaña y sus objetivos y características, y solicitar colaboración<br />
voluntaria <strong>de</strong> los posibles poseedores <strong>de</strong> fuentes huérfanas o información sobre posible ubicación<br />
conocida o sospechada <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> fuentes planteando a los posibles <strong>de</strong>clarantes la campaña como<br />
una oportunidad especial <strong>de</strong> gestionar tales fuentes.<br />
La búsqueda administrativa, realizada <strong>de</strong> forma mayoritaria a lo largo <strong>de</strong> toda la campaña consistió en<br />
la recopilación y análisis <strong>de</strong> información para i<strong>de</strong>ntificar sectores susceptibles <strong>de</strong> poseer fuentes<br />
huérfanas a través <strong>de</strong> Internet, bibliografía disponible, documentois históricos…<br />
Algunos <strong>de</strong> los documentos analizados, a <strong>de</strong>stacar por su importancia fueron los siguientes:<br />
� Resoluciones <strong>de</strong> transferencia anteriores (a fin <strong>de</strong> estudiar <strong>de</strong> dón<strong>de</strong> procedían las fuentes<br />
huérfanas <strong>de</strong>claradas en <strong>el</strong> pasado).<br />
� Hallazgos <strong>de</strong> origen nacional en <strong>el</strong> protocolo d<strong>el</strong> metal (aunque la mayoría <strong>de</strong> las fuentes<br />
encontradas tiene asignado origen internacional).<br />
� Listados proporcionados por proveedores (listados nacionales <strong>de</strong> suministros).<br />
� Listados <strong>de</strong> empresas por sectores (Listados EPER d<strong>el</strong> MITYC <strong>de</strong> empresas contaminantes).<br />
Otros documentos analizados fueron:<br />
� Listados <strong>de</strong> asistentes a <strong>congreso</strong>s y reuniones específicos (a fin <strong>de</strong> localizar centros <strong>de</strong><br />
trabajo r<strong>el</strong>acionados con un área <strong>de</strong>terminada).<br />
� Directorios específicos <strong>de</strong> ciertos sectores (cámara <strong>de</strong> comercio, sector minero, médicos<br />
jubilados).<br />
� Destinatarios <strong>de</strong> mailing <strong>de</strong> revistas especializadas (CSN, SEPR etc.).<br />
� Actas <strong>de</strong> inspección CSN (para localizar otros campos <strong>de</strong> utilización <strong>de</strong> fuentes, aún no<br />
i<strong>de</strong>ntificados).<br />
La búsqueda física fue realizada solamente en ocasiones puntuales, y ha consistido en las acciones<br />
encaminadas a la localización mediante <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> radiación e i<strong>de</strong>ntificación (18) y (19). Este tipo<br />
<strong>de</strong> búsqueda se realizó siempre con <strong>el</strong> consentimiento d<strong>el</strong> titular <strong>de</strong> la empresa y siguiendo <strong>el</strong><br />
procedimiento habitual <strong>de</strong> ENRESA para estas activida<strong>de</strong>s.<br />
A lo largo <strong>de</strong> la campaña se <strong>el</strong>aboraron los siguientes documentos:<br />
� “Información gráfica sobre fuentes y equipos radiactivos”.<br />
530
� “Activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ENRESA r<strong>el</strong>acionadas con la búsqueda y recuperación <strong>de</strong> materiales<br />
nucleares o radiactivos”.<br />
� “Primeras retiradas <strong>de</strong> fuentes radiactivas huérfanas”.<br />
� “Características <strong>de</strong> fuentes radiactivas, sus usos y riesgos” (17).<br />
� “Fuentes <strong>de</strong> Radio-226 <strong>de</strong> uso médico”.<br />
� “Comparación <strong>de</strong> empresas d<strong>el</strong> listado EPER por sectores con las empresas con autorización<br />
vigente <strong>de</strong> Instalación radiactiva”.<br />
Igualmente se prepararon pósters” y ponencias para Congresos y Reuniones.<br />
Las primeras respuestas a la campaña se empezaron a recibir a partir d<strong>el</strong> verano <strong>de</strong> 2007, tras <strong>el</strong> envío<br />
masivo <strong>de</strong> cartas. Se recibieron un gran número <strong>de</strong> <strong>comunicaciones</strong> en respuesta a la labor <strong>de</strong> difusión<br />
realizada. A la vista <strong>de</strong> la información facilitada, ENRESA contactó directa y personalmente con los<br />
<strong>de</strong>clarantes para confirmarles si efectivamente se trataba <strong>de</strong> una fuente o material radiactivo objeto <strong>de</strong><br />
la campaña y <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> proce<strong>de</strong>r a continuación.<br />
Las fuentes exentas, que no fueron <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> la campaña en un primer momento, se acabaron<br />
retirando <strong>de</strong>bido a que en ocasiones estas fuentes se encontraban en instalaciones junto con otras<br />
fuentes no exentas que se retiraban, en otros casos <strong>el</strong> poseedor <strong>de</strong>sconocía la actividad <strong>de</strong> la fuente<br />
cuando la <strong>de</strong>claraba lo que obligaba a consi<strong>de</strong>rarla como huérfana y en otros casos incluso, las fuentes<br />
se encontraban en emplazamientos particularmente sensibles.<br />
En todos los casos, tras la aceptación por parte <strong>de</strong> los poseedores <strong>de</strong> las condiciones establecidas para<br />
<strong>el</strong>lo, que les fueron comunicadas, comenzaron a retirarse las fuentes huérfanas <strong>de</strong>claradas.<br />
Previamente a su recogida se realizó siempre una visita técnica a cada una <strong>de</strong> las instalaciones<br />
<strong>de</strong>clarantes. En conjunto las operaciones <strong>de</strong> recogida incluyeron las siguientes acciones:<br />
� Caracterización <strong>de</strong> las fuentes radiactivas <strong>de</strong>claradas.<br />
� Toma <strong>de</strong> imagen gráfica <strong>de</strong> las fuentes /equipos caracterizados.<br />
� Acondicionamiento <strong>de</strong> las fuentes para su almacenamiento y transporte.<br />
� Retirada <strong>de</strong> fuentes radiactivas <strong>de</strong> las instalaciones <strong>de</strong>clarantes.<br />
� Transporte a las instalaciones <strong>de</strong> ENRESA en El Cabril para su gestión segura.<br />
Se <strong>el</strong>aboró una etiqueta, específica <strong>de</strong> la campaña, para señalización <strong>de</strong> fuentes tras su caracterización,<br />
en cumplimiento <strong>de</strong> lo establecido en la Resolución d<strong>el</strong> MITYC.<br />
EL MITYC y <strong>el</strong> CSN fueron informados con periodicidad trimestral <strong>de</strong> los avances realizados en la<br />
campaña y <strong>de</strong> las fuentes retiradas <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la misma.<br />
3. Resultados<br />
En <strong>el</strong> transcurso <strong>de</strong> la campaña se han caracterizado y medido radiológicamente 461 fuentes<br />
radiactivas <strong>de</strong> las cuales 200 eran fuentes exentas. Algunas <strong>de</strong> estas fuentes tenían una actividad d<strong>el</strong><br />
or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> los GBq, siendo la actividad <strong>de</strong> la mayoría <strong>de</strong> <strong>el</strong>las d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> los MBq. La actividad total<br />
retirada ha sido <strong>de</strong> 1,84 TBq, <strong>de</strong>bida fundamentalmente a indicadores con tritio que tienen activida<strong>de</strong>s<br />
muy altas. Sin estos indicadores la actividad total retirada ha sido 165 GBq. La actividad <strong>de</strong> las<br />
fuentes exentas ha sido 638 MBq.<br />
El año 2009 fue <strong>el</strong> año <strong>de</strong> más actividad en <strong>el</strong> que se retiraron <strong>el</strong> mayor número <strong>de</strong> fuentes. Las<br />
fuentes retiradas en 2010 (en <strong>el</strong> primer trimestre) son las que fueron <strong>de</strong>claradas a la campaña antes d<strong>el</strong><br />
31 <strong>de</strong> diciembre <strong>de</strong> 2009, fecha <strong>de</strong> finalización <strong>de</strong> la misma a efectos <strong>de</strong> recepción <strong>de</strong> <strong>de</strong>claraciones. A<br />
531
partir <strong>de</strong> esa fecha las fuentes huérfanas <strong>de</strong>claradas han sido dirigidas al sistema ordinario <strong>de</strong> gestión<br />
<strong>de</strong> fuentes <strong>de</strong> ENRESA.<br />
Los isótopos que se han i<strong>de</strong>ntificado con mayor frecuencia han sido <strong>el</strong> Cs-137, Ra-226, Sr-90 y Ni-63.<br />
En la Fig. 1 se representa la distribucuón por radionucleidos.<br />
Fig nº 1: Distribución por radionucleido<br />
La distribución <strong>de</strong> resultados es la que se podía esperar al inicio <strong>de</strong> la campaña con alguna excepción,<br />
como por ejemplo <strong>el</strong> Po-210, radionucleido <strong>de</strong> periodo <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración corto, utilizado<br />
principalmente en la <strong>el</strong>iminación <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectricidad estática en la industria.<br />
En cuanto a la distribución <strong>de</strong> fuentes retiradas por actividad, la mayoría <strong>de</strong> fuentes recogidas en la<br />
campaña (60%) tenían una actividad menor <strong>de</strong> 1MBq en <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> ser retiradas. La fuente <strong>de</strong><br />
más r<strong>el</strong>evancia radiológica retirada fue una <strong>de</strong> Cs-137 <strong>de</strong> 76 GBq.<br />
Las fuentes se han localizado en todos los sectores habituales d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> fuentes radiactivas, con<br />
porcentajes similares en todos <strong>el</strong>los, entre <strong>el</strong> 20 y <strong>el</strong> 30%. También <strong>el</strong> número <strong>de</strong> fuentes por sectores<br />
ha presentado <strong>el</strong> mismo porcentaje <strong>el</strong> 26% en los más significativos (industria, medicina e<br />
investigación).<br />
El tipo <strong>de</strong> fuentes localizadas han sido <strong>de</strong> control <strong>de</strong> procesos industriales; tubos y agujas <strong>de</strong> Ra-226<br />
<strong>de</strong> uso medico; fuentes para medida <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad y humedad <strong>de</strong> su<strong>el</strong>os; aplicadores oftálmicos <strong>de</strong> uso<br />
medico y diferentes tipos <strong>de</strong> fuentes <strong>de</strong> chequeo y calibración <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> medida y <strong>de</strong> laboratorio.<br />
En cuanto a la categorización (7) y (12), aunque <strong>el</strong> objetivo preferente <strong>de</strong> la campaña eran las fuentes<br />
<strong>de</strong> categorías 1, 2 y 3, se constata que, a excepción <strong>de</strong> una fuente en <strong>el</strong> límite, que en su origen era <strong>de</strong><br />
categoría 3, todas las <strong>de</strong>más estaban <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las categorías 4 (6%) y 5 (94%). Hay que <strong>de</strong>cir sin<br />
embargo que hay fuentes <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las categorías 4 y 5 que tienen su importancia en caso <strong>de</strong><br />
encontrarse fuera <strong>de</strong> control, como las que se utilizan para medida <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad y humedad <strong>de</strong> su<strong>el</strong>os<br />
(categoría 4), las agujas y tubos <strong>de</strong> radio-226 <strong>de</strong> uso médico(categoría 4), los aplicadores oftálmicos<br />
<strong>de</strong> braquiterapia (categoría 5), etc.<br />
En cuanto a distribución por Comunida<strong>de</strong>s Autónomas, Madrid es, con mucho, la Comunidad que<br />
más fuentes huérfanas ha <strong>de</strong>clarado, seguida <strong>de</strong> Andalucía, Cataluña, Galicia y Aragón.<br />
Aunque la campaña fue dirigida a todo <strong>el</strong> territorio nacional, la mayor parte <strong>de</strong> las fuentes se retiraron<br />
en Madrid <strong>de</strong>bido posiblemente a dos motivos básicos: a) España era un país muy centralizado en los<br />
primeros años e históricamente los primeros usos <strong>de</strong> la radiación vinieron <strong>de</strong> la JEN en Madrid y b) en<br />
algunos casos, las fuentes <strong>de</strong>claradas fueron agrupadas en las instalaciones <strong>de</strong> sus servicios centrales<br />
en Madrid antes <strong>de</strong> ser transferidas a ENRESA.<br />
Referente a las fuentes exentas retiradas, comentar que los isótopos que se han i<strong>de</strong>ntificado con<br />
mayor frecuencia han sido <strong>el</strong> Co-57 y <strong>el</strong> Co-60. Por distribución <strong>de</strong> actividad, un 33% tenían menos<br />
532
<strong>de</strong> 1 KBq, un 55% entre 1 y 1000 kBq y <strong>el</strong> 12 % tenía una actividad superior a 1000 KBq. Por<br />
Comunida<strong>de</strong>s Autónomas, nuevamente Madrid es, la que más fuentes huérfanas ha <strong>de</strong>clarado,<br />
seguida <strong>de</strong> Andalucía.<br />
Las activida<strong>de</strong>s mencionadas se refieren a la fecha <strong>de</strong> retirada <strong>de</strong> las instalaciones <strong>de</strong>clarantes.<br />
Asimismo se han retirado 35 unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> contención <strong>de</strong> materiales diversos (fuentes no encapasuladas<br />
<strong>de</strong> varios radionucleidos, diversos equipos y piezas conteniendo uranio empobrecido, numerosos<br />
indicadores luminosos, válvulas y algunas piezas contaminadas).<br />
4. Conclusiones<br />
Entre las razones observadas por las que existían las fuentes huérfanas retiradas están:<br />
En fuentes proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> instalaciones:<br />
� Altas o clausuras ina<strong>de</strong>cuadas <strong>de</strong> instalaciones radiactivas. En ciertas ocasiones se retiraron<br />
fuentes <strong>de</strong> instalaciones reglamentadas que por diversos motivos, o no habían sido dadas <strong>de</strong><br />
alta en su autorización administrativa, o la instalación se había clausurado sin haber<br />
gestionado todas las fuentes <strong>de</strong> forma a<strong>de</strong>cuada.<br />
� Motivos burocráticos o económicos. En algún caso sus poseedores conocían las vías <strong>de</strong><br />
gestión existentes pero las habían retenido hasta ver cómo podían realizar su retirada d<strong>el</strong><br />
modo más sencillo y económico posible. En algún caso incluso se contemplaba la posibilidad<br />
<strong>de</strong> futuros usos con potencial beneficio económico.<br />
En fuentes proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> legados históricos:<br />
� Desconocimiento <strong>de</strong> trámites <strong>de</strong> gestión. En muchos casos se trataba <strong>de</strong> legados históricos,<br />
fuentes adquiridas incluso antes <strong>de</strong> que existiese control regulador, <strong>de</strong> las que <strong>el</strong> poseedor no<br />
sabía como <strong>de</strong>spren<strong>de</strong>rse.<br />
Debe <strong>de</strong>stacarse que se ha encontrado una disposición general favorable a la colaboración con la<br />
campaña en <strong>el</strong> personal <strong>de</strong> todos los sectores contactados. Es <strong>de</strong> <strong>de</strong>stacar también que la campaña no<br />
ha producido impacto negativo alguno, sino más bien todo lo contrario. La labor <strong>de</strong> difusión llevada a<br />
cabo ha dado lugar a que llegara en ocasiones a personas ajenas al uso <strong>de</strong> las radiaciones, que se<br />
interesaron a través <strong>de</strong> las vías habilitadas al efecto y ofrecieron su ayuda y colaboración.<br />
En la gran mayoría <strong>de</strong> los casos se ha conseguido <strong>el</strong> objetivo inicial marcado y han sido los<br />
poseedores quienes han sufragado los costes <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> la gestión segura <strong>de</strong> las fuentes por<br />
ENRESA. En todo caso, hay que <strong>de</strong>cir que no se he <strong>de</strong>jado <strong>de</strong> retirar ninguna fuente huérfana por este<br />
motivo.<br />
El trabajo realizado ha tenido muchas dificulta<strong>de</strong>s prácticas cuando ha pretendido dar “trazabilidad” a<br />
fuentes o instalaciones concretas <strong>de</strong>bido al gran número <strong>de</strong> empresas <strong>de</strong>saparecidas que se han<br />
encontrado, algunas <strong>de</strong> <strong>el</strong>las <strong>de</strong>finitivamente, otras que habían cambiado <strong>de</strong> nombre o <strong>de</strong> domicilio o<br />
que habían sido absorbidas por empresas mayores.<br />
Respecto a la gestión <strong>de</strong> fuentes fuera <strong>de</strong> control en <strong>el</strong> pasado, se <strong>de</strong>tectó <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los sectores<br />
contactados un amplio conocimiento d<strong>el</strong> mecanismos <strong>de</strong> actuación clásico <strong>de</strong> transferencia <strong>de</strong> fuentes<br />
huérfanas (solicitud <strong>de</strong> autorización <strong>de</strong> transferencia, notificaciones…), previsto en la reglamentación<br />
nacional.<br />
Las fuentes huérfanas localizadas en la campaña no constituían, en la gran mayoría <strong>de</strong> casos, p<strong>el</strong>igro<br />
en cuanto a la seguridad física ni problemas graves <strong>de</strong> seguridad radiológica. Tras un análisis <strong>de</strong> los<br />
resultados <strong>de</strong> la campaña, se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cir que en España no parece que haya un problema grave <strong>de</strong><br />
existencia <strong>de</strong> fuentes radiactivas huérfanas y vulnerables, <strong>de</strong>bido a las características específicas d<strong>el</strong><br />
marco regulador nacional y gracias a las diversas campañas realizadas en <strong>el</strong> pasado.<br />
533
No obstante, siguiendo las recomendaciones d<strong>el</strong> OIEA, sigue consi<strong>de</strong>rándose necesario que los<br />
gobiernos <strong>de</strong> los distintos países tengan establecida una estrategia nacional <strong>de</strong> cara al control <strong>de</strong><br />
fuentes radiactivas.<br />
La experiencia acumulada tras la campaña ha <strong>de</strong>mostrado que, aunque seguían existiendo en España<br />
fuentes radiactivas huérfanas, éstas no eran <strong>de</strong> especial r<strong>el</strong>evancia, ni en número, ni en sus<br />
características radiológicas, ni por su riesgo <strong>de</strong> <strong>de</strong>scontrol físico, gracias al control ejercido por <strong>el</strong><br />
organismo regulador y a los esfuerzos realizados para su recuperación en las distintas campañas<br />
llevadas a cabo en <strong>el</strong> pasado. En general se cumplieron las expectativas <strong>de</strong> la evaluación realizada al<br />
comienzo <strong>de</strong> la campaña.<br />
La campaña se consi<strong>de</strong>ra que ha cumplido a<strong>de</strong>cuadamente su objetivo ya que ha posibilitado la<br />
retirada <strong>de</strong> un número apreciable <strong>de</strong> fuentes huérfanas que existía en nuestro país, y ha sido bien<br />
valorada por parte <strong>de</strong> los organismos nacionales e internacionales contactados. La campaña fue<br />
reconocida como una “buena práctica”, al igual que <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> campañas realizadas en <strong>el</strong> pasado, por<br />
parte <strong>de</strong> la autoridad internacional (OIEA) durante la misión IRRS, Integrated Regulatory Review<br />
Service), revisión integral y voluntaria d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> seguridad nuclear y protección radiológica que<br />
tuvo lugar entre enero y febrero <strong>de</strong> 2008 en nuestro país.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Management of disused long lived sealed radioactive sources IAEA TECDOC 1357<br />
[2]Management of spent high activity radioactive sources IAEA TECDOC 1301<br />
[3]Management for the prevention of acci<strong>de</strong>nts from disused sealed radioactive sources IAEA TEC DOC 1205<br />
[4]Methods to i<strong>de</strong>ntify and locate spent radiation sources IAEA TECDOC 804.<br />
[5]Nature and Magnitu<strong>de</strong> of the Problem of Spent Radiation Sources, IAEA TECDOC-620 (1991).<br />
[6]Handling, Conditioning and Storage of Spent Sealed Radioactive Sources, IAEA-TECDOC-1145 (2000)<br />
[7]Categorization of radioactive sources IAEA TECDOC 1344<br />
[8]IAEA-TECDOC-1388 Strengthening control over radioactive sources in authorized use and regainig control<br />
over orphan sources<br />
[9]Orphan sources. Extending Radiological Protection outsi<strong>de</strong> the Regulatory framework. (E.Gil, 2 nd European<br />
IRPA Congress on Radiation Protection)<br />
[10]DS410 Dev<strong>el</strong>opment of a National Strategy for regaining control over orphan sources and improving control<br />
over vulnerable radioactive sources.<br />
[11]Lost and found dangers. Orphan radiation sources raise global concern. Pedro Ortiz IAEA Bulletin 41<br />
[12]IAEA Safety stardards Categorization of radioactive sources RS-G-1.9<br />
[13]A review of consumer products containing radioactive substances in the European Union, European<br />
Comisión. Radiation Protection 146<br />
[14]Guid<strong>el</strong>iness for the regulatory control of consumer products containing radioactive substances in the<br />
European Union, European Comisión. Radiation Protection 147<br />
[15] IAEA International Basic Safety Standards for protection against Ionizing Radiation and for the Safety of<br />
Radiation Sources IAEA SS 115-1<br />
[16]The Safe Management of Sources of Radiation: Principles and Strategies - A Report by the International<br />
Nuclear Safety Advisory Group, INSAG Series No. 11 (1999).<br />
[17]IAEA Nuclear Security Series nº5. Technical Guidance Reference Manual. I<strong>de</strong>ntification of radioactive<br />
sources and <strong>de</strong>vices.<br />
[18]NUREG 1575 “Multiagency Radiation Survey and site investigation Manual”MARSSIM<br />
[19]NUREG 1516 Measurements Methods for radiological surveys in support of new <strong>de</strong>commissioning criteria.<br />
534
EVALUACIÓN RADIOLÓGICA DE UN COMPLEJO<br />
INDUSTRIAL NORM ATENDIENDO AL REGLAMENTO SOBRE<br />
PROTECCIÓN SANITARIA CONTRA RADIACIONES<br />
IONIZANTES<br />
F. Mosqueda 1,� , J.P. Bolívar 1 , R. García-Tenorio 2 , F. Vaca 1 , R. Lozano 1 , I. López 1<br />
1 Dpto. Física Aplicada. Facultad CC. Experimentales. Campus <strong>de</strong> El Carmen<br />
2 Dpto. Física Aplicada II. Escu<strong>el</strong>a Técnica Superior <strong>de</strong> Arquitectura. Universidad <strong>de</strong><br />
Sevilla<br />
RESUMEN<br />
En <strong>el</strong> Suroeste <strong>de</strong> España (Hu<strong>el</strong>va), y entre una gran variedad <strong>de</strong> industrias químicas, se localiza<br />
una <strong>de</strong>dicada a la producción <strong>de</strong> fertilizantes. En esta industria se utilizan cantida<strong>de</strong>s consi<strong>de</strong>rables<br />
<strong>de</strong> materia prima (fosforita) para la producción <strong>de</strong> ácido fosfórico, que presenta la particularidad<br />
<strong>de</strong> estar enriquecida en radionucleidos naturales, <strong>de</strong> la serie d<strong>el</strong> uranio, en proporción a los<br />
contenidos en su<strong>el</strong>os no perturbados. El R.D. 783/2001 por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento sobre<br />
protección sanitaria contra radiaciones ionizantes, modificado actualmente por <strong>el</strong> R.D. 1439/2010,<br />
establece la obligatoriedad <strong>de</strong> realizar, en este tipo <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s, los estudios necesarios a fin <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>terminar si existe un incremento significativo <strong>de</strong> la exposición <strong>de</strong> los trabajadores o <strong>de</strong> los<br />
miembros d<strong>el</strong> público que no pueda consi<strong>de</strong>rarse <strong>de</strong>spreciable <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la<br />
protección radiológica. En este sentido, se ha realizado un completo estudio radiológico <strong>de</strong> dicho<br />
complejo industrial NORM siguiendo, a<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> citado Reglamento, los “Criterios para la<br />
protección radiológica frente a la exposición a la radiación natural” emitidos por <strong>el</strong> CSN. Se ha<br />
concluido, atendiendo a la normativa mencionada, que la instalación NORM objeto <strong>de</strong> estudio, en<br />
condiciones normales <strong>de</strong> funcionamiento, no <strong>de</strong>be estar sometida a control regulador, no siendo<br />
necesario que adopte medidas correctoras <strong>de</strong>stinadas a reducir la exposición a radiaciones<br />
ionizantes y/o la aplicación <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong> protección radiológica <strong>de</strong> sus trabajadores.<br />
Palabras claves: Evaluación radiológica; industria <strong>de</strong> fertilizantes; NORM; protección sanitaria;<br />
dosimetría externa.<br />
ABSTRACT<br />
In the Southwest of Spain (Hu<strong>el</strong>va), among a wi<strong>de</strong> range of chemical industries, there is one of<br />
them <strong>de</strong>dicated to the production of fertilizers. In this industry consi<strong>de</strong>rable amounts of raw<br />
material (phosphorite) are used for the production of phosphoric acid, which has the peculiarity of<br />
being rich in natural radionucli<strong>de</strong>s of uranium series in proportion to the contents in natural soil.<br />
The R.D. 783/2001 approving the Regulation on health protection against ionizing radiation, now<br />
modified by the RD 1439/2010, establishes the obligation to carry on such activities, the necessary<br />
studies to <strong>de</strong>termine if there is a significant increase in the exposure of workers or members of the<br />
public who can not be disregar<strong>de</strong>d from the point of view radiation protection. In this regard, it has<br />
been performed a complete radiological study of the NORM industrial complex following, in<br />
addition to that regulation, the "Criteria for radiological protection against exposure to natural<br />
radiation" emitted by the CSN. It has been conclu<strong>de</strong>d that the NORM facility un<strong>de</strong>r study, in<br />
normal operation, it should not be un<strong>de</strong>r regulatory control, being not nee<strong>de</strong>d to take corrective<br />
� fernando.mosqueda@dfa.uhu.es<br />
535
measures to reduce radiation exposure ionizing and / or implementation of radiation protection<br />
measures for their workers.<br />
Key Words: Radiological evaluation; fertilizers industry; NORM; health protection; external dosimetry.<br />
1. Introducción.<br />
En <strong>el</strong> Suroeste <strong>de</strong> España (Hu<strong>el</strong>va), y entre una gran variedad <strong>de</strong> industrias químicas, se localiza<br />
una <strong>de</strong>dicada a la producción <strong>de</strong> fertilizantes. En esta industria se utilizan cantida<strong>de</strong>s consi<strong>de</strong>rables<br />
<strong>de</strong> materia prima (fosforita) para la producción <strong>de</strong> ácido fosfórico, que presenta la particularidad<br />
<strong>de</strong> estar enriquecida en radionucleidos naturales, <strong>de</strong> la serie d<strong>el</strong> uranio, en proporción a los<br />
contenidos en su<strong>el</strong>os no perturbados.<br />
El proceso <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico en la industria analizada se basa en <strong>el</strong> ataque <strong>de</strong> la<br />
roca fosfática con ácido sulfúrico al 60 %, reacción que origina ácido fosfórico y, como<br />
subproducto, un sólido <strong>de</strong>nominado fosfoyeso, compuesto mayoritariamente por sulfato cálcico<br />
dihidratado (CaSO4·2H2O). De forma muy simplificada, la reacción química producida es:<br />
Roca fosfática + Acido sulfúrico Acido fosfórico + Fosfoyeso<br />
La industria objeto <strong>de</strong> estudio es la mayor productora <strong>de</strong> ácido fosfórico en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la Unión<br />
Europea. En <strong>el</strong>la se procesan anualmente aproximadamente algo más <strong>de</strong> un millón <strong>de</strong> ton<strong>el</strong>adas <strong>de</strong><br />
roca fosfática para la producción nominal <strong>de</strong> cuatrocientas mil ton<strong>el</strong>adas <strong>de</strong> P2O5 y la generación<br />
<strong>de</strong> unos dos millones <strong>de</strong> ton<strong>el</strong>adas <strong>de</strong> fosfoyeso seco. Una parte d<strong>el</strong> ácido fosfórico se comercializa<br />
como tal, mientras que <strong>el</strong> resto es transformado en la misma factoría en fosfatos amónicos y<br />
abonos complejos NPK.<br />
La roca fosfática utilizada como materia prima en las plantas <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico <strong>de</strong><br />
Hu<strong>el</strong>va, proviene <strong>de</strong> Marruecos y contiene concentraciones <strong>de</strong> actividad en torno a 1.5·10 3 Bq/kg<br />
<strong>de</strong> 238 U en equilibrio secular con todos sus <strong>de</strong>scendientes [1]. Esta concentración es un factor 30-<br />
50 superior a los valores típicos encontrados en su<strong>el</strong>os no contaminados <strong>de</strong> nuestro país, lo que<br />
convierte a la industria <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico en un ejemplo típico <strong>de</strong> industrias<br />
<strong>de</strong>nominadas NORM (acrónimo <strong>de</strong> Naturally Occurring Radioactive Material). Las industrias<br />
NORM se caracterizan por, o bien utilizar materia prima que presenta la particularidad <strong>de</strong> contener<br />
concentraciones <strong>el</strong>evadas <strong>de</strong> radionucleidos naturales, o bien, y <strong>de</strong>bido a las características <strong>de</strong> su<br />
proceso <strong>de</strong> producción, por generar productos comerciales y/o subproductos o residuos<br />
enriquecidos en los mencionados radionucleidos. En <strong>el</strong>las, y atendiendo al Real Decreto 783/2001<br />
sobre Protección Sanitaria contra la Radiaciones Ionizantes, vigente en <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> realizar <strong>el</strong><br />
estudio (año 2009), se <strong>de</strong>ben realizar estudios a fin <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar si existe un incremento<br />
significativo <strong>de</strong> la exposición recibida por los trabajadores o los miembros d<strong>el</strong> público que no<br />
pueda consi<strong>de</strong>rarse <strong>de</strong>spreciable <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la protección radiológica.<br />
Actualmente se ha aprobado El Real Decreto 1439/2010, <strong>de</strong> 5 <strong>de</strong> noviembre <strong>de</strong> 2010, por <strong>el</strong> que se<br />
modifica <strong>el</strong> Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes, aprobado por<br />
Real Decreto 783/2001. Una <strong>de</strong> las principales modificaciones que refleja, es la <strong>de</strong> obligar<br />
directamente a los titulares <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s laborales en las que existan fuentes naturales <strong>de</strong><br />
radiación a realizar los estudios necesarios para <strong>de</strong>terminar si existe un incremento significativo <strong>de</strong><br />
la exposición <strong>de</strong> los trabajadores. Sin embargo, en <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> realizar <strong>el</strong> estudio, aún seguía<br />
vigente <strong>el</strong> R.D. 783/2001. En este sentido, <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (a partir <strong>de</strong> ahora<br />
CSN), en virtud <strong>de</strong> su competencia técnica recogida en <strong>el</strong> Real Decreto 783/2001, estimó oportuno<br />
que por la autoridad laboral competente se requiriera a la empresa <strong>de</strong> fertilizantes, la realización <strong>de</strong><br />
un estudio radiactivo y radiológico, siendo la propia empresa la que solicitó a nuestro grupo <strong>de</strong><br />
536
investigación (Física <strong>de</strong> las Radiaciones y Medio Ambiente, FRYMA, <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong><br />
Hu<strong>el</strong>va) la realización d<strong>el</strong> citado estudio.<br />
Éste se ha realizado <strong>de</strong> acuerdo a los criterios radiológicos emitidos por <strong>el</strong> CSN según sus<br />
instrucciones técnicas vigentes en <strong>el</strong> momento “Criterios para la protección radiológica frente a la<br />
exposición a la radiación natural” [2].<br />
Por último, aclarar que <strong>el</strong> estudio aquí plasmado se ha centrado en las plantas <strong>de</strong> producción <strong>de</strong><br />
ácido fosfórico y en las plantas <strong>de</strong> fertilizantes fosfatados (MAP, DAP y NPK), ya que son las<br />
únicas fábricas e instalaciones que utilizan, o almacenan, materias primas, productos o<br />
subproductos, que pue<strong>de</strong>n consi<strong>de</strong>rarse materiales NORM y, por tanto, requerirán los estudios<br />
indicados en <strong>el</strong> párrafo anterior.<br />
2. Material y métodos<br />
Atendiendo a las activida<strong>de</strong>s laborales que se realizan en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> las plantas <strong>de</strong> producción <strong>de</strong><br />
ácido fosfórico, a las características d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> producción y a los radionucleidos involucrados<br />
en <strong>el</strong> proceso, para la realización <strong>de</strong> una apropiada evaluación radiológica en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la<br />
industria estudiada se consi<strong>de</strong>raron, tras su apropiado análisis, las siguientes vías <strong>de</strong> impacto: a)<br />
irradiación externa, b) inhalación <strong>de</strong> material particulado enriquecido en radionucleidos naturales,<br />
y c) inhalación <strong>de</strong> 222 Rn y <strong>de</strong>scendientes. Otras vías <strong>de</strong> exposición, como la ingestión o la<br />
<strong>de</strong>posición <strong>de</strong> material sobre la pi<strong>el</strong>, fueron consi<strong>de</strong>radas como <strong>de</strong> nula trascen<strong>de</strong>ncia radiológica<br />
en <strong>el</strong> caso que nos ocupa.<br />
A<strong>de</strong>más se realizó un exhaustivo muestreo, don<strong>de</strong> se tomaron muestras <strong>de</strong> las principales materias<br />
primas, productos intermedios, productos finales y residuos, que <strong>de</strong> alguna manera forman parte <strong>de</strong><br />
los procesos <strong>de</strong> producción d<strong>el</strong> ácido fosfórico, los abonos complejos (NPK) y <strong>el</strong> fosfato<br />
monoamónico (MAP) y diamónico (DAP), caracterizándolos radiactivamente mediante<br />
espectrometría gamma y alfa, aunque por cuestiones <strong>de</strong> espacio su análisis no se ha incluido en<br />
esta publicación.<br />
Irradiación externa<br />
Se realizó un estudio sistemático y exhaustivo <strong>de</strong> las tasas <strong>de</strong> dosis absorbidas por irradiación<br />
externa a lo largo <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> proceso industrial, tanto en las plantas <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido<br />
fosfórico en funcionamiento como en parada, en diferentes almacenes, laboratorios, <strong>de</strong>spachos,<br />
salas <strong>de</strong> control, etc.<br />
Estas medidas <strong>de</strong> tasas <strong>de</strong> dosis absorbida por irradiación externa se realizaron con un monitor<br />
Berthold Umo LB 123, diseñado especialmente para bajas tasas <strong>de</strong> dosis, equipado con una sonda<br />
que trabaja en régimen proporcional y que permite la medida <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis y <strong>de</strong> dosis integrada,<br />
conectado a una sonda (mod<strong>el</strong>o LB 1236), que trabaja en régimen proporcional.<br />
Inhalación material particulado<br />
Para la estimación <strong>de</strong> las tasas <strong>de</strong> dosis por inhalación, susceptibles <strong>de</strong> ser recibidas por los<br />
trabajadores, se tomaron filtros atmosféricos (TSP = Total Suspen<strong>de</strong>d Particles) en dos<br />
localizaciones: la primera <strong>de</strong> <strong>el</strong>las situada en <strong>el</strong> INTA (Instituto Nacional <strong>de</strong> Técnica Aeroespacial,<br />
ubicado a 10 km d<strong>el</strong> Parque Nacional <strong>de</strong> Doñana, y a unos 30 km <strong>de</strong> la factoría analizada (usada<br />
como estación <strong>de</strong> referencia o fondo) y una segunda situada al aire libre pero <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> recinto<br />
industrial <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico. En cada localización, durante más <strong>de</strong> un semestre al<br />
año, se recogió una muestra con periodicidad quincenal y una captación <strong>de</strong> aire <strong>de</strong> 48 h.<br />
Inhalación <strong>de</strong> 222 Rn<br />
537
Se realizó también un estudio <strong>de</strong> las dosis adicionales que pue<strong>de</strong>n recibir los trabajadores por la<br />
posible inhalación <strong>de</strong> <strong>el</strong>evadas concentraciones <strong>de</strong> 222 Rn. Teniendo presente que en <strong>el</strong> proceso<br />
industrial se manejan enormes cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> materia prima enriquecida en radionucleidos <strong>de</strong> la<br />
serie d<strong>el</strong> uranio, resulta conveniente analizar la acumulación <strong>de</strong> este <strong>el</strong>emento gaseoso<br />
perteneciente a la serie d<strong>el</strong> uranio.<br />
Estas <strong>de</strong>terminaciones se han realizado aplicando dos técnicas <strong>de</strong> medida diferentes pero<br />
complementarias: medidas en continuo y medidas integradas.<br />
3. Resultados y discusión<br />
Dosis efectivas anuales<br />
Dentro d<strong>el</strong> estudio dosimétrico por irradiación externa, se i<strong>de</strong>ntificaron un total <strong>de</strong> 15 puestos <strong>de</strong><br />
trabajo. A continuación se <strong>de</strong>talla <strong>el</strong> procedimiento seguido para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis efectiva<br />
anual <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los, <strong>el</strong> Operador <strong>de</strong> Planta <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico, siendo, dicho<br />
procedimiento, extensible al resto <strong>de</strong> puestos <strong>de</strong> trabajo.<br />
A partir <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> “horas <strong>de</strong> exposición”, y a partir también <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> incremento, con<br />
respecto al fondo ambiental en Hu<strong>el</strong>va (0.09 µSv/h), <strong>de</strong> dosis externa medidos “in situ”, se calculó<br />
<strong>el</strong> incremento <strong>de</strong> tasa dosis efectiva acumulada que recibiría un Operador <strong>de</strong> Planta en un año<br />
(dosis efectiva anual). Para <strong>el</strong>lo se han utilizado los datos <strong>de</strong> incremento <strong>de</strong> dosis más<br />
“pesimistas”, es <strong>de</strong>cir, los valores obtenidos más altos para cada lugar analizado. Los resultados se<br />
muestran en la tabla 1.<br />
Pue<strong>de</strong> observarse que la dosis efectiva anual que reciben los trabajadores asociados al puesto <strong>de</strong><br />
Operador <strong>de</strong> Planta <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico (0.306 mSv) es inferior a 1 mSv (valor<br />
establecido en <strong>el</strong> RD 783/2001, por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> cual no es necesario un control radiológico por la<br />
autoridad competente).<br />
538
Tabla No.1 Dosis efectiva anual (mSv). Operador <strong>de</strong> Planta<br />
Lugar<br />
Zona reacción<br />
Incremento<br />
máximo Dosis<br />
(μSv/h)<br />
Horas<br />
exposición al<br />
año<br />
Dosis efectiva<br />
anual (mSv)<br />
Exterior 0.03 35 0.001<br />
Junto a digestor 0 0 0<br />
Sobre <strong>el</strong> reactor 0.12 69 0.008<br />
Zona filtración<br />
Sobre <strong>el</strong> perímetro filtro (1) 0.47 35 0.016<br />
Sobre <strong>el</strong> perímetro filtro (2) 0.49 35 0.017<br />
Sobre <strong>el</strong> perímetro filtro (3) 0.20 35 0.007<br />
A 1 m sobre <strong>el</strong> filtro 0.32 35 0.011<br />
A 5 m (lateral) d<strong>el</strong> filtro 0.12 69 0.008<br />
Laboratorio Zona Filtración 0.09 260 0.023<br />
Sala control Zona Filtración 0.06 347 0.021<br />
Zona intermedia reacción-filtración<br />
Tubería caída fosfórico (1) 0.68 35 0.024<br />
Tubería caída fosfórico (2) 0.70 35 0.024<br />
Tubería caída yeso (1) 0.48 35 0.017<br />
Tubería caída yeso (1) 0.35 35 0.012<br />
Parte superior d<strong>el</strong> <strong>de</strong>cantador 0.16 35 0.006<br />
Zona concentración<br />
Evaporadores concentración 0.08 174 0.014<br />
Deposito ác. fosfórico 54% 0.09 87 0.008<br />
Debajo d<strong>el</strong> espesador 0.14 174 0.024<br />
Depósitos acido fosfórico<br />
Deposito ác. fosfórico débil 0.20 87 0.017<br />
Deposito ác. fosfórico débil 0.31 87 0.027<br />
Depósito <strong>de</strong> fosfoyeso<br />
A 30 cm d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito 1.58 0 0<br />
A 1 m d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito 0.83 16 0.013<br />
A 1 m d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito (180º) 0.49 16 0.008<br />
Total 1736 0.306<br />
Por otro lado, y siguiendo <strong>el</strong> mismo procedimiento empleado en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis efectiva<br />
anual para los Operadores <strong>de</strong> Planta <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico, se han calculado las tasas <strong>de</strong><br />
dosis efectivas que recibirían, por puesto <strong>de</strong> trabajo y en <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> un año, los trabajadores <strong>de</strong><br />
los 15 puestos <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong>finidos en la industria analizada. Los resultados se resumen en la tabla<br />
2, don<strong>de</strong> pue<strong>de</strong> comprobarse que en ningún caso se supera <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> 1 mSv al año, observándose,<br />
a<strong>de</strong>más, que las dosis efectivas anuales más <strong>el</strong>evadas están asociadas a los puestos <strong>de</strong> Operador <strong>de</strong><br />
Planta <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico.<br />
539
Tabla No.2 Incremento <strong>de</strong> dosis efectiva anual (mSv) por puesto <strong>de</strong> trabajo<br />
Puesto <strong>de</strong> trabajo analizado Dosis efectiva anual (mSv)<br />
Producción <strong>de</strong> ácido fosfórico Planta parada Planta operativa<br />
Operador <strong>de</strong> Molino 0.131 0.157<br />
Operador <strong>de</strong> Planta <strong>de</strong> ácido fosfórico 0.252 0.306<br />
Operador <strong>de</strong> laboratorio 0.149 0.251<br />
Operador <strong>de</strong> Control 0.122 0.151<br />
Contramaestre <strong>de</strong> Planta <strong>de</strong> ácido fosfórico 0.092 0.119<br />
Producción <strong>de</strong> MAP* y DAP** Dosis efectiva anual (mSv)<br />
Operador <strong>de</strong> Planta <strong>de</strong> MAP 0.090<br />
Operador <strong>de</strong> Planta <strong>de</strong> DAP 0.076<br />
Operador <strong>de</strong> granulador <strong>de</strong> Planta <strong>de</strong> DAP 0.045<br />
Operador <strong>de</strong> Control Plantas DAP y MAP 0.134<br />
Contramaestre <strong>de</strong> Plantas DAP y MAP 0.086<br />
Es interesante resaltar también que <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> toma <strong>de</strong> datos dosimétricos in situ coincidió con<br />
una etapa en la que al menos una <strong>de</strong> las Plantas <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico estaba fuera <strong>de</strong><br />
servicio. Pue<strong>de</strong> comprobarse (tabla 2), que los resultados obtenidos en ambas plantas son muy<br />
similares, lo que indica que las tasas <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>terminadas son <strong>de</strong>bidas fundamentalmente a la<br />
presencia <strong>de</strong> costras o “scales” en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> tuberías, o a material almacenado, y no al material<br />
que circula por <strong>el</strong> proceso, siendo dominante lo que se conoce como “efecto memoria”.<br />
Inhalación <strong>de</strong> material particulado atmosférico<br />
A modo <strong>de</strong> resumen, en la tabla 3 se muestran los valores medios <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> MPA y<br />
concentraciones <strong>de</strong> actividad en las dos localizaciones estudiadas [3].<br />
Se observa claramente que la concentración <strong>de</strong> material particulado (MPA) en la industria<br />
analizada es unas diez veces mayor que <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia en <strong>el</strong> INTA, unas 20 veces es la <strong>de</strong><br />
238 U y sólo 1-2 veces es superior <strong>el</strong> 232 Th al fondo natural.<br />
Por <strong>el</strong> contrario, nos encontramos con la aparente paradoja <strong>de</strong> que la concentración másica <strong>de</strong><br />
actividad d<strong>el</strong> 210 Pb en la industria es 10 veces inferior a la d<strong>el</strong> INTA. Este hecho se pue<strong>de</strong> explicar<br />
si convertimos los datos anteriores a concentraciones en volumen (mBq/m 3 ). En este caso se<br />
obtiene para <strong>el</strong> valor medio los siguientes valores, 0.95 mBq/m 3 (Industria) y 0.62 mBq/m 3<br />
(INTA), por lo que en realidad se mi<strong>de</strong> en la industria un aumento <strong>de</strong> 0.33 mBq/m 3 <strong>de</strong> 210 Pb en<br />
r<strong>el</strong>ación al fondo <strong>de</strong> Hu<strong>el</strong>va, <strong>de</strong>bido fundamentalmente a la resuspensión <strong>de</strong> minerales. La<br />
disminución en la concentración másica <strong>de</strong> 210 Pb, se <strong>de</strong>be fundamentalmente a la gran cantidda <strong>de</strong><br />
materia particulada presente en la fábrica y al origen fundamentalmente natural <strong>de</strong> este<br />
radionúclido en los filtros.<br />
Tabla No.3 Valores medios obtenidos durante <strong>el</strong> año <strong>de</strong> muestreo <strong>de</strong> filtros. Como incertidumbre<br />
se ha indicado la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> la media. ND = No <strong>de</strong>tectable.<br />
Lugar MPA (µg/m 3 ) Serie 238 U →<br />
226<br />
Ra (mBq/g)<br />
Serie 232 Th<br />
mBq/g<br />
210<br />
Pb Bq/g<br />
Industria 382 ± 36 670 ± 70 73 ± 8 2.9 ± 0.4<br />
INTA 27 ± 3 ND ND 23 ± 4<br />
Con objeto <strong>de</strong> obtener valores más realistas, para evaluar las dosis efectivas por inhalación <strong>de</strong> los<br />
trabajadores más expuestos a polvo y aerosoles, se han consi<strong>de</strong>rado las mediciones <strong>de</strong> MPA<br />
540
ealizados por <strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong> Prevención <strong>de</strong> la propia fábrica a lo largo <strong>de</strong> varios años (2004<br />
– 2008) en las localizaciones <strong>de</strong> mayor exposición y durante la jornada laboral, ya que <strong>el</strong> método<br />
consistió en colocar un sistema <strong>de</strong> captación a cada trabajador durante parte <strong>de</strong> su jornada laboral<br />
(unas 8 h).<br />
Como se pue<strong>de</strong> observar en la tabla 4, la dosis efectiva anual por inhalación <strong>de</strong> MPA es, para<br />
todos los puestos <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> la industria, dos ór<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> magnitud inferior al valor <strong>de</strong> referencia<br />
establecido <strong>de</strong> 1 mSv al año, por lo que dicha contribución será <strong>de</strong>spreciable en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la<br />
dosis efectiva <strong>de</strong> cualquier trabajador potencialmente expuesto a radiación ionizante.<br />
Tabla No.4 Dosis efectivas por inhalación en los puestos <strong>de</strong> trabajo con mayor exposición a MPA.<br />
Planta Puesto <strong>de</strong> trabajo Valor medio MPA<br />
(mg/m 3 )<br />
Dosis inhalada mSv<br />
al año<br />
AF -1/2 Contramaestre 0.2 0.010<br />
AF -1/2 Operador campo 1.282 0.063<br />
AF -1/2 Operador molino 0.79 0.039<br />
AF-3/4 Contramaestre 1.427 0.070<br />
AF-3/4 Operador molino 1.15 0.057<br />
Manutención Contramaestre 0.59 0.029<br />
Manutención Operador cinta 0.93 0.046<br />
Manutención Operador grúa 2.06 0.102<br />
Manutención O. polivalente 2.57 0.127<br />
MAP/DAP Contramaestre 2.080 0.103<br />
MAP/DAP Operador campo 2.175 0.107<br />
MAP/DAP Operador control 0.955 0.047<br />
MAP/DAP O. granulador 1.300 0.064<br />
NPK Contramaestre 0.535 0.026<br />
NPK Operador campo 1.685 0.083<br />
NPK O. granulador 1.856 0.092<br />
Valor medio 1.43± 0.15 0.067±0.008<br />
Inhalación <strong>de</strong> radón<br />
Paral<strong>el</strong>amente se realizó un estudio <strong>de</strong> las dosis adicionales que pue<strong>de</strong>n recibir los trabajadores por<br />
la posible inhalación <strong>de</strong> <strong>el</strong>evadas concentraciones <strong>de</strong> 222 Rn.<br />
Atendiendo a los resultados (tabla 5), pue<strong>de</strong> afirmarse que los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> 222 Rn<br />
en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> complejo industrial analizado son bastantes bajos (en ninguna <strong>de</strong> las medidas<br />
realizadas se han superado los 60 Bq/m 3 ) y son también r<strong>el</strong>ativamente uniformes a lo largo <strong>de</strong> las<br />
diversas zonas <strong>de</strong> la fábrica. Estos resultados no son, por otra parte, sorpren<strong>de</strong>ntes, atendiendo a<br />
estudios previos realizados a niv<strong>el</strong> internacional en plantas similares y al hecho <strong>de</strong> que este tipo <strong>de</strong><br />
instalaciones se encuentran suficientemente ventiladas.<br />
541
Tabla No.5 Concentración <strong>de</strong> 222 Rn (Bq/m 3 ) obtenida en cada localización.<br />
Localización Detectores Bq/m 3 Valor medio (Bq/m 3 )<br />
1<br />
1-1<br />
1-2<br />
24 ± 3<br />
27 ± 3<br />
25.1 ± 2.2<br />
2<br />
2-1<br />
2-2<br />
12 ± 3<br />
19 ± 3<br />
15.4 ± 4.5<br />
3<br />
3-1<br />
3-2<br />
10 ± 3<br />
15 ± 3<br />
12.9 ± 3.5<br />
4<br />
4-1<br />
4-2<br />
53 ± 5<br />
54 ± 5<br />
53.2 ± 1.0<br />
5<br />
5-1<br />
5-2<br />
14 ± 2<br />
16 ± 3<br />
15.2 ± 1.0<br />
6<br />
6-1<br />
6-2<br />
27 ± 3<br />
25 ± 3<br />
26.3 ± 1.3<br />
7<br />
7-1<br />
7-2<br />
16 ± 2<br />
23 ± 3<br />
19.2 ± 4.8<br />
8<br />
8-1<br />
8-2<br />
18 ± 3<br />
16 ± 3<br />
16.8 ± 1.3<br />
9<br />
9-1<br />
9-2<br />
15 ±3<br />
18 ± 3<br />
16.3 ± 1.9<br />
4. Conclusiones<br />
Una vez estudiadas las vías <strong>de</strong> exposición a las radiaciones ionizantes (irradiación externa,<br />
inhalación <strong>de</strong> aerosol y polvo atmosférico y radón) para los trabajadores <strong>de</strong> la instalación industrial<br />
analizada y <strong>el</strong> público general, las conclusiones que se han obtenido son:<br />
1. El impacto radiológico ocupacional asociado al <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s laborales en<br />
<strong>el</strong> interior <strong>de</strong> esta fábrica, bajo condiciones normales <strong>de</strong> operación, es muy limitado, y <strong>el</strong><br />
incremento <strong>de</strong> las dosis efectivas susceptibles <strong>de</strong> ser recibidas por los trabajadores, y en<br />
todas las situaciones, está por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 1 mSv al año, tanto en situaciones normales <strong>de</strong><br />
funcionamiento como en las <strong>de</strong> mantenimiento, por lo que no es necesario un control<br />
radiológico por la autoridad reguladora. El máximo incremento <strong>de</strong> dosis efectiva por<br />
irradiación externa recibida por los trabajadores está en torno a los 0.3 mSv al año,<br />
mientras que <strong>el</strong> máximo incremento <strong>de</strong> dosis efectiva por inhalación <strong>de</strong> aerosoles d<strong>el</strong> aire<br />
superficial está en torno a los 0.13 mSv al año. Por otro lado, <strong>el</strong> incremento <strong>de</strong> dosis por<br />
inhalación <strong>de</strong> radón-222 es mínimo, puesto que la concentración media <strong>de</strong> éste es 10<br />
veces inferior al niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> intervención establecido para iniciar acciones <strong>de</strong> remedio (400<br />
Bq/m 3 ).<br />
2. El impacto radiológico, sobre la población, que genera la actividad industrial <strong>de</strong><br />
producción <strong>de</strong> fertilizantes fosfatados <strong>de</strong> Hu<strong>el</strong>va, es <strong>de</strong>spreciable <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista<br />
<strong>de</strong> la protección radiológica. El máximo incremento <strong>de</strong> dosis efectiva anual que recibe <strong>el</strong><br />
grupo crítico <strong>de</strong> población más expuesto a las radiaciones ionizantes emitidas por esta<br />
actividad industrial, en las condiciones actuales d<strong>el</strong> estudio, es indiscernible d<strong>el</strong> fondo<br />
ambiental <strong>de</strong> la zona.<br />
3. Por tanto, y como conclusión general, se consi<strong>de</strong>ra que la instalación <strong>de</strong> producción <strong>de</strong><br />
fertilizantes <strong>de</strong> Fertiberia <strong>de</strong> Hu<strong>el</strong>va no <strong>de</strong>be estar sometida a control regulador y, por<br />
tanto, no es necesario que adopte medidas correctoras <strong>de</strong>stinadas a reducir la exposición a<br />
542
REFERENCIAS<br />
radiaciones ionizantes y/o la aplicación <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong> protección radiológica <strong>de</strong> sus<br />
trabajadores.<br />
[1] Bolívar J.P., García-Tenorio, R., y Más, J.L. Radioactivity in Phosphogypsum in the South-west of Spain.<br />
Radiation Protection Dosimetry 1998; 76: 185-189.<br />
[2] CSN-C-SRA-07-204. Criterios para la protección radiológica frente a la exposición a la radiación natural.<br />
Articulo Técnico. Alfa: Revista <strong>de</strong> seguridad nuclear y protección radiológica 2008. 3: 46 – 53.<br />
[3] Lozano R.L., San Migu<strong>el</strong> E.G., Bolívar J.P., y Baskaran M. Depositional fluxes and concentrations of 7 Be and<br />
210 Pb in bulk precipitation and aerosols at the interface of Atlantic and Mediterranean coast in Spain. Journal of<br />
Geophysical Research 2011 (article in press).<br />
543
SISTEMA DE CALIDAD ESTABLECIDO POR EL CONSEJO DE<br />
SEGURIDAD NUCLEAR EN LA VIGILANCIA RADIOLÓGICA<br />
AMBIENTAL<br />
R. Salas Collantes 1 , S. Luque Heredia 1 , I. Marugán Tovar 1 , C. Rey d<strong>el</strong> Castillo 1 , A.<br />
Sterling Carmona 1 , L. Mª. Ramos Salvador 2<br />
1 Área <strong>de</strong> Vigilancia Radiológica Ambiental. Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. Madrid<br />
2 Subdirección <strong>de</strong> Protección Radiológica Ambiental. Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear.<br />
Madrid<br />
RESUMEN<br />
Dado que a lo largo <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> realización <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es bajos <strong>de</strong><br />
radiactividad, que son los que correspon<strong>de</strong>n a las muestras obtenidas en los programas <strong>de</strong><br />
vigilancia radiológica ambiental, existen diversos factores que pue<strong>de</strong>n influir en los resultados que<br />
se obtienen, resulta <strong>de</strong> gran importancia tratar <strong>de</strong> garantizar la homogeneidad y fiabilidad <strong>de</strong> las<br />
medidas realizadas en los diferentes laboratorios nacionales. La confianza <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> las<br />
medidas se asegura mediante <strong>el</strong> establecimiento e implantación <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> calidad<br />
homogéneo y <strong>de</strong> procedimientos normalizados <strong>de</strong> muestreo y análisis para todos los laboratorios,<br />
así como mediante la supervisión ejercida por <strong>el</strong> CSN. En este trabajo se presenta una visión<br />
global d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> calidad que aplica <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN) en la vigilancia<br />
radiológica ambiental<br />
Palabras claves: calidad, vigilancia radiológica ambiental, fiabilidad.<br />
ABSTRACT<br />
Given that throughout the process of making measurements with low lev<strong>el</strong>s of radioactivity, which<br />
are those corresponding to samples taken in the environmental radiological monitoring programs,<br />
there are several factors that may influence the results obtained, it is very important to try to ensure<br />
homogeneity and r<strong>el</strong>iability of the measurements ma<strong>de</strong> at the various national laboratories. The<br />
quality of the measurements is assured through the establishment and implementation of a quality<br />
system consistent and standardized procedure for sampling and analysis for all laboratories, and<br />
through Nuclear Safety Council (CSN) supervision. This paper presents an overview of the quality<br />
system applied by the CSN in environmental radiological monitoring<br />
Key Words: quality, environmental radiological monitoring, r<strong>el</strong>iability.<br />
1. Introducción.<br />
En España, <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN) tiene encomendadas las siguientes misiones en su<br />
Ley <strong>de</strong> Creación (15/80), modificada por la Ley 33/2007:<br />
� Evaluar <strong>el</strong> impacto radiológico ambiental <strong>de</strong> las instalaciones nucleares y radiactivas y <strong>de</strong> las<br />
activida<strong>de</strong>s que impliquen <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> radiaciones ionizantes.<br />
� Controlar y vigilar la calidad radiológica d<strong>el</strong> medioambiente <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> territorio nacional, en<br />
cumplimiento <strong>de</strong> las obligaciones internacionales d<strong>el</strong> Estado español en la materia, y sin perjuicio <strong>de</strong><br />
la competencia que las distintas Administraciones públicas tengan atribuidas.<br />
De igual modo, colaborar con las autorida<strong>de</strong>s competentes en materia <strong>de</strong> vigilancia radiológica<br />
ambiental fuera <strong>de</strong> las zonas <strong>de</strong> influencia <strong>de</strong> las instalaciones nucleares y radiactivas.<br />
544
El Tratado Euratom establece que los Estados miembro están obligados a crear las instalaciones<br />
necesarias a fin <strong>de</strong> controlar <strong>de</strong> modo permanente <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> radiactividad <strong>de</strong> la atmósfera, <strong>de</strong> las aguas<br />
y <strong>de</strong> los su<strong>el</strong>os.<br />
Estos compromisos se satisfacen con <strong>el</strong> Sistema <strong>de</strong> Vigilancia Radiológica Ambiental establecida en todo<br />
<strong>el</strong> país y que está integrado por varias re<strong>de</strong>s con diferentes objetivos:<br />
� La red <strong>de</strong> vigilancia implantada en la zona <strong>de</strong> influencia <strong>de</strong> las centrales nucleares y otras<br />
instalaciones nucleares y radiactivas d<strong>el</strong> ciclo d<strong>el</strong> combustible nuclear, don<strong>de</strong> los titulares <strong>de</strong> las<br />
instalaciones <strong>de</strong>sarrollan Programas <strong>de</strong> Vigilancia Radiológica Ambiental (PVRA), a los que <strong>el</strong> CSN<br />
superpone sus programas <strong>de</strong> control in<strong>de</strong>pendiente (PVRAIN), bien <strong>de</strong> modo directo o mediante<br />
encomiendas a las Comunida<strong>de</strong>s Autónomas.<br />
� La red <strong>de</strong> vigilancia nacional (Revira), no asociada a instalaciones, que gestiona <strong>el</strong> CSN y está<br />
constituida por:<br />
� La Red <strong>de</strong> Estaciones Automáticas (REA) <strong>de</strong> medida en continuo, que facilita datos en<br />
tiempo real <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad en la atmósfera así como <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es<br />
<strong>de</strong> radiación ambiental en distintas zonas d<strong>el</strong> país.<br />
� La Red <strong>de</strong> Estaciones <strong>de</strong> Muestreo (REM), don<strong>de</strong> la vigilancia se realiza mediante programas <strong>de</strong><br />
muestreo y análisis.<br />
Existen a<strong>de</strong>más otras re<strong>de</strong>s automáticas <strong>de</strong> organismos públicos como las <strong>de</strong> las comunida<strong>de</strong>s autónomas<br />
o la Red <strong>de</strong> Alerta a la Radiactividad <strong>de</strong> la Dirección General <strong>de</strong> Protección Civil y Emergencias.<br />
En las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vigilancia don<strong>de</strong> se recogen diferentes tipos <strong>de</strong> muestras para su análisis posterior<br />
participan unos 25 laboratorios diferentes que proporcionan anualmente más <strong>de</strong> 28000 resultados<br />
analíticos. El control <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> las medidas efectuadas en los diversos programas y por los distintos<br />
laboratorios implicados, ha sido un objetivo constante d<strong>el</strong> CSN.<br />
A continuación se <strong>de</strong>scribe la estrategia establecida en nuestro país para tratar <strong>de</strong> garantizar la calidad <strong>de</strong><br />
las medidas <strong>de</strong> radiactividad ambiental <strong>de</strong> los programas <strong>de</strong> vigilancia en los que se recogen muestras y se<br />
analizan posteriormente en laboratorios <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> baja actividad. No se incluye en este trabajo <strong>el</strong><br />
control <strong>de</strong> la calidad en las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> estaciones automáticas <strong>de</strong> vigilancia en continuo.<br />
2. Calidad en la VRA<br />
Dado que a lo largo <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> realización <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> baja actividad, que son las que<br />
correspon<strong>de</strong>n a las muestras obtenidas en los programas <strong>de</strong> vigilancia radiológica ambiental, existen<br />
diversos factores que pue<strong>de</strong>n influir en los resultados que se obtienen, resulta <strong>de</strong> gran importancia tratar<br />
<strong>de</strong> garantizar la fiabilidad <strong>de</strong> las medidas realizadas en los diferentes laboratorios nacionales. La calidad<br />
<strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> radiactividad ambiental se asegura mediante <strong>el</strong> establecimiento e implantación <strong>de</strong> un<br />
sistema <strong>de</strong> calidad homogéneo con procedimientos normalizados <strong>de</strong> muestreo y análisis, así como<br />
mediante la supervisión ejercida por <strong>el</strong> CSN.<br />
Esto se ha llevado a cabo mediante una serie <strong>de</strong> requerimientos a los titulares <strong>de</strong> instalaciones nucleares y<br />
radiactivas d<strong>el</strong> ciclo d<strong>el</strong> combustible nuclear y a los laboratorios que realizan los programas d<strong>el</strong> CSN <strong>de</strong><br />
vigilancia in<strong>de</strong>pendiente (PVRAIN) y la vigilancia nacional, diversas actuaciones d<strong>el</strong> CSN, y diferentes<br />
iniciativas, más allá <strong>de</strong> lo requerido, <strong>de</strong> las otras partes implicadas.<br />
Entre los requisitos establecidos en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> licenciamiento <strong>de</strong> las instalaciones nucleares y<br />
radiactivas d<strong>el</strong> ciclo d<strong>el</strong> combustible nuclear y centros <strong>de</strong> investigación acerca d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> vigilancia<br />
radiológica ambiental (PVRA) que tienen que establecer y <strong>de</strong>sarrollar los titulares en <strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> sus<br />
545
instalaciones, se encuentra la inclusión <strong>de</strong> todas las fases <strong>de</strong> la vigilancia radiológica ambiental en <strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> la instalación para conseguir una confianza a<strong>de</strong>cuada en los resultados obtenidos y<br />
que todas las actuaciones r<strong>el</strong>acionadas con <strong>el</strong> PVRA se realicen <strong>de</strong> acuerdo con procedimientos escritos.<br />
A<strong>de</strong>más, <strong>de</strong>ben implantar las normas UNE y los procedimientos <strong>el</strong>aborados por <strong>el</strong> Grupo <strong>de</strong> Normas y<br />
publicados por <strong>el</strong> CSN que sean <strong>de</strong> aplicación. Se les requiere a<strong>de</strong>más la realización <strong>de</strong> un programa <strong>de</strong><br />
control <strong>de</strong> calidad analítico llevado a cabo mediante <strong>el</strong> análisis, en un laboratorio diferente d<strong>el</strong> que realiza<br />
<strong>el</strong> programa principal, <strong>de</strong> entre un 5% y un 15% <strong>de</strong> las muestras d<strong>el</strong> PVRA, que para <strong>el</strong>lo se recogen<br />
duplicadas. En cuanto a los procedimientos <strong>de</strong> medida, <strong>el</strong> CSN establece unos valores <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección para<br />
cada tipo <strong>de</strong> medida, <strong>de</strong> modo que <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> medida es a<strong>de</strong>cuado si <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección es<br />
menor o igual que <strong>el</strong> valor guía establecido.<br />
En los acuerdos <strong>de</strong> colaboración establecidos entre <strong>el</strong> CSN y los laboratorios que realizan los programas<br />
<strong>de</strong> vigilancia radiológica ambiental in<strong>de</strong>pendiente (PVRAIN) y los programas <strong>de</strong> vigilancia <strong>de</strong> la red<br />
nacional, REM, se incluyen una serie <strong>de</strong> requisitos encaminados a asegurar la calidad <strong>de</strong> las medidas.<br />
Deben mantener la capacidad técnica suficiente para realizar los programas <strong>de</strong> muestreo y análisis<br />
solicitados alcanzando unos límites <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección menores o iguales a los valores guía establecidos, y<br />
aplicar un programa <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad, manteniendo actualizado <strong>el</strong> Manual <strong>de</strong> Calidad d<strong>el</strong><br />
laboratorio, cuya copia <strong>de</strong>be ser remitida al CSN siempre que se produzca una modificación d<strong>el</strong> mismo.<br />
A<strong>de</strong>más, se les requiere implantar los procedimientos publicados, bien como norma UNE o como<br />
documentos d<strong>el</strong> CSN que sean <strong>de</strong> aplicación para la ejecución <strong>de</strong> los programas <strong>de</strong> muestreo y análisis, y<br />
participar en los ejercicios <strong>de</strong> intercomparación analítica organizados periódicamente por <strong>el</strong> CSN.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2001 <strong>el</strong> CSN esta llevando a cabo un programa <strong>de</strong> visitas técnicas a estos laboratorios para<br />
verificar <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> implantación <strong>de</strong> los Manuales. Y, <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> control regulador, realiza evaluaciones<br />
<strong>de</strong> los resultados obtenidos en los programas y tiene establecido un plan bienal <strong>de</strong> inspecciones a los<br />
PVRA <strong>de</strong> los titulares para controlar la calidad <strong>de</strong> los programas en sus diferentes aspectos, comprobando<br />
si se llevan cabo <strong>de</strong> acuerdo con procedimientos escritos establecidos. A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> CSN superpone sus<br />
propios programas <strong>de</strong> control (muestreo y análisis radiológicos) a la vigilancia radiológica ambiental que<br />
realizan los titulares <strong>de</strong> las instalaciones en la zona <strong>de</strong> influencia <strong>de</strong> las mismas. Se <strong>de</strong>nominan programas <strong>de</strong><br />
vigilancia radiológica ambiental in<strong>de</strong>pendientes (PVRAIN) y se llevan a cabo bien directamente mediante<br />
acuerdos <strong>de</strong> colaboración específicos con laboratorios <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> la radiactividad ambiental integrados en la<br />
Red <strong>de</strong> Estaciones <strong>de</strong> Muestreo (REM), ubicados en las mismas comunida<strong>de</strong>s autónomas que las<br />
correspondientes instalaciones, o a través <strong>de</strong> los programas encomendados a las comunida<strong>de</strong>s autónomas que lo<br />
han solicitado (Cataluña y Valencia). Los puntos <strong>de</strong> muestreo, <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> muestras y los análisis realizados<br />
coinci<strong>de</strong>n con los efectuados por los titulares y su alcance representa en torno al 5% d<strong>el</strong> PVRA <strong>de</strong>sarrollado en<br />
cada instalación.<br />
Todos los resultados obtenidos en los diferentes programas <strong>de</strong> vigilancia radiológica ambiental se<br />
almacenan en la base <strong>de</strong> datos keeper <strong>de</strong> CSN. El envío <strong>de</strong> los datos se realiza, a requerimiento d<strong>el</strong> CSN,<br />
con un formato establecido y en algún soporte <strong>el</strong>ectrónico que permita su carga automática en la base.<br />
Actualmente se ha habilitado, a<strong>de</strong>más, la posibilidad d<strong>el</strong> envío t<strong>el</strong>emático <strong>de</strong> los datos para su carga en<br />
keeper. La base dispone <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> restricciones para la carga <strong>de</strong> valores establecidas en tres fases <strong>de</strong><br />
validación <strong>de</strong> los datos, <strong>de</strong> modo que si durante la carga se supera alguna <strong>de</strong> estas restricciones, se emiten<br />
unos avisos para po<strong>de</strong>r verificar y, en su caso, corregir los datos que los hayan provocado.<br />
Por otro lado, <strong>el</strong> CSN organiza <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1992, con <strong>el</strong> apoyo técnico d<strong>el</strong> Ciemat, campañas anuales <strong>de</strong><br />
intercomparación analítica en muestras ambientales, en las que toman parte todos laboratorios que<br />
realizan los diferentes programas <strong>de</strong> vigilancia radiológica ambiental y otros laboratorios que aunque no<br />
intervengan en estos programas realizan medidas <strong>de</strong> radiactividad ambiental. En estas campañas<br />
participan habitualmente más 30 laboratorios y resultan ser un medio <strong>de</strong> probada eficacia para mejorar la<br />
fiabilidad <strong>de</strong> los resultados obtenidos en los programas <strong>de</strong> vigilancia radiológica ambiental. Las muestras<br />
y análisis s<strong>el</strong>eccionados para estos ejercicios coinci<strong>de</strong>n con los <strong>de</strong> los diferentes programas <strong>de</strong> vigilancia.<br />
Uno <strong>de</strong> los requisitos para mantener la acreditación es participar en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación para<br />
las <strong>de</strong>terminaciones d<strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> la acreditación al menos una vez cada cinco años que es <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong><br />
546
vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> la acreditación. El CSN trata <strong>de</strong> incluir estas <strong>de</strong>terminaciones en <strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> las campañas<br />
previstas en cinco años.<br />
El CSN promocionó <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> principio la c<strong>el</strong>ebración <strong>de</strong> las Jornadas sobre Calidad en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la<br />
radiactividad ambiental, promovidas por los propios laboratorios que realizan estas medidas. Se c<strong>el</strong>ebran<br />
cada dos años y en <strong>el</strong>las se tratan temas <strong>de</strong> calidad específicos <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> baja actividad. En <strong>el</strong><br />
seno <strong>de</strong> las primeras jornadas c<strong>el</strong>ebradas, se crearon unos grupos <strong>de</strong> trabajo para la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong><br />
procedimientos comunes para la recogida, preparación, análisis y medida <strong>de</strong> muestras ambientales.<br />
Fueron coordinados <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su inicio por <strong>el</strong> CSN que a<strong>de</strong>más los ha financiado <strong>de</strong> diferentes maneras y ha<br />
publicado estos procedimientos como documentos d<strong>el</strong> CSN y como normas UNE, requiriendo su<br />
aplicación, tal como se ha mencionado anteriormente. Así mismo ha coordinado o publicado <strong>el</strong> trabajo <strong>de</strong><br />
otros grupos <strong>de</strong> trabajo como <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> incertidumbres en la vigilancia radiológica ambiental, <strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
patrones radiactivos o <strong>el</strong> <strong>de</strong> dosimetría ambiental.<br />
Recientemente <strong>el</strong> CSN ha abierto un foro <strong>de</strong> discusión <strong>de</strong> los procedimientos publicados para revisar los<br />
que se están aplicando <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace varios años, contando con la experiencia <strong>de</strong> todos los sectores<br />
implicados.<br />
El CSN impulsa, a<strong>de</strong>más, la acreditación o certificación <strong>de</strong> los laboratorios aunque no lo requiere<br />
formalmente. En este sentido ha firmado en este año un acuerdo <strong>de</strong> colaboración con la Entidad Nacional<br />
<strong>de</strong> Acreditación (ENAC) para formalizar la colaboración y coordinación <strong>de</strong> sus actuaciones <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong><br />
marco <strong>de</strong> sus respectivas funciones y competencias en r<strong>el</strong>ación, en este caso, con los laboratorios <strong>de</strong><br />
medida <strong>de</strong> radiactividad ambiental.<br />
Actualmente, por propia iniciativa más allá <strong>de</strong> lo requerido oficialmente, aproximadamente una <strong>de</strong>cena <strong>de</strong><br />
laboratorios <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> baja actividad están acreditados o en proceso <strong>de</strong> acreditación por ENAC para<br />
algún tipo o para todas las <strong>de</strong>terminaciones analíticas que realizan y otros están certificados o tienen <strong>el</strong><br />
certificado <strong>de</strong> Registro <strong>de</strong> Empresa, emitido por AENOR.<br />
Otras <strong>de</strong> estas iniciativas, más allá <strong>de</strong> lo requerido oficialmente, <strong>de</strong> las otras partes implicadas en la<br />
vigilancia radiológica ambiental, son la c<strong>el</strong>ebración cada dos años <strong>de</strong> las Jornadas sobre Calidad en <strong>el</strong><br />
control <strong>de</strong> la radiactividad ambiental y la creación <strong>de</strong> los grupos <strong>de</strong> trabajo antes mencionados y <strong>de</strong> otro<br />
grupo <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> laboratorios acreditados sobre temas r<strong>el</strong>acionados con los sistemas <strong>de</strong> calidad y la<br />
acreditación; así como la propuesta, realización y aplicación <strong>de</strong> los resultados obtenidos en proyectos <strong>de</strong><br />
I+D r<strong>el</strong>acionados con esta materia.<br />
3. Conclusiones<br />
Todas las partes implicadas en la vigilancia radiológica ambiental realizan un enorme esfuerzo profesional<br />
y económico para mejorar continuamente la calidad <strong>de</strong> las medidas efectuadas en los diversos programas.<br />
En este sentido cabe <strong>de</strong>stacar que una <strong>de</strong>cena <strong>de</strong> laboratorios <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> baja actividad que participan en<br />
la vigilancia radiológica ambiental están acreditados o en vías <strong>de</strong> acreditación por ENAC para algún tipo<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación analítica y otros están certificados o tienen <strong>el</strong> certificado <strong>de</strong> Registro <strong>de</strong> Empresa,<br />
emitido por AENOR, aunque actualmente no es un requisito para participar en las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vigilancia.<br />
547
CARACTERIZACIÓN DE UN MONITOR DE ESPECTROMETRÍA<br />
GAMMA DE LaBr3 PARA LAS ESTACIONES AUTOMÁTICAS DE<br />
VIGILANCIA AMBIENTAL<br />
A. Vargas 1� , P. Salvador-Castiñeira 1 , M. Roig 1 , J.M. Fernán<strong>de</strong>z-Varea 2 , A. Padró 3<br />
1 Institut <strong>de</strong> Tècniques Energètiques, Universitat Politècnica <strong>de</strong> Catalunya, Diagonal<br />
647, E-08028 Barc<strong>el</strong>ona, España<br />
2 Facultat <strong>de</strong> Física (ECM i ICC), Universitat <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona, Diagonal 647, E-08028<br />
Barc<strong>el</strong>ona, España<br />
3 Serveis Científico-Tècnics, Universitat <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona, Lluís Solé i Sabarís 1-3, E-08028<br />
Barc<strong>el</strong>ona, España<br />
RESUMEN<br />
El trabajo realizado consiste en la caracterización <strong>de</strong> un monitor <strong>de</strong> espectrometría gamma, basado<br />
en un cent<strong>el</strong>leador <strong>de</strong> LaBr3 <strong>de</strong>sarrollado por la Agencia Alemana <strong>de</strong> Protección Radiológica<br />
(BfS), para ser utilizado en las estaciones automáticas <strong>de</strong> vigilancia. Las simulaciones Monte<br />
Carlo con PENELOPE/penEasy junto con valores experimentales, obtenidos tanto en irradiaciones<br />
controladas en laboratorio como en la estación <strong>de</strong> vigilancia d<strong>el</strong> INTE-UPC en Barc<strong>el</strong>ona, han<br />
permitido estudiar su respuesta en caso <strong>de</strong> que se produzca un <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> aerosoles radiactivos en<br />
<strong>el</strong> su<strong>el</strong>o.<br />
Palabras claves: vigilancia ambiental, tasa <strong>de</strong> dosis, espectrometría gamma, simulación Monte Carlo.<br />
ABSTRACT<br />
The work consists of the characterization of a gamma spectrometer monitor based on a LaBr3<br />
scintillator <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped by the German Fe<strong>de</strong>ral Office for Radiation Protection (BfS). It is inten<strong>de</strong>d<br />
to be used in automatic surveillance stations. The Monte Carlo simulations using the<br />
PENELOPE/penEasy co<strong>de</strong> together with experimental results both in laboratory controlled<br />
conditions and in the INTE-UPC surveillance station in Barc<strong>el</strong>ona enable the monitor response to<br />
be studied in case of radioactive <strong>de</strong>position on soil.<br />
Key Words: environmental surveillance, dose rate, gamma spectrometry, Monte Carlo simulation.<br />
1. Introducción.<br />
Las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> estaciones automáticas <strong>de</strong> vigilancia radiológica preparadas para dar una respuesta rápida<br />
ante una posible fuga radiactiva utilizan, entre otros, monitores <strong>de</strong> dosis equivalente ambiental, H*(10).<br />
Dichos monitores no pue<strong>de</strong>n diferenciar los radionucleidos presentes en <strong>el</strong> medio y, por tanto, si su<br />
origen es natural o antropogénico o incluso no consiguen diferenciar la señal que por ruido <strong>el</strong>ectrónico<br />
pue<strong>de</strong> producir incrementos en los valores <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis medidos. En este contexto, diversos países<br />
europeos han planteando la posibilidad <strong>de</strong> instalar <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> espectrometría gamma capaces <strong>de</strong><br />
discriminar los distintos radionucleidos. Así, en Finlandia, la autoridad competente en materia nuclear<br />
(STUK) ha instalado unos 20 monitores con <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> LaBr3 alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> las centrales nucleares.<br />
Estos <strong>de</strong>tectores presentan una resolución en energía mejor que la <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> NaI [1] y, a<br />
diferencia <strong>de</strong> los <strong>de</strong> HPGe, no necesitan estar refrigerados, siendo su estabilidad térmica aceptable. En<br />
este marco europeo, <strong>el</strong> Institut <strong>de</strong> Tècniques Energètiques (INTE) <strong>de</strong> la Universitat Politècnica <strong>de</strong><br />
� arturo.vargas@upc.edu.<br />
548
Catalunya (UPC) colabora con la Agencia Alemana <strong>de</strong> Protección Radiológica (BfS) con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong><br />
caracterizar un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> LaBr3 <strong>de</strong>sarrollado por <strong>el</strong> BfS para su posible instalación en las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
vigilancia automáticas. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos con dicho monitor<br />
instalado en <strong>el</strong> terrado <strong>de</strong> las <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias d<strong>el</strong> INTE ubicadas en <strong>el</strong> Campus Sud <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona así<br />
como las simulaciones Monte Carlo (MC) que permiten complementar su caracterización.<br />
El estudio ha sido dividido en tres fases. En la primera, <strong>el</strong> monitor se expuso a fuentes puntuales <strong>de</strong><br />
241 Am, 137 Cs y 60 Co con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> validar la geometría y los materiales utilizados en las<br />
simulaciones MC realizadas con PENELOPE/penEasy. En la segunda fase <strong>el</strong> monitor se ha irradiado<br />
en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Calibración y Dosimetría (LCD) d<strong>el</strong> INTE a diferentes tasas <strong>de</strong> dosis equivalente<br />
ambiental, energías y ángulos <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación. En la tercera etapa, <strong>el</strong> monitor ha sido<br />
instalado en <strong>el</strong> terrado d<strong>el</strong> Campus Sud <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona junto con un monitor <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis Reuter<br />
Stokes RS-112. Mediante <strong>el</strong> código PENELOPE/penEasy se ha simulado la respuesta d<strong>el</strong> monitor <strong>de</strong><br />
LaBr3 cuando se producen <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong> <strong>de</strong>scendientes d<strong>el</strong> 222 Rn en episodios <strong>de</strong> lluvia. Las<br />
simulaciones han sido validadas mediante medidas experimentales <strong>de</strong> incrementos <strong>de</strong> tasas <strong>de</strong> dosis<br />
durante episodios <strong>de</strong> lluvia.<br />
2. Materiales y métodos.<br />
El BfS ha <strong>de</strong>sarrollado un monitor que incluye un cristal cent<strong>el</strong>leador <strong>de</strong> LaBr3 <strong>de</strong> 1” <strong>de</strong> diámetro y 1”<br />
<strong>de</strong> longitud mod<strong>el</strong>o BrilLanCe380 <strong>de</strong> la empresa Saint-Gobain (figura 1). El cristal está acoplado a un<br />
tubo fotomultiplicador mod<strong>el</strong>o XP2060 <strong>de</strong> Photonis y a un preamplificador AS2712. La señal generada<br />
se adquiere mediante un multicanal digital <strong>de</strong> XIA. En la figura 2 se pue<strong>de</strong> observar <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong><br />
LaBr3 en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la carcasa <strong>de</strong> protección <strong>de</strong> aluminio, así como su instalación en <strong>el</strong> terrado <strong>de</strong> las<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias d<strong>el</strong> INTE en <strong>el</strong> Campus Sud <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona junto con la cámara <strong>de</strong> ionización Reuter<br />
Stokes RSS-112.<br />
El análisis <strong>de</strong> los espectros adquiridos con <strong>el</strong> monitor se lleva a cabo mediante <strong>el</strong> programa Gammalab<br />
<strong>de</strong>sarrollado en un trabajo anterior por la Universitat <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona que ha sido específicamente<br />
adaptado para ser utilizado con <strong>el</strong> monitor <strong>de</strong> LaBr3.<br />
Fig. 1 Esquema d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> LaBr3 suministrado por Saint-Gobain [1].<br />
549
Detector <strong>de</strong> LaBr3 <strong>de</strong> Saint Gobain<br />
Fig. 2 Izquierda: vista superior d<strong>el</strong> monitor sin la tapa don<strong>de</strong> se pue<strong>de</strong> observar la ubicación<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> LaBr3 en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la carcasa <strong>de</strong> aluminio.<br />
Derecha: vista d<strong>el</strong> monitor instalado en la terraza <strong>de</strong> la estación <strong>de</strong> vigilancia d<strong>el</strong> INTE en <strong>el</strong><br />
Campus Sud <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona, junto con una sonda Reuter Stokes RS- 112.<br />
Las irradiaciones a distintas tasas <strong>de</strong> H*(10) con fuentes <strong>de</strong> 241 Am, 137 Cs y 60 Co se han realizado en <strong>el</strong><br />
LCD d<strong>el</strong> INTE acreditado según la Norma ISO 170125. En la figura 3 se presenta <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector instalado<br />
en <strong>el</strong> LCD para su irradiación.<br />
Fig. 3 Monitor <strong>de</strong> LaBr3 en <strong>el</strong> LCD d<strong>el</strong> INTE.<br />
Las simulaciones MC se han realizado empleando <strong>el</strong> código PENELOPE/penEasy. PENELOPE<br />
(versión 2008) [2] simula <strong>el</strong> transporte acoplado <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones y fotones en materiales arbitrarios y<br />
geometrías <strong>de</strong>finidas a partir <strong>de</strong> cuádricas para un amplio rango <strong>de</strong> energías comprendidas entre unos<br />
cientos <strong>de</strong> eV hasta aproximadamente 1 GeV. Por su lado penEasy (versión 2010-09-07) es un<br />
programa principal para PENELOPE que permite s<strong>el</strong>eccionar diferentes tipos <strong>de</strong> fuentes <strong>de</strong> radiación y<br />
generar una gran variedad <strong>de</strong> resultados, por ejemplo espectros. En la figura 4 pue<strong>de</strong> verse la geometría<br />
d<strong>el</strong> monitor <strong>de</strong> LaBr3 tal como se ha mod<strong>el</strong>izado utilizando las herramientas <strong>de</strong> PENELOPE.<br />
3. Resultados.<br />
3.1. Validación <strong>de</strong> la aplicación MC mediante fuentes puntuales.<br />
Las fuentes puntuales <strong>de</strong> 241 Am, 137 Cs y 60 Co, con activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 39.9 kBq, 39.6 kBq y 42.2 kBq,<br />
respectivamente, a 1 <strong>de</strong> febrero <strong>de</strong> 1993 y con una incertidumbre d<strong>el</strong> 4% (k=1), se colocaron a 32.2 mm<br />
<strong>de</strong> distancia <strong>de</strong> la tapa <strong>de</strong> aluminio d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> LaBr3 para estudiar la respuesta d<strong>el</strong> mismo y la<br />
550
validación <strong>de</strong> la geometría, materiales y parámetros utilizados en las simulaciones MC. Los resultados<br />
<strong>de</strong> la tabla 1 muestran que la diferencia entre los valores <strong>de</strong> eficiencia <strong>de</strong> fotopico experimentales y los<br />
simulados es inferior a 1.5%.<br />
123 mm<br />
281 mm<br />
Tabla No.1 Eficiencias <strong>de</strong> fotopico <strong>de</strong> las exposiciones experimentales y simuladas con MC<br />
con fuentes puntuales situadas a 32.2 mm encima <strong>de</strong> la tapa <strong>de</strong> aluminio d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> LaBr3.<br />
Radionucleido �exp (k=2) �MC (k=2) (�MC - �exp)/ �exp (%)<br />
241 Am 0.0246�0.0020 0.02465�0.00016 1.2<br />
137 Cs 0.00340�0.00028 0.003369�0.000037 0.9<br />
60 Co 0.00159�0.00015 0.001567�0.000026 1.3<br />
60 Co 0.00135�0.00013 0.001352�0.000023 0.0<br />
� 140.3 mm<br />
Vista 2D<br />
2.5 mm<br />
21.4 mm<br />
Cristal <strong>de</strong> LaBr3 <strong>de</strong> 1” x 1”<br />
BrilLanCeTM 380<br />
Tubo<br />
fotomultiplicador<br />
preamplificador<br />
AS2712<br />
Módulo <strong>el</strong>ectrónico:<br />
MCA digital, alta<br />
tensión, amplificador<br />
Protección <strong>de</strong><br />
aluminio<br />
Vista 3D<br />
Fig. 4 Geometría d<strong>el</strong> monitor <strong>de</strong> LaBr3 construida para ser utilizada en las simulaciones MC<br />
con <strong>el</strong> código PENELOPE/penEasy.<br />
Los espectros obtenidos por simulación MC se han convolucionado siguiendo una función gaussiana<br />
con un FWHM dado por la siguinete expresión:<br />
FWHM = 0.815 keV x (E/keV) 3/2 , (1)<br />
con la finalidad <strong>de</strong> compararse con <strong>el</strong> obtenido <strong>de</strong> forma experimental. En la figura 5 se observa la gran<br />
similitud entre los espectros experimental y simulado para la fuente <strong>de</strong> 137 Cs.<br />
551
Fig. 5 Comparación <strong>de</strong> un espectro experimental obtenido con una fuente puntual <strong>de</strong> 137 Cs<br />
con <strong>el</strong> simulado.<br />
3.2. Irradiaciones en <strong>el</strong> LCD d<strong>el</strong> INTE.<br />
Respuesta en función <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis H*(10).<br />
El <strong>de</strong>tector ha sido irradiado en <strong>el</strong> LCD con fuentes <strong>de</strong> 137 Cs y a varias distancias para conseguir<br />
diferentes tasas <strong>de</strong> H*(10) comprendidas entre 0.1 y 500 µSv h -1 . La tasa <strong>de</strong> recuento d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
obtenida <strong>de</strong> las irradiaciones se pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar lineal respecto a la tasa <strong>de</strong> dosis H*(10) con una<br />
sensibilidad <strong>de</strong> aproximadamente 52 s -1 /µSv h -1 .<br />
Respuesta en función <strong>de</strong> la energía.<br />
En la tabla 2 se muestra la respuesta d<strong>el</strong> monitor para diferentes fotopicos <strong>de</strong> energías correspondientes<br />
a los gammas <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong> 241 Am, 137 Cs y 60 Co.<br />
Tabla No.2 Respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en tasa <strong>de</strong> recuento (R) por tasa <strong>de</strong> dosis ambiental H*(10)<br />
(s -1 /μSv h -1 ) a diferentes energías<br />
Radionucleido<br />
E<br />
(keV)<br />
H*(10)<br />
(µSv h -1 )<br />
R<br />
(s -1 )<br />
R/ H*(10)<br />
(s -1 /µSv h -1 )<br />
241<br />
Am 59.5 0.700 1305 1864<br />
137<br />
Cs 662 5.00 259.3 51.9<br />
60<br />
Co 1173 8.00 57.8 7.23<br />
60<br />
Co 1333 8.00 52.2 6.53<br />
Respuesta angular.<br />
En la figura 6 se ha representado la respuesta r<strong>el</strong>ativa d<strong>el</strong> monitor <strong>de</strong> LaBr3 para distintos ángulos <strong>de</strong><br />
inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación. En dicha figura, <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia igual a 1 se ha tomado la<br />
irradiación a 0º que correspon<strong>de</strong> a un haz <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> 90º respecto a la parte superior d<strong>el</strong> monitor.<br />
552
Fig. 6 Respuesta angular d<strong>el</strong> monitor <strong>de</strong> LaBr3.<br />
3.3. Resultados <strong>de</strong> medidas y simulaciones MC en la estación <strong>de</strong> vigilancia d<strong>el</strong> Campus<br />
Sud <strong>de</strong> la UPC en Barc<strong>el</strong>ona.<br />
El monitor <strong>de</strong> LaBr3 se ha instalado en <strong>el</strong> terrado d<strong>el</strong> Campus Sud junto a una sonda <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis<br />
Reuter Stokes RSS-112. En la figura 7 se presenta un espectro <strong>de</strong> fondo adquirido durante 1 h en <strong>el</strong> que<br />
se han i<strong>de</strong>ntificado los distintos fotopicos <strong>de</strong> los radionucleidos naturales, así como los <strong>de</strong>bidos a la<br />
contaminación interna por 138 La d<strong>el</strong> propio cristal <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo.<br />
La comparación d<strong>el</strong> monitor LaBr3 con la sonda Reuter Stokes RSS-112 permite realizar un estudio <strong>de</strong><br />
validación <strong>de</strong> las simulaciones MC mediante los incrementos <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis que se producen como<br />
consecuencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> los <strong>de</strong>scendientes d<strong>el</strong> radón en episodios <strong>de</strong> lluvia. En la figura 8 se<br />
muestra <strong>el</strong> incremento d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis H*(10) como consecuencia <strong>de</strong> episodios <strong>de</strong> lluvia.<br />
En concreto <strong>el</strong> día 28 <strong>de</strong> enero <strong>de</strong> 2011 <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> fondo habitual <strong>de</strong> 110 nSv h -1 pasa a ser <strong>de</strong> unos 125<br />
nSv h -1 . En la figura 9 se han representado dos espectros, <strong>el</strong> primero correspondiente al fondo habitual<br />
<strong>de</strong> unos 110 nSv h -1 , y <strong>el</strong> segundo adquirido en <strong>el</strong> momento en que la tasa <strong>de</strong> dosis fue <strong>de</strong> 125 nSv h -1 .<br />
553
Fig 7. Espectro <strong>de</strong> fondo <strong>de</strong> 1 h en <strong>el</strong> terrado <strong>de</strong> las <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias d<strong>el</strong> INTE en <strong>el</strong> Campus<br />
Sud <strong>de</strong> la UPC en Barc<strong>el</strong>ona.<br />
H*(10) in nSvh -1<br />
150<br />
140<br />
130<br />
120<br />
110<br />
100<br />
90<br />
80<br />
25 26 27 28 29 30 31 32<br />
Day (January 2011)<br />
Espectro lluvia (ROJO en la fig 9)<br />
Espectro <strong>de</strong> fondo (AZUL en la fig 9)<br />
Fig. 8 Evolución <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis ambiental con <strong>el</strong> tiempo, en la que se aprecia <strong>el</strong><br />
incremento producido por episodios <strong>de</strong> lluvia.<br />
554
Cuentas<br />
10 3<br />
10 2<br />
10 1<br />
Pb-214<br />
E=295 keV<br />
Pb-214<br />
E=352 keV<br />
Espectros <strong>de</strong> 30 minutos<br />
Azul: BACKGROUND<br />
Rojo: LLUVIA<br />
Bi-214<br />
E=609 keV<br />
La-138; E= 1436 keV + 32 keV<br />
K-40; E= 1460 keV<br />
10<br />
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000<br />
0<br />
Canal<br />
Fig. 9 Espectros obtenidos en <strong>el</strong> terrado <strong>de</strong> las instalaciones d<strong>el</strong> INTE con <strong>el</strong> monitor <strong>de</strong><br />
LaBr3. En azul se representa un espectro típico <strong>de</strong> fondo, mientras que en <strong>el</strong> espectro en rojo<br />
se aprecia <strong>el</strong> incremento en las <strong>de</strong>tecciones <strong>de</strong> los gammas <strong>de</strong> los <strong>de</strong>scendientes d<strong>el</strong> 222 Rn<br />
como consecuencia <strong>de</strong> su <strong>de</strong>pósito por efecto <strong>de</strong> la lluvia <strong>el</strong> 28 <strong>de</strong> enero <strong>de</strong> 2011.<br />
La estimación d<strong>el</strong> incremento <strong>de</strong> dosis como consecuencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> los <strong>de</strong>scendientes <strong>de</strong> radón<br />
mediante los espectros obtenidos con <strong>el</strong> monitor <strong>de</strong> LaBr3 requiere conocer los factores <strong>de</strong> conversión<br />
que permiten estimar <strong>el</strong> incremento <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis a partir <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> cuentas <strong>de</strong>tectadas en<br />
diferentes fotopicos <strong>de</strong> los radionucleidos. Así, se han realizado simulaciones MC <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósito por<br />
lluvia en <strong>el</strong> terrado para distintos gammas d<strong>el</strong> 212 Pb y 214 Bi. La <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> incremento <strong>de</strong><br />
cuentas por minuto (min -1 ) en cada uno <strong>de</strong> los fotopicos se ha obtenido a partir <strong>de</strong> los espectros <strong>de</strong> la<br />
figura 9 y su correspondiente ajuste gaussiano mediante <strong>el</strong> programa Gammalab.<br />
En la tabla 3 se presenta la tasa <strong>de</strong> recuento experimental obtenida para cada fotopico. Estos valores se<br />
han dividido por <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> conversión obtenido por simulación MC, pudiéndose estimar la actividad<br />
superficial (kBq m -2 ). Los valores <strong>de</strong> actividad superficial calculados son <strong>de</strong> 3.8 kBq m -2 y 4.4 kBq m -2<br />
para <strong>el</strong> 214 Pb y <strong>el</strong> 214 Bi, respectivamente. En la última columna <strong>de</strong> la tabla 3 se muestra la contribución<br />
<strong>de</strong> ambos radionucleidos al incremento <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis equivalente ambiental como consecuencia <strong>de</strong><br />
su <strong>de</strong>pósito por lluvia mediante la utilización d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> conversión que permite obtener la tasa <strong>de</strong><br />
dosis equivalente ambiental H*(10) a partir <strong>de</strong> la actividad superficial. La suma <strong>de</strong> dichas<br />
contribuciones es d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 12 nSv h -1 , valor similar a los 15 nSv h -1 medidos con <strong>el</strong> monitor <strong>de</strong> tasa<br />
<strong>de</strong> dosis Reuter Stokes RSS-112 consi<strong>de</strong>rando que la precisión d<strong>el</strong> mismo es d<strong>el</strong> 5% y a las<br />
incertidumbres <strong>de</strong>bidas a las simulaciones. Así, los factores <strong>de</strong> conversión obtenidos por MC pue<strong>de</strong>n<br />
aplicarse a otros radionucleidos <strong>de</strong> tipo artificial para estimar su contribución a la dosis. A título <strong>de</strong><br />
ejemplo se ha incluido en la tabla 3 los valores correspondientes al 137 Cs.<br />
555
Radionucleido<br />
Tabla No.3 Resultados <strong>de</strong> medidas experimental en <strong>el</strong> terrado <strong>de</strong> las instalaciones d<strong>el</strong> INTE en<br />
<strong>el</strong> Campus Sud <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona como consecuencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> <strong>de</strong>scendientes d<strong>el</strong> radón por<br />
lluvia y estimación d<strong>el</strong> incremento <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis con la utilización <strong>de</strong> factores <strong>de</strong> conversión<br />
obtenidos por simulación MC<br />
E<br />
(keV)<br />
Medida<br />
experimental<br />
(min -1 )<br />
MC<br />
(min -1 por<br />
kBq m -2 )<br />
214 Pb 295 12.0 3.14<br />
214 Pb 352 27.4 4.85<br />
Actividad<br />
superficial<br />
(kBq m -2 )<br />
MC<br />
(µSv h -1 por<br />
kBq m -2 )<br />
ΔH*(10)<br />
(nSv h -1 )<br />
3.75 5.53 10 -4 2.1<br />
214 Bi 609 13.8 3.13 4.41 2.28 10 -3 10.1<br />
137 Cs 662 n.d. 5.37 ---- 1.71 10 -3 ---<br />
4. Conclusiones.<br />
TOTAL 12.2<br />
La respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en condiciones <strong>de</strong> laboratorio presenta una correcta resolución en energía y<br />
linealidad con la tasa <strong>de</strong> dosis H*(10). En concreto para <strong>el</strong> 137 Cs la sensibilidad ha sido <strong>de</strong> unos 52 s -<br />
1 /µSvh -1 .<br />
Los resultados obtenidos en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> PENELOPE/penEasy, tanto en laboratorio<br />
como en medidas d<strong>el</strong> incremento <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis que se produce como consecuencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>scendientes d<strong>el</strong> radón en episodios <strong>de</strong> lluvia en la estación <strong>de</strong> vigilancia d<strong>el</strong> Campus Sud <strong>de</strong><br />
Barc<strong>el</strong>ona, ha mostrado la capacidad <strong>de</strong> dicho código para conocer la respuesta d<strong>el</strong> monitor si se<br />
<strong>de</strong>tectaran radionucleidos <strong>de</strong> origen artificial.<br />
Los resultados obtenidos en la caracterización d<strong>el</strong> monitor <strong>de</strong> LaBr3 <strong>de</strong>sarrollado permiten pensar en su<br />
posible utilización en las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vigilancia automáticas. En este sentido sería <strong>de</strong> interés llevar a cabo<br />
simulaciones específicas en otras estaciones <strong>de</strong> vigilancia con distinta geometría y tipo <strong>de</strong> terreno a las<br />
d<strong>el</strong> terrado <strong>de</strong> las instalaciones d<strong>el</strong> INTE en Barc<strong>el</strong>ona. La realización <strong>de</strong> campañas <strong>de</strong> medidas en otras<br />
estaciones permitiría evaluar la respuesta d<strong>el</strong> monitor tal como se ha llevado a cabo para la estación d<strong>el</strong><br />
INTE.<br />
El cristal <strong>de</strong> LaBr3 <strong>de</strong> 1” x 1” tiene un precio que, si bien es más <strong>el</strong>evado que <strong>el</strong> <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
NaI, se pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar aceptable para su posible <strong>de</strong>spliegue en las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vigilancia automáticas.<br />
En este sentido cabe prever que la utilización <strong>de</strong> un mismo tipo <strong>de</strong> monitor por distintas re<strong>de</strong>s<br />
nacionales podría llevar a una reducción significativa <strong>de</strong> costes.<br />
Agra<strong>de</strong>cimientos- A Ulrich Sthölker d<strong>el</strong> CTBTO (antes en <strong>el</strong> BfS) por suministrar <strong>el</strong> monitor <strong>de</strong> LaBr 3<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Saint-Gobain Technical Note. Performance summary: BrilLanCe TM scintillators LaCl 3:Ce and LaBr 3:Ce.<br />
Mayo 2007. www.<strong>de</strong>tectors.saint-gobain.com<br />
[2] Salvat, F., Fernán<strong>de</strong>z-Varea, J.M. and Sempau, J. PENELOPE-2008: A Co<strong>de</strong> System for Monte Carlo<br />
Simulation of Electron and Photon Transport, Nuclear Energy Agency OECD/NEA, Issy-les-Moulineaux, France,<br />
2009.<br />
556
Sesión A13 y A15<br />
Desmant<strong>el</strong>ación y clausura <strong>de</strong><br />
instalaciones. Gestión <strong>de</strong> residuos<br />
radiactivos. Preparación y actuación en<br />
acci<strong>de</strong>ntes y emergencias radiológicas.<br />
Presi<strong>de</strong>: Lucila Ramos<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Pedro Carboneras<br />
557
OPTIMIZACIÓN DE LA GESTIÓN DE MATERIALES<br />
RESIDUALES CON CONTENIDO RADIACTIVO GENERADOS EN<br />
CENTROS DE INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA<br />
Mª T.Macías 1 , J. Pulido 2 , J.Pérez 2 ,G. Sastre 2 , A. Sánchez 3 , F. Usera 4<br />
1 Instituto <strong>de</strong> Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols” (CSIC-UAM)<br />
2 Universidad <strong>de</strong> Alcalá <strong>de</strong> Henares<br />
3 Centro <strong>de</strong> Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM)<br />
4 Centro Nacional <strong>de</strong> Biotecnología (CSIC)<br />
RESUMEN<br />
Este trabajo presenta los resultados <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> un proyecto <strong>de</strong> investigación financiado por<br />
Enresa, en <strong>el</strong> que han participado cuatro centros <strong>de</strong> investigación y docencia <strong>de</strong> gran tamaño. Los<br />
objetivos han sido los siguientes: caracterización radiológica y química <strong>de</strong> los residuos radiactivos<br />
generados en las diferentes técnicas; propuesta <strong>de</strong> una gestión a<strong>de</strong>cuada para los residuos mixtos;<br />
propuesta <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación para los residuos líquidos; propuesta <strong>de</strong> una gestión<br />
a<strong>de</strong>cuada para los residuos generados en las técnicas <strong>de</strong> microscopía <strong>el</strong>ectrónica.<br />
Palabras claves: Materiales residuales con contenido radiactivo, clasificación, caracterización,<br />
<strong>de</strong>sclasificación<br />
ABSTRACT<br />
This work shows the results of a Research Project financed by ENRESA in which four centers of<br />
research and training were involved. The objectives have been the following: radiological and<br />
chemical characterization of the radioactive waste generated in the different techniques, a proposal<br />
of an a<strong>de</strong>quate management for the mixed waste; suggesting the clearance lev<strong>el</strong>s for the liquid and<br />
mixed waste and to propose a correct procedure for the waste generated in the <strong>el</strong>ectronic<br />
microscopy techniques.<br />
Key Words: Residual materials with radioactive content, classification, characterization, clearance<br />
1. Introducción<br />
Las instalaciones radiactivas pertenecientes a los ámbitos <strong>de</strong> investigación y docencia generan<br />
materiales residuales con contenido radiactivo muy heterogéneos. En nuestro país, en los últimos años<br />
se han publicado varios documentos técnicos con objeto <strong>de</strong> optimizar la gestión <strong>de</strong> los residuos<br />
radiactivos en este tipo <strong>de</strong> instalaciones. En 1996 se editó la “Guía <strong>de</strong> Gestión <strong>de</strong> Material Radiactivo<br />
en Instituciones Médicas y Laboratorios <strong>de</strong> Investigación Biomédica" 1 , este documento <strong>de</strong>fine los<br />
componentes <strong>de</strong> un sistema general <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> estos materiales. Posteriormente, en 2002 se publicó<br />
la “Guía Técnica <strong>de</strong> Gestión <strong>de</strong> Materiales Residuales con Contenido Radiactivo en Centros <strong>de</strong><br />
Investigación y Docencia” 2 . Este documento tuvo como objetivo <strong>de</strong>sarrollar los aspectos técnicos y<br />
prácticos <strong>de</strong> la anterior guía, presentando como uno <strong>de</strong> los aspectos fundamentales en la gestión, la<br />
caracterización radiológica <strong>de</strong> los residuos según <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> técnica radioisotópica <strong>de</strong> la que<br />
provengan. Este proceso es imprescindible para <strong>de</strong>finir las vías <strong>de</strong> evacuación, bien como residuo<br />
convencional, o a través <strong>de</strong> un gestor autorizado. Por tanto, este documento técnico aportó un gran<br />
avance en la gestión <strong>de</strong> los residuos en las instalaciones d<strong>el</strong> ámbito indicado, ofreciendo diferentes<br />
procedimientos para cuantificar la actividad <strong>de</strong> los residuos.<br />
Sin embargo, la experiencia adquirida tras varios años en la aplicación <strong>de</strong> este documento ha puesto<br />
<strong>de</strong> manifiesto las dificulta<strong>de</strong>s que implica <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> caracterización radiológica incluido,<br />
ya que resulta bastante complejo. Por otra parte, en la actualidad aún quedan aspectos r<strong>el</strong>ativos a la<br />
__________________________<br />
� masanchez@cbm.uam.es<br />
558
gestión <strong>de</strong> los materiales residuales mixtos y líquidos en este tipo <strong>de</strong> instalaciones que todavía no se<br />
han resu<strong>el</strong>to o que son susceptibles <strong>de</strong> una mayor implementación técnica.<br />
Con objeto <strong>de</strong> presentar propuestas para resolver los aspectos indicados, se puso en marcha un<br />
proyecto financiado por Enresa, que se inició en julio <strong>de</strong> 2008 y ha finalizado en diciembre <strong>de</strong> 2010.<br />
En él han participado las instalaciones radiactivas <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Alcalá <strong>de</strong> Henares, d<strong>el</strong><br />
Instituto <strong>de</strong> Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols” (CSIC-UAM), d<strong>el</strong> Centro <strong>de</strong> Biología<br />
Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM) y d<strong>el</strong> Centro Nacional <strong>de</strong> Biotecnología (CSIC), cuatro<br />
centros <strong>de</strong> investigación y docencia <strong>de</strong> gran tamaño que disponen <strong>de</strong> instalaciones radiactivas <strong>de</strong><br />
segunda categoría y que cuentan con un número aproximado <strong>de</strong> 700 trabajadores expuestos.<br />
El objetivo genérico d<strong>el</strong> proyecto fue ofrecer mejoras significativas en los procedimientos <strong>de</strong> gestión<br />
<strong>de</strong> los materiales residuales con contenido radiactivo, así como homogeneizar dichos procedimientos<br />
en las instalaciones radiactivas <strong>de</strong> investigación y docencia. Para <strong>el</strong>lo, y tomando como base la guía<br />
técnica <strong>de</strong> 2002 2 , se plantearon los siguientes objetivos específicos , cuyos resultados y conclusiones<br />
se presentan en este trabajo:<br />
1.- Caracterización radiológica y química <strong>de</strong> los residuos generados en diferentes técnicas<br />
radioisotópicas, aplicando procedimientos <strong>de</strong> medida directos para los residuos líquidos y mixtos<br />
(viales con líquido <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo), y asignando actividad a los sólidos por diferencia entre la actividad<br />
inicial y la actividad en otro tipo <strong>de</strong> residuos (líquidos y mixtos).<br />
2.- Proponer la gestión a<strong>de</strong>cuada y homogénea para los residuos mixtos.<br />
3.- Sugerir valores <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación para los residuos líquidos<br />
4.- Plantear la gestión a<strong>de</strong>cuada y homogénea para los residuos generados en técnicas <strong>de</strong> microscopia<br />
<strong>el</strong>ectrónica cómo son los residuos <strong>de</strong> acetato <strong>de</strong> uranilo.<br />
2. Material y métodos<br />
- Recopilación <strong>de</strong> datos y clasificación <strong>de</strong> las técnicas radioisotópicas<br />
En las cuatro instalaciones que han participado en este estudio, en total 101 laboratorios, se recopilaron<br />
los datos sobre las técnicas realizadas utilizando un formato que recogió la siguiente información:<br />
i<strong>de</strong>ntificación d<strong>el</strong> laboratorio, nombre <strong>de</strong> la técnica, datos sobre <strong>el</strong> compuesto radiactivo y frecuencia<br />
<strong>de</strong> realización. Para obtener información sobre las técnicas a caracterizar, se usó otro formato en <strong>el</strong> que<br />
se recogieron las fases <strong>de</strong> cada técnica y los tipos <strong>de</strong> residuos generados, incluyendo información sobre<br />
la composición química <strong>de</strong> los residuos líquidos y mixtos, lo que permitió realizar la caracterización<br />
radiológica <strong>de</strong> estos residuos.<br />
- Protocolo <strong>de</strong> caracterización radiológica<br />
Tomando como base la experiencia obtenida con la guía técnica <strong>de</strong> 2002 2 , se ha editado un protocolo<br />
sencillo y funcional que permite la caracterización rápida <strong>de</strong> los residuos. De esta forma, se<br />
caracterizan los residuos líquidos y mixtos mediante contaje en cent<strong>el</strong>leo, mientras que la actividad <strong>de</strong><br />
los residuos sólidos se estima por diferencia utilizando la siguiente fórmula:<br />
Actividad estimada en sólidos = Actividad inicial – (Actividad medida en líquidos + Actividad medida en mixtos)<br />
Cada técnica se caracterizó al menos dos veces. Las fases más importantes <strong>de</strong> este protocolo son:<br />
<strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> la técnica, <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> peso y volumen <strong>de</strong> los residuos generados, medida<br />
(líquidos y mixtos) o estimación (sólidos) <strong>de</strong> la actividad presente en los residuos y <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong><br />
la actividad específica (sólidos y mixtos) y <strong>de</strong> la concentración radiactiva (líquidos).<br />
- Revisiones bibliográficas<br />
Se utilizaron los motores <strong>de</strong> búsqueda habituales en la web como <strong>el</strong> ISI Web of Knowledge, Scirus,<br />
Google Scholar o Live Search Aca<strong>de</strong>mic. Igualmente, se han consultado las páginas web <strong>de</strong><br />
instituciones <strong>de</strong> referencia en protección radiológica como la OIEA, la ICRP, NEA y UNSCEAR; y<br />
páginas web <strong>de</strong> organismos reguladores como <strong>el</strong> CSN o <strong>el</strong> NRPB.<br />
559
3. Resultados<br />
- Caracterización radiológica y química<br />
La información obtenida permitió i<strong>de</strong>ntificar y clasificar en una tabla general las técnicas<br />
radioisotópicas. Esta clasificación se realizó teniendo en cuenta la clasificación en grupos <strong>de</strong> técnicas<br />
y subtécnicas utilizada en la guía técnica <strong>de</strong> 2002 2 . Posteriormente, se s<strong>el</strong>eccionaron las técnicas<br />
susceptibles <strong>de</strong> caracterización según los siguientes criterios: <strong>el</strong>evada frecuencia <strong>de</strong> utilización,<br />
generación <strong>de</strong> residuos mixtos y técnica significativa no caracterizada en la guía técnica <strong>de</strong> 2002 2 . Por<br />
otra parte, algunas técnicas ya caracterizadas en la guía indicada se volvieron a caracterizar<br />
confirmando la idoneidad d<strong>el</strong> nuevo protocolo <strong>de</strong> caracterización.<br />
Los resultados obtenidos tras la caracterización <strong>de</strong> las 16 técnicas s<strong>el</strong>eccionadas se resumieron en una<br />
tabla (ver Tabla. 1). Primeramente se valoró la fiabilidad d<strong>el</strong> nuevo protocolo <strong>de</strong> caracterización,<br />
comparando los resultados obtenidos en la caracterización <strong>de</strong> técnicas ya caracterizadas en la anterior<br />
guía <strong>de</strong> 2002 y comprobándose que los resultados eran muy similares.<br />
Analizando los resultados <strong>de</strong> las 16 técnicas que se caracterizaron, en 8 <strong>de</strong> <strong>el</strong>las se generaron residuos<br />
mixtos. En todos los casos <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> actividad presente en este tipo <strong>de</strong> residuos fue muy bajo<br />
(15,14% - 0,005%), encontrándose dicho valor por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> 1% en seis <strong>de</strong> las técnicas<br />
caracterizadas. Esto indica que los residuos mixtos su<strong>el</strong>en tener muy poca actividad en comparación<br />
con los residuos sólidos o líquidos. En este mismo sentido, si se compara la actividad específica media<br />
obtenida en mixtos (132,65 Bq/g) frente a la obtenida en sólidos (19.429,81 Bq/g) se comprueba que<br />
esta se encuentra dos ór<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> magnitud por <strong>de</strong>bajo. Estos resultados, dieron un primer indicio <strong>de</strong><br />
que la mayoría <strong>de</strong> los residuos mixtos podrían ser <strong>de</strong>sclasificados.<br />
Tabla No. 1 Resultados <strong>de</strong> algunas <strong>de</strong> las técnicas caracterizadas<br />
Técnica % % %<br />
Sólidos Líquidos Mixtos<br />
14<br />
C Actividad piruvato carboxilasa 99.33 0.670 -<br />
14<br />
C Descarboxilación <strong>de</strong> leucina 99.98 0.006 0.005<br />
14<br />
C Actividad etanolamina quinasa 19.50 77.72 2.78<br />
3<br />
H Metionina A<strong>de</strong>nosiltransferasa 47,89 51,50 0,61<br />
3<br />
H Incorporación Deoxiglucosa 85,98 13,71 0,31<br />
3<br />
H Actividad a<strong>de</strong>nilil Ciclasa 84.88 - 15.14<br />
32<br />
P Protocolo <strong>de</strong> amplificacion t<strong>el</strong>omérica 87,71 12,29 -<br />
32<br />
P Determinación <strong>de</strong> ceramidas 12.37 87.18 0.16<br />
45<br />
Ca<br />
Liberación <strong>de</strong> calcio 24.49 75.33 0.34<br />
Por <strong>el</strong> contrario, en los residuos líquidos, se observó una gran variabilidad en <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> actividad y<br />
en <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> concentración radiactiva en función <strong>de</strong> la técnica caracterizada.<br />
En cuanto a la caracterización química <strong>de</strong> los residuos líquidos, la gran mayoría <strong>de</strong> los componentes son<br />
compuestos miscibles en agua que tienen como función mantener <strong>el</strong> pH <strong>de</strong> las preparaciones, aumentar la<br />
solubilidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminados compuestos o cambiar la fuerza iónica d<strong>el</strong> medio. Su<strong>el</strong>en ser compuestos<br />
carbonados o sales inorgánicas. También pue<strong>de</strong>n encontrarse biomoléculas como aminoácidos o<br />
proteínas. En algunas técnicas también están presentes <strong>de</strong> forma minoritaria solventes orgánicos que<br />
tienen como función la extracción <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminadas sustancias apolares o la precipitación <strong>de</strong> biomoléculas<br />
hidrófilas.<br />
Por su parte, los residuos mixtos están formados por mezcla <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo y las muestras proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong><br />
los ensayos <strong>de</strong> marcaje, que tienen en su composición uno o varios <strong>de</strong> los compuestos indicados en <strong>el</strong><br />
apartado anterior. Los líquidos <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo utilizados en las técnicas caracterizadas fueron: Formula 989,<br />
Optiphase Hisafe-2 y Optiphase Hisafe-3 (Perkin Elmer). La composición <strong>de</strong> los líquidos <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo<br />
está <strong>de</strong>scrita en las fichas <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> seguridad (FDS) correspondientes. Los volúmenes utilizados por<br />
vial fueron <strong>de</strong> 0,5 a 2ml <strong>de</strong> muestra y <strong>de</strong> 1 a 10 ml <strong>de</strong> líquido <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo.<br />
- Propuesta <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> los residuos:<br />
560
��<br />
1. Vías <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> los residuos mixtos con contenido radiactivo<br />
- Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia aplicables a la combustión <strong>de</strong> viales con líquido <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo<br />
Sí los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad o actividad específica <strong>de</strong> los residuos mixtos están por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> unos niv<strong>el</strong>es<br />
<strong>de</strong> referencia que se analizan a continuación, se podrán <strong>de</strong>sclasificar estos residuos para proce<strong>de</strong>r a su<br />
evacuación convencional, siempre y cuando lo apruebe la autoridad competente. Con objeto <strong>de</strong> establecer<br />
unos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia aplicables a la combustión <strong>de</strong> los residuos mixtos se utilizaron las siguientes<br />
premisas:<br />
1) El estudio se centró en los residuos mixtos <strong>de</strong> H 3 y C 14 , puesto que son estos residuos los mayoritarios<br />
y los que más problemas presentan por su largo periodo <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración. 2) Se utilizaron los<br />
valores <strong>de</strong> referencia propuestos por la Unidad <strong>de</strong> Protección Radiológica d<strong>el</strong> Público y d<strong>el</strong> Medio<br />
Ambiente d<strong>el</strong> Ciemat 3 . 3) Se utilizó como límite <strong>de</strong> dosis la no superación <strong>de</strong> 10 μSv/año para cualquier<br />
miembro d<strong>el</strong> público, teniendo en cuenta las situaciones más restrictivas:<br />
a) Todo <strong>el</strong> contenido radiactivo escapa en forma <strong>de</strong> gas tras la incineración<br />
b) El contenido radiactivo permanece en las cenizas tras la incineración<br />
- Valores <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> actividad para la incineración<br />
A) Supuesto: todo <strong>el</strong> contenido radiactivo escapa en forma <strong>de</strong> gas: se consi<strong>de</strong>ra un total <strong>de</strong> 24 h <strong>de</strong><br />
exposición d<strong>el</strong> individuo durante 365 días al año y <strong>el</strong> escenario supone unas condiciones atmosféricas<br />
normales don<strong>de</strong> <strong>el</strong> vertido se produce a una altura <strong>de</strong> 1 m sobre un edificio <strong>de</strong> 10 m y <strong>el</strong> viento sopla<br />
a 1 m/s en la dirección en que se ubica <strong>el</strong> individuo un 25% d<strong>el</strong> tiempo. La distancia entre <strong>el</strong> punto en<br />
<strong>el</strong> que se realiza <strong>el</strong> vertido y <strong>el</strong> individuo es <strong>de</strong> 100 m.Se toma la tasa <strong>de</strong> respiración propuesta por la<br />
ICRP 4<br />
-Para 3 H se utiliza la expresión (1)<br />
� � max<br />
A X1<br />
max �X �X<br />
1<br />
�H �X 1<br />
( C ) � (1)<br />
max<br />
A X1<br />
C :concentración <strong>de</strong> tritio en forma <strong>de</strong> vapor <strong>de</strong> agua a la distancia x1 <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto d<strong>el</strong> vertido<br />
gaseoso<br />
X : concentración <strong>de</strong> tritio en aire obtenida anteriormente<br />
� � max<br />
X1<br />
� �X1 H : humedad absoluta en la atmósfera. Para este último valor se recomienda <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
6 x 10 -3 l m -3 .<br />
Para alcanzar la dosis efectiva <strong>de</strong> 10 μSv/año se necesita una emisión continua <strong>de</strong> 3.9 x 10 11 Bq/año<br />
(12262 Bq/s) <strong>de</strong> tritio<br />
-Para <strong>el</strong> 14 C se recomienda utilizar la expresión (2)<br />
� �max X<br />
max<br />
�A�X �A� �X �X<br />
�C� X<br />
max<br />
max<br />
X � (2)<br />
X : concentración calculada inicialmente <strong>de</strong>bida a la dispersión <strong>de</strong> penacho gausiano<br />
: actividad específica <strong>de</strong> 14 C en r<strong>el</strong>ación con <strong>el</strong> carbono total<br />
(C)X : concentración <strong>de</strong> carbono en <strong>el</strong> aire<br />
Para alcanzar la dosis efectiva <strong>de</strong> 10 μSv/año se necesita una emisión continua <strong>de</strong> 5.4 x 10 9 Bq/año (171<br />
Bq/s) <strong>de</strong> 14 C<br />
-Si se incinera una mezcla <strong>de</strong> ambos radionucleídos se <strong>de</strong>berá cumplir:<br />
A( 3 H) + 72 A( 14 C) ≤ 3.9 x 10 11 Bq/a<br />
561
Don<strong>de</strong> tanto A( 3 H) como A( 14 C) son las activida<strong>de</strong>s, en Bq/año vertidas por chimenea.<br />
B) Supuesto: todo contenido radiactivo queda en las cenizas: este supuesto es bastante improbable ya<br />
que las moléculas marcadas con 3 H o 14 C son <strong>de</strong> carácter orgánico mayoritariamente. Por lo que en la<br />
incineración los radionucleidos pasan a formar parte d<strong>el</strong> vapor <strong>de</strong> agua y dióxido <strong>de</strong> carbono que se<br />
forman. Los residuos generados, al ser sólidos, no han <strong>de</strong> superar los valores <strong>de</strong> exención indicados<br />
en la legislación vigente: 10 6 Bq/g para <strong>el</strong> H-3 y 10 4 Bq/g para <strong>el</strong> C-14 5 . Si se encuentran ambos<br />
radionúclidos juntos en las cenizas, se ha <strong>de</strong> cumplir que:<br />
A (H-3)(Bq/g) + 100·A(C-14) (Bq/g) ≤ 1 · 10 6 Bq/a<br />
- Valores <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> actividad específica para la incineración: <strong>el</strong> total <strong>de</strong> residuos mixtos<br />
generados en España en 2008 (datos facilitados por Enresa): aproximadamente 4000 kg. Teniendo en<br />
cuenta <strong>el</strong> escenario teórico que se ha indicado anteriormente, a continuación se muestran los valores <strong>de</strong><br />
actividad específica que se podrían incinerar para no superar los 10 μSv/año:<br />
A) Supuesto: todo <strong>el</strong> contenido radiactivo escapa en forma <strong>de</strong> gas:<br />
- Para <strong>el</strong> 3 H:<br />
Actividad máxima en 4 ton<strong>el</strong>adas <strong>de</strong> residuos mixtos: 3.9 · 10 11 Bq/año 3<br />
Actividad específica máxima: (3.9 · 10 11 Bq/año) / (4000 kg/año) = 97.5 kBq/g<br />
- Para <strong>el</strong> 14 C:<br />
Actividad máxima en 4 ton<strong>el</strong>adas <strong>de</strong> residuos mixtos: 5.4 · 10 9 Bq/año 3<br />
Actividad específica máxima: (5.4 10 9 Bq/año) / (4000 kg/año) = 1.35 kBq/g<br />
- Si se van a incinerar residuos con la mezcla <strong>de</strong> los dos radionúclidos se ha <strong>de</strong> cumplir que (3):<br />
A(<br />
H � 3)(<br />
Bq / g)<br />
A(<br />
C �14)(<br />
Bq / g)<br />
� �<br />
�1<br />
97.<br />
5(<br />
Bq / g)<br />
1.<br />
35(<br />
Bq / g)<br />
B) Supuesto: todo <strong>el</strong> contenido radiactivo queda en las cenizas: Se aplican valores <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación<br />
oficiales para residuos sólidos y se tiene en cuenta que los residuos se han reducido al 4.7 % <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la<br />
incineración 5.<br />
- Para <strong>el</strong> 3 H : Actividad máxima en 4 ton<strong>el</strong>adas <strong>de</strong> residuos mixtos: 188 · 10 9 Bq/año y<br />
Actividad específica máxima: 47 kBq/g.<br />
- Para <strong>el</strong> 14 C: Actividad máxima en 4 ton<strong>el</strong>adas <strong>de</strong> residuos mixtos: 188 · 10 7 Bq/año y<br />
Actividad específica máxima: 0.470 kBq/g.<br />
- Si se van a incinerar residuos con la mezcla <strong>de</strong> los dos radionúclidos se ha <strong>de</strong> cumplir que (4) :<br />
A(<br />
H �3)(<br />
Bq / g)<br />
A(<br />
C �14)(<br />
Bq / g)<br />
�<br />
�1<br />
47000(<br />
Bq / g)<br />
470(<br />
Bq / )<br />
� g<br />
2. Vías <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> los residuos líquidos con contenido radiactivo<br />
- Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia para la <strong>el</strong>iminación convencional <strong>de</strong> los residuos líquidos<br />
Cuando los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad o concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los residuos líquidos estén por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong><br />
unos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia que se analizan a continuación, se podrán <strong>de</strong>sclasificar dichos residuos para<br />
proce<strong>de</strong>r a su evacuación convencional, siempre y cuando lo apruebe la autoridad competente.<br />
- Líquidos orgánicos: la incineración se postula como vía final <strong>de</strong> la gestión, al igual que ocurriera con<br />
los residuos mixtos. Los valores <strong>de</strong> actividad mencionados anteriormente para los residuos mixtos así<br />
como <strong>el</strong> escenario propuesto en <strong>el</strong> que no se sobrepasaban los 10 μSv/año son validos para estos<br />
residuos 3 .<br />
3.9 · 10 11 Bq/año para <strong>el</strong> 3 H<br />
5.4 · 10 9 Bq/año para <strong>el</strong> 14 C<br />
(3)<br />
(4)<br />
562
- Determinación valores <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> concentración radiactiva: se utiliza para <strong>el</strong>lo <strong>el</strong> número <strong>de</strong> litros<br />
<strong>de</strong> residuos líquidos orgánicos generado al año en España, 495 l para todos los radionúclidos. (Valor<br />
suministrado por Enresa).<br />
- 3,9 10 11 Bq /año <strong>de</strong> 3 H / 495 l = 7,8 10 8 Bq/ l <strong>de</strong> 3 H* (suponiendo que los 495 l sean <strong>de</strong> 3 H)<br />
- 5,4 10 9 Bq /año <strong>de</strong> 14 C / 495 l = 1,09 10 7 Bq/l <strong>de</strong> 14 C* (suponiendo que los 495 l sean <strong>de</strong> 14 C)<br />
Los residuos líquidos cuya concentración radiactiva sea inferior a estos valores (*) se podrían incinerar.<br />
Si se van a incinerar los dos radionúclidos juntos se ha <strong>de</strong> cumplir que (5):<br />
A(<br />
H �3)(<br />
Bq / l)<br />
A(<br />
C �14)(<br />
Bq / l)<br />
�<br />
�1<br />
8<br />
7<br />
7.<br />
88·<br />
10 ( Bq / l)<br />
1.<br />
09·<br />
10 ( Bq / )<br />
� l<br />
-Líquidos acuosos: cuando los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad o concentración <strong>de</strong> radiactividad <strong>de</strong> los residuos<br />
líquidos estén por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> unos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia que se analizan a continuación, se podrán<br />
<strong>de</strong>sclasificar dichos residuos para proce<strong>de</strong>r a su evacuación a la red <strong>de</strong> alcantarillado, siempre y cuando lo<br />
apruebe la autoridad competente.<br />
- Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad máximos en <strong>el</strong> punto inicial <strong>de</strong> vertido a la red <strong>de</strong><br />
alcantarillado: consiste en establecer unos valores <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad que no <strong>de</strong>ben superar<br />
los líquidos que se vierten en <strong>el</strong> punto inicial <strong>de</strong> la red <strong>de</strong> alcantarillado, para que una persona (miembro<br />
d<strong>el</strong> público) que ingiera <strong>el</strong> agua en <strong>el</strong> punto final <strong>de</strong> la red <strong>de</strong> alcantarillado, no supere <strong>el</strong> límite <strong>de</strong><br />
incorporación anual por ingestión (LIAing).Es necesario calcular:<br />
� El límite <strong>de</strong> incorporación anual por ingestión (LIAing)<br />
� El límite máximo <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad radiactiva en <strong>el</strong> punto final <strong>de</strong> la red <strong>de</strong> alcantarillado<br />
(CVmax)<br />
� El límite máximo <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad radiactiva <strong>de</strong> los residuos a verter en <strong>el</strong> punto inicial <strong>de</strong><br />
vertido a la red (CvPI). Para <strong>el</strong>lo se necesita conocer <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> agua evacuado diariamente por <strong>el</strong><br />
centro productor.<br />
- Cálculo d<strong>el</strong> límite anual <strong>de</strong> ingestión (LIAing): Se aplica <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> dosis efectiva anual para<br />
miembros d<strong>el</strong> público (1 mSv) y los coeficientes <strong>de</strong> dosis efectiva comprometida por unidad <strong>de</strong><br />
incorporación por ingestión para miembros d<strong>el</strong> público mayores <strong>de</strong> 17 años correspondiente al<br />
radionúclido, h(g)j, expresados en Sv/Bq<br />
- Cálculo d<strong>el</strong> límite máximo <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad radiactiva en <strong>el</strong> punto final <strong>de</strong> la red <strong>de</strong><br />
alcantarillado (CVmax): Partiendo d<strong>el</strong> Límite <strong>de</strong> Incorporación Anual por ingestión, calculado en <strong>el</strong><br />
punto anterior, en Bq y <strong>el</strong> volumen medio <strong>de</strong> agua ingerida por una persona al año, se pue<strong>de</strong> calcular la<br />
concentración máxima <strong>de</strong> vertido, en <strong>el</strong> punto final <strong>de</strong> la red <strong>de</strong> alcantarillado, mediante la expresión (6):<br />
CV<br />
max �<br />
LIAing<br />
600<br />
Bq<br />
l<br />
- Cálculo d<strong>el</strong> límite máximo <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad radiactiva <strong>de</strong> los residuos a verter en <strong>el</strong><br />
punto inicial <strong>de</strong> vertido a la red (CvPI): Si se asume que los residuos que se vierten a la red <strong>de</strong><br />
alcantarillado se van a diluir en <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> líquido que <strong>el</strong> centro evacua a la red, la concentración en <strong>el</strong><br />
punto inicial d<strong>el</strong> vertido pue<strong>de</strong> ser mucho mayor que la concentración en <strong>el</strong> punto final <strong>de</strong> la red <strong>de</strong><br />
alcantarillado.<br />
Ésta concentración se pue<strong>de</strong> calcular mediante la siguiente expresión (7):<br />
Cv<br />
PI<br />
CV<br />
�<br />
max<br />
�<br />
�V � V �<br />
V<br />
c<br />
c<br />
CvPI: límite máximo <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> actividad d<strong>el</strong> radionúclido en <strong>el</strong> contenedor (punto inicial <strong>de</strong><br />
vertido)<br />
CVmax: límite máximo <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> actividad d<strong>el</strong> radionúclido en <strong>el</strong> punto final <strong>de</strong> la red <strong>de</strong><br />
alcantarillado<br />
Vc: volumen <strong>de</strong> residuo líquido en <strong>el</strong> contenedor<br />
Vec: volumen <strong>de</strong> agua evacuado en <strong>el</strong> centro<br />
ec<br />
(5)<br />
(6)<br />
(7)<br />
563
Si se evacua más <strong>de</strong> un isótopo a la vez se ha <strong>de</strong> cumplir la expresión (8):<br />
Cv<br />
n<br />
i<br />
�<br />
i�1 CvPI<br />
i<br />
� 1<br />
Cvi: es la concentración <strong>de</strong> actividad en <strong>el</strong> contenedor<br />
CvPI: es <strong>el</strong> límite máximo <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad en <strong>el</strong> punto inicial d<strong>el</strong> vertido.<br />
Los residuos cuya concentración <strong>de</strong> actividad radiactiva esté por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> valor podrán ser<br />
<strong>de</strong>sclasificados y vertidos a la red <strong>de</strong> alcantarillado si lo autoriza la autoridad competente.<br />
3. Vías <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> los residuos generados en técnicas <strong>de</strong> microscopia <strong>el</strong>ectrónica<br />
El acetato <strong>de</strong> uranilo es una sal <strong>de</strong> uranio utilizada como tinte en microscopia <strong>el</strong>ectrónica. A pesar <strong>de</strong> que<br />
las cantida<strong>de</strong>s que se utilizan son r<strong>el</strong>ativamente bajas, tanto la toxicidad química como la radiactiva <strong>de</strong><br />
este compuesto son significativas. La legislación española establece los valores <strong>de</strong> exención 6,7 y los<br />
valores <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación 8 para los radionúclidos, principales componentes <strong>de</strong> la sal <strong>de</strong> acetato <strong>de</strong><br />
uranilo ( U 235 / U 238 ) indicados en la tabla 3.<br />
Tabla No.3.Valores <strong>de</strong> exención y <strong>de</strong>sclasificación<br />
Radionúclido Actividad Concentración<br />
(Bq) (KBq/Kg)<br />
U 235 / U 238<br />
10 4 10<br />
El tipo <strong>de</strong> los residuos generados son sólidos y líquidos.<br />
- Propuesta <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación y <strong>de</strong> gestión<br />
- Residuos sólidos: Sí la actividad total o específica <strong>de</strong> los residuos es inferior a los valores <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>sclasificación indicados, los residuos podrán ser transferidos a un gestor <strong>de</strong> residuos p<strong>el</strong>igrosos<br />
teniendo en cuenta su toxicidad y conforme a las normas <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> residuos. Si la<br />
mencionada actividad fuese superior, los residuos serán transferidos a un gestor <strong>de</strong> residuos radiactivos<br />
(ENRESA).<br />
- Residuos líquidos: se aplica <strong>el</strong> procedimiento para la gestión <strong>de</strong> residuos líquidos acuosos., indicado<br />
anteriormente, realizando <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> límite <strong>de</strong> incorporación anual por ingestión (LIAing) para <strong>el</strong> 235 U y<br />
para <strong>el</strong> 238 U.Los valores <strong>de</strong> referencia serían las concentraciones iniciales que no superaran las<br />
concentraciones calculadas como CVmax para líquidos acuosos:<br />
CVmax 235 U = 35,4 kBq/l y CVmax 238 U = 37 kBq/l.<br />
Por lo tanto si la concentración radiactiva <strong>de</strong> los residuos líquidos generados en las técnicas <strong>de</strong><br />
microscopía <strong>el</strong>ectrónica fuera superior a los valores CVmax indicados, dichos residuos <strong>de</strong>ben ser<br />
transferidos a ENRESA. Por <strong>el</strong> contrario, si dicha concentración fuera inferior a CVmax se podrían<br />
entregar a un gestor <strong>de</strong> residuos p<strong>el</strong>igrosos.<br />
Se ha procedido a la aplicación d<strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> utilización <strong>de</strong> este compuesto y a la caracterización <strong>de</strong><br />
los residuos. Los valores se indican en la tabla 3.<br />
Tabla No.3 Distribución porcentual <strong>de</strong> la caracterización d<strong>el</strong> acetato <strong>de</strong> uranilo<br />
Técnica Radionúclido Tipo residuos Act. Especifica/<br />
Concentración<br />
%<br />
AcUr U 235 / U 238<br />
Sólidos 7,12 Bq/g 70%<br />
Líquidos 30.610 Bq/l 30%<br />
La mayoría <strong>de</strong> los residuos sólidos y líquidos, provenientes <strong>de</strong> la utilización <strong>de</strong> sales <strong>de</strong> uranio en estas<br />
técnicas tienen activida<strong>de</strong>s inferiores a los valores <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación indicados, según los valores<br />
indicados en la tabla 3, por lo que la propuesta <strong>de</strong> gestión indica que se podrían entregar a un gestor <strong>de</strong><br />
residuos p<strong>el</strong>igrosos con la aprobación previa <strong>de</strong> la autoridad competente.<br />
(8)<br />
564
4. Conclusiones<br />
En la clasificación y s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> las técnicas a caracterizar, se han <strong>el</strong>egido prioritariamente aqu<strong>el</strong>las<br />
técnicas en las que se generan residuos mixtos.<br />
El Protocolo <strong>de</strong> Caracterización Radiológica presentado en este trabajo es más sencillo y rápido que <strong>el</strong><br />
Protocolo presentado en la “Guía Técnica <strong>de</strong> Gestión <strong>de</strong> Materiales Residuales con Contenido<br />
Radiactivo en Centros <strong>de</strong> Investigación y Docencia” 2 , ya que permite reducir <strong>el</strong> número <strong>de</strong> medidas y<br />
<strong>de</strong> cálculos. Se ha validado y no se han obtenido <strong>de</strong>sviaciones significativas en la estimación <strong>de</strong> actividad<br />
<strong>de</strong> los residuos sólidos.<br />
Los procedimientos <strong>el</strong>aborados para la gestión <strong>de</strong> los residuos mixtos y líquidos constituirán una<br />
herramienta <strong>de</strong> enorme utilidad para las instalaciones radiactivas <strong>de</strong> investigación y docencia. Estos<br />
procedimientos contemplan la vía <strong>de</strong> gestión final para cada tipo <strong>de</strong> residuos, proponiendo, para los<br />
mixtos y líquidos orgánicos la incineración, previa transferencia a un gestor <strong>de</strong> residuos químicos<br />
p<strong>el</strong>igrosos, siempre que estos residuos se puedan <strong>de</strong>sclasificar.<br />
Esta gestión supone disponer <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> referencia, <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad o <strong>de</strong> actividad<br />
específica, para los residuos mixtos y <strong>de</strong> concentración radiactiva para los residuos líquidos orgánicos,<br />
que aseguren que la incineración <strong>de</strong> dichos materiales permite mantener una dosis efectiva para cualquier<br />
miembro d<strong>el</strong> público inferior al límite <strong>de</strong> dosis máximo para <strong>el</strong> público <strong>de</strong> 10 μSv/año 3 .<br />
Para su cálculo, centrado en <strong>el</strong> 3 H y 14 C dado que son los radionúclidos mayoritarios presentes en los<br />
residuos mixtos y líquidos orgánicos, se ha utilizado <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o teórico propuesto por la Unidad <strong>de</strong><br />
Protección Radiológica d<strong>el</strong> Público y d<strong>el</strong> Medio Ambiente d<strong>el</strong> CIEMAT 3 .<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los residuos líquidos acuosos, se propone como gestión final, <strong>el</strong> vertido a la red general <strong>de</strong><br />
saneamiento siempre que sus valores <strong>de</strong> concentración radiactiva sean inferiores a unos valores <strong>de</strong><br />
concentración calculados en <strong>el</strong> punto inicial <strong>de</strong> vertido (CVpi) para cada uno <strong>de</strong> los radionúcleidos<br />
utilizados.<br />
En r<strong>el</strong>ación con la caracterización química, los datos obtenidos indican un porcentaje mayoritario <strong>de</strong><br />
compuestos hidrófilos en las técnicas caracterizadas, en r<strong>el</strong>ación con la presencia <strong>de</strong> solventes orgánicos,<br />
siendo <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> residuos líquidos orgánicos generados muy bajo.<br />
Por otra parte, los resultados <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> la caracterización radiológica, <strong>de</strong> las técnicas s<strong>el</strong>eccionadas,<br />
permiten afirmar que tanto los residuos mixtos, como los líquidos orgánicos e inorgánicos se podrían<br />
<strong>de</strong>sclasificar. Así mismo, los residuos generados en las técnicas <strong>de</strong> microscopia <strong>el</strong>ectrónica también<br />
podrían <strong>de</strong>sclasificarse en base a los resultados obtenidos en su caracterización, pero su <strong>el</strong>evado riesgo <strong>de</strong><br />
toxicidad atendiendo a su naturaleza química, obliga a su gestión como residuos p<strong>el</strong>igrosos.<br />
Para aplicar las vías <strong>de</strong> gestión final contempladas en este trabajo, es preciso disponer <strong>de</strong> valores <strong>de</strong><br />
referencia que permitan la <strong>de</strong>sclasificación <strong>de</strong> los residuos. Por <strong>el</strong>lo, sería conveniente que los valores<br />
propuestos sean aprobados por <strong>el</strong> Organismo Regulador y reflejados en un documento técnico aplicable a<br />
las instalaciones que generan los residuos indicados. La <strong>de</strong>sclasificación, como vía <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> los<br />
residuos, implica establecer una a<strong>de</strong>cuada interr<strong>el</strong>ación entre las instalaciones productoras <strong>de</strong> los residuos,<br />
los gestores <strong>de</strong> residuos químicos p<strong>el</strong>igrosos, <strong>el</strong> Organismo Regulador y aqu<strong>el</strong>las otras instituciones u<br />
organismos implicados en la gestión <strong>de</strong> residuos.<br />
Agra<strong>de</strong>cimientos: los autores <strong>de</strong>sean agra<strong>de</strong>cer a Beatriz Robles y a Juan Carlos Mora <strong>de</strong> la<br />
Unidad <strong>de</strong> Protección Radiológica d<strong>el</strong> Público y d<strong>el</strong> Medio Ambiente d<strong>el</strong> Ciemat la reali-zación <strong>de</strong> los<br />
cálculos específicos para la valoración <strong>de</strong> las vías <strong>de</strong> evacuación <strong>de</strong> los residuos mixtos<br />
5. Bibliografía<br />
[1] Cast<strong>el</strong>l, A., Macías, M.T., Olivares, P., Ortíz, M.T., Plaza, R., Quesada, J.D., Sánchez, A y Téllez, M. Guía <strong>de</strong><br />
Gestión <strong>de</strong> Material Radiactivo en Instituciones Médicas y Laboratorios <strong>de</strong> Investigación Biomédica. Sociedad<br />
Española <strong>de</strong> Protección Radiológica, publicación nº 2. Senda. Madrid. 1996.<br />
[2] Macías, M.T., Pulido, J., Ruiz, A., Sánchez, M., Sánchez, A. y Usera, F. Guía técnica <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> materiales<br />
residuales con contenido radiactivo en centros <strong>de</strong> investigación y docencia. Sociedad Española <strong>de</strong> Protección<br />
Radiológica, publicación nº 7. Senda. Madrid. 2002.<br />
[3] CIEMAT/DMA/UPRPYMA/01/10. Valores <strong>de</strong> Referencia aplicables a la combustión <strong>de</strong> materiales residuales con<br />
contenido radiactivo incluido en líquidos <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo. B. Robles y J.C.Mora. 2010<br />
[4] Internacional Commision on Radiological Protection. ICRP Publicación 66. Annals of the ICRP 24<br />
565
(1-3). Human respiratory tract mod<strong>el</strong> for radiological protection. Oxford Press. 1994<br />
[5] L.Cañadas,L.Salvador, J.Vale. Análisis <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> inmovilización y acondicionamiento <strong>de</strong> cenizas <strong>de</strong> residuos<br />
radiactivos simulados. Documento basado en <strong>el</strong> proyecto patrocinado y financiado por Enresa. Caracterización <strong>de</strong><br />
cenizas <strong>de</strong> residuos radiactivos simulados y evaluación <strong>de</strong> métodos <strong>de</strong> acondiciona-miento. Octubre 89 – Octubre 91.<br />
Madrid.1991<br />
[6] R.D. 35/2008, <strong>de</strong> 18 <strong>de</strong> enero, por <strong>el</strong> que se modifica <strong>el</strong> Reglamento sobre Instalaciones Nucleares y Radiactivas,<br />
aprobado por R. D. 1836/1999, <strong>de</strong> 3 <strong>de</strong> diciembre. (BOE num.42 <strong>de</strong> 18 <strong>de</strong> febrero <strong>de</strong> 2003)<br />
[7]Instrucción IS/05, <strong>de</strong> 26 <strong>de</strong> febrero, d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, por la que se <strong>de</strong>finen los valores <strong>de</strong><br />
exención para nucleidos según establecen las tablas A y B d<strong>el</strong> anexo I d<strong>el</strong> R. D. 1836/1999.<br />
[8]Or<strong>de</strong>n ECO/1449/2003, <strong>de</strong> 21 <strong>de</strong> mayo, sobre gestión <strong>de</strong> materiales residuales sólidos con contenido radiactivo<br />
generados en las instalaciones radiactivas <strong>de</strong> 2 a y 3 a categoría en las que se manipulen o almacenen isótopos<br />
radiactivos no encapsulados<br />
566
NUEVA DIRECTRIZ BÁSICA DE PLANIFICACIÓN ANTE EL<br />
RIESGO RADIOLÓGICO. CONTENIDO, CRITERIOS<br />
RADIOLÓGICOS E IMPLANTACIÓN<br />
M. Calvín 1,� , R. <strong>de</strong> la Vega 2 , J.M. Martín 3<br />
1 Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN), Coordinador Técnico <strong>de</strong> la Subdirección <strong>de</strong><br />
Emergencias y Protección Física (SEP)<br />
2 CSN, Subdirector <strong>de</strong> la SEP<br />
3 CSN, Jefe d<strong>el</strong> Área <strong>de</strong> Planificación <strong>de</strong> la SEP<br />
RESUMEN<br />
La aprobación <strong>de</strong> la Directriz Básica <strong>de</strong> Planificación <strong>de</strong> Protección Civil ante <strong>el</strong> riesgo<br />
radiológico completa <strong>el</strong> esquema normativo existente en España en materia <strong>de</strong> emergencias<br />
nucleares y radiológicas. Los aspectos más r<strong>el</strong>evantes <strong>de</strong> la Directriz Básica se centran en su<br />
ámbito <strong>de</strong> planificación, los grupos <strong>de</strong> posibles emergencias radiológicas en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong><br />
actividad asociada, los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong> la respuesta y las organizaciones responsables,<br />
su estructura y funciones para cada niv<strong>el</strong>, los criterios radiológicos, la implantación y <strong>el</strong><br />
mantenimiento <strong>de</strong> la eficacia <strong>de</strong> los planes d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> respuesta exterior <strong>de</strong> los planes.<br />
Palabras claves: emergencias, criterios, radiológicos, normativa, intervenciones, planes,<br />
actuantes.<br />
The adoption of the Basic Guid<strong>el</strong>ine of Civil Protection Planning against the radiological risk<br />
completes the existing regulatory framework in Spain in terms of nuclear and radiological<br />
emergencies. The most important aspects of the Basic Guid<strong>el</strong>ines focus on the scope and<br />
objectives, the classification of groups of facilities and activities with potential radiological risk<br />
<strong>de</strong>pending on their type of activity associated, the lev<strong>el</strong>s of response planning and the responsible<br />
organizations, their structure and functions for each lev<strong>el</strong>, the radiological criteria, the<br />
implementation and maintenance of the effectiveness of the lev<strong>el</strong> of external response of the plans.<br />
Key Words: emergencies, criteria, radiological, regulations, interventions, plans, respon<strong>de</strong>rs.<br />
1. Introducción<br />
La aprobación en noviembre <strong>de</strong> 2010 <strong>de</strong> la nueva Directriz Básica <strong>de</strong> Planificación <strong>de</strong> Protección<br />
Civil ante <strong>el</strong> riesgo radiológico [1], completa <strong>el</strong> esquema normativo existente en España en materia<br />
<strong>de</strong> emergencias nucleares y radiológicas, <strong>de</strong> tal modo que junto con la Directriz Básica d<strong>el</strong><br />
Transporte <strong>de</strong> Mercancías P<strong>el</strong>igrosas (clase VII) [2] y <strong>el</strong> Plan Básico <strong>de</strong> Emergencia Nuclear<br />
(PLABEN) [3], se establecen los criterios necesarios para la planificación, preparación y respuesta<br />
ante las emergencias nucleares y radiológicas.<br />
La Directriz fue aprobada con <strong>el</strong> informe preceptivo d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN) que<br />
constató que la misma cumple con los criterios radiológicos aprobados por <strong>el</strong> Organismo y con la<br />
reglamentación nacional e internacional [4] aplicable.<br />
� mcc@csn.es<br />
567
El proceso <strong>de</strong> <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> la citada directriz ha sido complejo y dilatado en <strong>el</strong> tiempo, habiendo<br />
sido su contenido consensuado por todas las Comunida<strong>de</strong>s Autónomas y los diferentes<br />
organismos públicos d<strong>el</strong> Estado involucrados en las citadas emergencias, a través <strong>de</strong> la Comisión<br />
Nacional <strong>de</strong> Protección Civil.<br />
2. Ámbito <strong>de</strong> Aplicación<br />
La Directriz es <strong>de</strong> aplicación a las emergencias radiológicas que pue<strong>de</strong>n tener su origen en<br />
instalaciones o activida<strong>de</strong>s que utilicen materiales nucleares y radiactivos (diferentes <strong>de</strong> Centrales<br />
Nucleares en operación), es <strong>de</strong>cir:<br />
� Activida<strong>de</strong>s o instalaciones que habitualmente utilizan sustancias nucleares o radiactivas.<br />
Existe una muy amplia diversidad <strong>de</strong> instalaciones que manejan sustancias nucleares o<br />
radiactivas: Instalaciones <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> combustible nuclear gastado (bien<br />
centralizado o individualizado, temporal o <strong>de</strong>finitivo); instalaciones <strong>de</strong> fabricación <strong>de</strong><br />
combustible nuclear; instalaciones nucleares en <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento; instalaciones <strong>de</strong><br />
almacenamiento <strong>de</strong> residuos radiactivos; e instalaciones radiactivas (industriales, médicas,<br />
investigación, docencia y comercialización). Las instalaciones radiactivas son muy<br />
numerosas y utilizan fuentes radiactivas <strong>de</strong> muy diverso tamaño y p<strong>el</strong>igrosidad, actualmente<br />
existen en <strong>el</strong> territorio español más <strong>de</strong> 200 instalaciones radiactivas que cuentan con fuentes<br />
<strong>de</strong> las consi<strong>de</strong>radas como “<strong>de</strong> muy alta actividad” (las <strong>de</strong> mayor riesgo asociado), con cerca <strong>de</strong><br />
2.000 fuentes <strong>de</strong> ese tipo. Algunas <strong>de</strong> estas fuentes (p.ejm., las utilizadas en radiografía<br />
industrial) son objeto <strong>de</strong> frecuentes <strong>de</strong>splazamientos y almacenamiento en instalaciones<br />
provisionales, lo que aumenta los riesgos asociados.<br />
� Acci<strong>de</strong>ntes en otras instalaciones, activida<strong>de</strong>s o situaciones, no contempladas en <strong>el</strong> punto<br />
anterior. Entre estas activida<strong>de</strong>s y situaciones están aqu<strong>el</strong>las <strong>de</strong>nominadas en la Directriz<br />
“activida<strong>de</strong>s no reguladas” en las que, por motivos fortuitos, se produce la presencia<br />
in<strong>de</strong>seada o inesperada <strong>de</strong> fuentes radiactivas fuera <strong>de</strong> control (p.ejm., fusión en acerías <strong>de</strong><br />
fuentes inadvertidamente incluidas con chatarra); y situaciones en las que un vertido<br />
radiactivo proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> una instalación extranjera (p.ejm., acci<strong>de</strong>nte en un buque nuclear en<br />
la costa o puerto españoles o próximos, acci<strong>de</strong>nte en una instalación nuclear extranjera cuya<br />
nube radiactiva alcanzara parte o la totalidad d<strong>el</strong> territorio nacional).<br />
� Sucesos excepcionales que tienen su origen en activida<strong>de</strong>s ilícitas cuya intención es provocar<br />
daño a las personas o bienes. Entre estas situaciones excepcionales, <strong>de</strong>stacar la posibilidad <strong>de</strong><br />
los <strong>de</strong>nominados “Dispositivos improvisados <strong>de</strong> dispersión radiactiva”, también conocidas<br />
como “bombas sucias”. Dichos artefactos tienen por objeto producir (mediante un explosivo)<br />
la liberación y dispersión <strong>de</strong> <strong>el</strong>evadas cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> radionúclidos, y en ese caso se plantearía<br />
una situación <strong>de</strong> suma gravedad con los importantes riesgos para la población en un entorno<br />
r<strong>el</strong>ativamente gran<strong>de</strong>, contaminación radiactiva dura<strong>de</strong>ra <strong>de</strong> amplias zonas habitadas, etc. La<br />
nueva dimensión <strong>de</strong> la amenaza terrorista, tras los atentados d<strong>el</strong> 11-S y 11-M, hacen que estos<br />
potenciales riesgos sean objeto hoy día <strong>de</strong> amplia preocupación en los países d<strong>el</strong> entorno<br />
español, existiendo iniciativas internacionales diversas para su prevención y, en caso <strong>de</strong><br />
ocurrir, mitigación <strong>de</strong> los riesgos para la población asociados.<br />
La Directriz no es <strong>de</strong> aplicación a las emergencias <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong> las centrales nucleares en<br />
explotación (que son objeto d<strong>el</strong> Plan Básico <strong>de</strong> Emergencia Nuclear), ni a las producidas durante<br />
<strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> materias radiactivas (que son objeto <strong>de</strong> la Directriz Básica <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong><br />
protección civil ante <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>ntes en los transportes <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas por<br />
carretera y ferrocarril).<br />
568
Para <strong>el</strong> caso singular <strong>de</strong> las instalaciones <strong>de</strong> almacenamiento temporal <strong>de</strong> combustible irradiado en<br />
lo que fueron emplazamientos <strong>de</strong> centrales nucleares (situación actual en <strong>el</strong> que se encuentra <strong>el</strong><br />
Almacén Temporal Individualizado, ATI, <strong>de</strong> la instalación en <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento <strong>de</strong> José Cabrera),<br />
la Directriz establece un periodo <strong>de</strong> transición por <strong>el</strong> que se sigue aplicando <strong>el</strong> PLABEN hasta<br />
como tar<strong>de</strong> <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> la <strong>de</strong>claración <strong>de</strong> clausura <strong>de</strong> la instalación y tras <strong>el</strong> correspondiente<br />
análisis <strong>de</strong> riesgos <strong>de</strong> la misma informado preceptivamente por <strong>el</strong> CSN.<br />
Las instalaciones, activida<strong>de</strong>s y sucesos que caen bajo <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> la Directriz son<br />
coherentes con las 5 categorías <strong>de</strong> amenazas radiológicas establecidas por <strong>el</strong> OIEA<br />
3. Objetivos y Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> Planificación<br />
Los objetivos básicos <strong>de</strong> la Directriz son reducir <strong>el</strong> riesgo o mitigar las consecuencias <strong>de</strong> los<br />
acci<strong>de</strong>ntes producidos en las instalaciones y activida<strong>de</strong>s i<strong>de</strong>ntificados en <strong>el</strong> anterior apartado y<br />
evitar o reducir en lo posible los efectos adversos <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes sobre la población,<br />
medio ambiente y los bienes.<br />
Para lograr estos objetivos se establecen dos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> planificación a saber: niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> respuesta<br />
interior y niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> respuesta exterior.<br />
El niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> respuesta interior respon<strong>de</strong> a las obligaciones que tienen los titulares <strong>de</strong> las<br />
instalaciones o activida<strong>de</strong>s para afrontar las emergencias radiológicas en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> sus<br />
instalaciones.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> instalaciones reguladas <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> respuesta interior se establecerá en <strong>el</strong> Plan <strong>de</strong><br />
Emergencia Interior que recogerá los criterios establecidos en <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> Instalaciones<br />
Nucleares y Radiactivas [5] y en la Guía <strong>de</strong> Seguridad 7.10 d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear [6]<br />
(guía <strong>de</strong> carácter recomendatorio). En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> instalaciones no reguladas en las que <strong>de</strong> manera<br />
excepcional pudiera existir riesgo radiológico, <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> respuesta interior se establecerá en <strong>el</strong><br />
Plan <strong>de</strong> Autoprotección aplicable cumpliendo con los criterios establecidos en <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong><br />
Protección Sanitaria contra las Radiaciones Ionizantes [7].<br />
El niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> respuesta exterior se plasmará en los Planes Especiales <strong>de</strong> las Comunida<strong>de</strong>s<br />
Autónomas (que incluyen los planes especiales <strong>de</strong> actuación municipal) y en <strong>el</strong> Plan Especial<br />
Estatal frente a emergencias radiológicas.<br />
Estos planes especiales no tienen un ámbito <strong>de</strong> aplicación concreto en torno a una instalación o<br />
lugar don<strong>de</strong> se acometen activida<strong>de</strong>s con riesgo radiológico, sino que han <strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rase como<br />
planes territoriales con la especificidad <strong>de</strong> contener medidas para afrontar las emergencias<br />
radiológicas que se produzcan en los correspondientes territorios.<br />
A diferencia <strong>de</strong> lo regulado en <strong>el</strong> Plan Básico <strong>de</strong> Emergencia Nuclear, la Directriz establece que en<br />
una primera instancia la Dirección y la respuesta <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> emergencias caen bajo la<br />
responsabilidad <strong>de</strong> las Comunida<strong>de</strong>s Autónomas.<br />
El Plan Estatal establecerá los mecanismos <strong>de</strong> apoyo a los Planes Autonómicos que se activarían<br />
cuando la correspondiente autoridad autonómica así lo <strong>de</strong>mandara. Asimismo, <strong>el</strong> Plan Estatal<br />
establecerá los instrumentos para asumir directamente la dirección y coordinación <strong>de</strong> la<br />
569
emergencia radiológica cuando la misma se <strong>de</strong>clare <strong>de</strong> interés nacional (situación 3 <strong>de</strong><br />
emergencia).<br />
En éste último caso, la dirección superior <strong>de</strong> la emergencia correspon<strong>de</strong>ría al Ministro d<strong>el</strong> Interior<br />
y la dirección operativa en la zona siniestrada correspon<strong>de</strong>ría al Jefe <strong>de</strong> la Unidad Militar <strong>de</strong><br />
Emergencias perteneciente al Ministerio <strong>de</strong> Defensa.<br />
Los casos más lógicos <strong>de</strong> <strong>de</strong>claración <strong>de</strong> una emergencia radiológica como <strong>de</strong> interés nacional<br />
serían los acci<strong>de</strong>ntes producidos en instalaciones o buques militares, los atentados nucleares y<br />
radiológicos (“bombas sucias” entre otros), acci<strong>de</strong>ntes nucleares o radiológicos ocurridos en <strong>el</strong><br />
extranjero pero con impacto en una parte o la totalidad d<strong>el</strong> territorio nacional y en otras situaciones<br />
excepcionales.<br />
4. Criterios radiológicos<br />
Una cuestión primordial <strong>de</strong> la Directriz resi<strong>de</strong> en los aspectos r<strong>el</strong>acionados con los criterios<br />
radiológicos que son necesarios observar a la hora <strong>de</strong> la planificación, preparación y respuesta ante<br />
una emergencia radiológica. Cabe <strong>de</strong>stacar los siguientes criterios:<br />
� Situaciones <strong>de</strong> emergencia radiológica<br />
Se establecen cuatro situaciones <strong>de</strong> emergencia que darían lugar a la activación d<strong>el</strong><br />
correspondiente plan especial en función <strong>de</strong> las consecuencias producidas o previsibles y d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong> responsabilidad en la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones<br />
Situaciones <strong>de</strong><br />
Emergencia<br />
Consecuencias<br />
producidas o<br />
previsibles<br />
0 Riesgos en la propia<br />
instalación o actividad<br />
1<br />
2<br />
3<br />
Riesgos en la propia<br />
instalación o actividad e<br />
improbables fuera <strong>de</strong> la<br />
misma<br />
Riesgos <strong>de</strong>ntro y fuera <strong>de</strong><br />
la propia instalación o<br />
actividad<br />
Graves riesgos <strong>de</strong>ntro y<br />
fuera <strong>de</strong> la propia<br />
instalación o actividad<br />
� Notificación <strong>de</strong> las emergencias radiológicas<br />
Responsabilidad <strong>de</strong> la toma<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones<br />
Titular <strong>de</strong> la instalación o<br />
actividad<br />
Titular <strong>de</strong> la instalación o<br />
actividad apoyado por <strong>el</strong> Plan<br />
Especial Autonómico<br />
Autorida<strong>de</strong>s autonómicas<br />
apoyadas por <strong>el</strong> Plan Especial<br />
Estatal<br />
Autorida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> Estado<br />
(Declaración <strong>de</strong> emergencia<br />
<strong>de</strong> interés general)<br />
El titular <strong>de</strong> la instalación acci<strong>de</strong>ntada <strong>de</strong>berá notificar al CSN, a la autoridad <strong>de</strong> protección civil<br />
autonómica y a la Subd<strong>el</strong>egación d<strong>el</strong> Gobierno correspondientes, los siguientes datos como<br />
mínimo: Descripción d<strong>el</strong> suceso, <strong>el</strong> lugar y la hora <strong>de</strong> su ocurrencia, la i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> la<br />
570
instalación y lo que es más importante <strong>de</strong> cara a la respuesta ante este tipo <strong>de</strong> emergencias, una<br />
evaluación pr<strong>el</strong>iminar <strong>de</strong> los riesgos asociados al acci<strong>de</strong>nte en <strong>el</strong> interior y exterior <strong>de</strong> la misma.<br />
� Medidas <strong>de</strong> protección a la población y al personal <strong>de</strong> intervención<br />
Las medidas <strong>de</strong> protección urgente (su eficacia <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la rapi<strong>de</strong>z en su adopción), son <strong>el</strong><br />
control <strong>de</strong> accesos, <strong>el</strong> confinamiento, la profilaxis radiológica, la evacuación, la autoprotección<br />
personal, la <strong>de</strong>scontaminación y la estabulación <strong>de</strong> animales.<br />
Las medidas <strong>de</strong> protección <strong>de</strong> larga duración (reducen <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> efectos estocásticos y están<br />
orientadas a la fase <strong>de</strong> recuperación), son <strong>el</strong> control <strong>de</strong> alimentos y agua, la <strong>de</strong>scontaminación <strong>de</strong><br />
áreas, <strong>el</strong> traslado temporal <strong>de</strong> personas (albergue temporal) y <strong>el</strong> traslado permanente<br />
(realojamiento).<br />
� Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> emergencia para <strong>el</strong> personal <strong>de</strong> intervención (se clasifican en tres grupos<br />
<strong>de</strong> intervinientes)<br />
El personal <strong>de</strong> intervención d<strong>el</strong> Grupo 1 <strong>de</strong>be realizar acciones urgentes para salvar vidas, prevenir<br />
lesiones graves o evitar dosis consi<strong>de</strong>rables al público. Sería personal voluntario (excluidas las<br />
mujeres embarazadas) y <strong>de</strong>bidamente informado sobre sus riesgos. Las dosis que podrían recibir<br />
superarían los límites <strong>de</strong> dosis individuales para los trabajadores expuestos pero siempre inferiores<br />
a los 500 mSv <strong>de</strong> dosis efectiva (Recomendación EPR-METHOD 2003) [8]<br />
El personal <strong>de</strong> intervención d<strong>el</strong> Grupo 2 aplicaría las medidas <strong>de</strong> protección urgentes. Las dosis<br />
que podrían recibir estarían por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los límites <strong>de</strong> dosis individuales para los trabajadores<br />
expuestos para un solo año (
El control <strong>de</strong> accesos siempre está justificado y para esta medida no se establece niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
intervención.<br />
� Zonas <strong>de</strong> actuación <strong>de</strong> emergencias radiológicas<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> medios <strong>de</strong> caracterización radiológica se establecerán dos zonas <strong>de</strong><br />
actuación: zona <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> medidas urgentes que compren<strong>de</strong>rá <strong>el</strong> área con una tasa <strong>de</strong><br />
exposición que supere los 5mSv/h y una zona <strong>de</strong> alerta que abarcará <strong>el</strong> área con una tasa <strong>de</strong><br />
exposición que supere los 100 µSv/h, tal y como se dispone en la figura <strong>de</strong> más abajo.<br />
En la Directriz se establecen unos criterios generales para <strong>de</strong>terminar los límites <strong>de</strong> las zonas <strong>de</strong><br />
actuación en recintos cerrados y espacios abiertos aplicable a los primeros momentos <strong>de</strong> la<br />
emergencia cuando lo más probable es que no se disponga <strong>de</strong> la instrumentación y d<strong>el</strong> personal<br />
especializado para caracterizar radiológicamente la zona afectada. Está previsto que estos<br />
criterios, entre otros, sean <strong>de</strong>sarrollados en una guía técnica que <strong>el</strong> CSN <strong>el</strong>aborará en <strong>el</strong> presente<br />
año y que tendrá en cuenta las recomendaciones específicas establecidas por <strong>el</strong> Organismo<br />
Internacional <strong>de</strong> la Energía Atómica [9].<br />
5. Pap<strong>el</strong> d<strong>el</strong> CSN en Emergencias Radiológicas<br />
Básicamente la participación d<strong>el</strong> CSN en la gestión <strong>de</strong> las emergencias radiológicas se orienta al<br />
<strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> cuatro funciones que son coherentes con lo establecido en su Ley <strong>de</strong> creación y en<br />
la propia Directriz Básica.<br />
A.- Asesorar y apoyar técnicamente a las Comunida<strong>de</strong>s Autónomas y a los Órganos competentes<br />
d<strong>el</strong> Estado en la preparación y planificación para respon<strong>de</strong>r ante <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> emergencias,<br />
572
(asesorar en la preparación <strong>de</strong> los planes especiales, colaborar en la formación d<strong>el</strong> personal<br />
actuante y en <strong>el</strong> diseño y ejecución <strong>de</strong> ejercicios y simulacros)<br />
B.- Evaluar la situación radiológica producida en caso <strong>de</strong> emergencia real y su posible evolución,<br />
con objeto <strong>de</strong> recomendar a la dirección <strong>de</strong> la emergencia las medidas <strong>de</strong> protección a la población<br />
y a los actuantes. Para <strong>el</strong>lo <strong>el</strong> CSN dispone <strong>de</strong> un plan <strong>de</strong> actuación y <strong>de</strong> una organización<br />
específicos <strong>de</strong> emergencias y <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> capacida<strong>de</strong>s técnicas y <strong>de</strong> infraestructuras idóneas<br />
(Sala <strong>de</strong> emergencias, sistemas <strong>de</strong> <strong>comunicaciones</strong>, herramientas <strong>de</strong> simulación y cálculo, re<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección radiación, etc.)<br />
C.- Contribuir a resolver sobre <strong>el</strong> terreno la emergencia producida en los aspectos r<strong>el</strong>acionaos con<br />
la protección radiológica, activando y <strong>de</strong>splazando a la zona afectada a su unidad <strong>de</strong> intervención<br />
para cooperar con los responsables <strong>de</strong> la gestión <strong>de</strong> la emergencia.<br />
D.- Colaborar en informar a la población sobre las medidas <strong>de</strong> protección aplicables y sobre <strong>el</strong><br />
comportamiento a seguir en caso <strong>de</strong> emergencia radiológica. (En cumplimiento d<strong>el</strong> Acuerdo d<strong>el</strong><br />
Consejo <strong>de</strong> Ministros <strong>de</strong> 1 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 1999 [10])<br />
6. Implantación <strong>de</strong> la Directriz Básica<br />
A partir <strong>de</strong> las funciones d<strong>el</strong> CSN <strong>de</strong>scritas en <strong>el</strong> apartado anterior, <strong>el</strong> Organismo ha preparado un<br />
Plan <strong>de</strong> Acción para la implantación <strong>de</strong> la Directriz Básica que recoge 12 medidas cuya realización<br />
abarca un periodo temporal que llega hasta finales d<strong>el</strong> 2012. Las medidas más <strong>de</strong>stacables son las<br />
siguientes:<br />
� Elaboración y permanente actualización d<strong>el</strong> Catálogo Nacional <strong>de</strong> instalaciones o activida<strong>de</strong>s<br />
con riesgo radiológico<br />
� Preparación y publicación <strong>de</strong> una Guía Técnica que <strong>de</strong>sarrolle los criterios radiológico <strong>de</strong> la<br />
Directriz que faciliten la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> los planes especiales y los procedimientos que los<br />
<strong>de</strong>sarrollen<br />
� Suscribir Convenios <strong>de</strong> Colaboración con todas las Comunida<strong>de</strong>s Autónomas para coordinar<br />
las actuaciones en caso <strong>de</strong> emergencias radiológicas y apoyar la implantación <strong>de</strong> la Directriz<br />
en sus respectivas Administraciones.<br />
� Revisar <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> notificación <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ntes radiológicos (IS-18 [11], GS-7.10)<br />
� Revisar <strong>el</strong> Plan <strong>de</strong> Actuación ante Emergencias d<strong>el</strong> CSN (PAE)<br />
� Impulsar la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> los Planes Especiales Autonómicos y <strong>el</strong> Plan Estatal colaborando<br />
en su redacción y evaluándolos<br />
� Reforzar la colaboración <strong>de</strong> los titulares <strong>de</strong> las instalaciones y activida<strong>de</strong>s con riesgos<br />
radiológicos en la evaluación e implantación <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> protección en <strong>el</strong> exterior <strong>de</strong> las<br />
mismas<br />
573
� Aprobar la Carta <strong>de</strong> Servicios d<strong>el</strong> CSN que <strong>de</strong>fina los servicios que <strong>el</strong> Organismo está en<br />
disposición <strong>de</strong> prestar al Sistema Nacional <strong>de</strong> Protección Civil y más específicamente los<br />
r<strong>el</strong>ativos a las emergencias radiológicas.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Real Decreto 1564/2010, <strong>de</strong> 19 <strong>de</strong> noviembre, por <strong>el</strong> que se aprueba la Directriz básica <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong><br />
protección civil ante <strong>el</strong> riesgo radiológico.<br />
[2] Real Decreto 387/1996, <strong>de</strong> 1<strong>de</strong> marzo, por <strong>el</strong> que se aprueba la Directriz básica <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong> protección<br />
civil ante <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>ntes en los transportes <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas por carretera y ferrocarril.<br />
[3] Real Decreto 1546/2004, <strong>de</strong> 25 <strong>de</strong> junio, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Plan Básico <strong>de</strong> Emergencia Nuclear<br />
[4] IAEA-GS-R-2 “Preparación y respuesta a situaciones <strong>de</strong> emergencia nuclear y radiológica (2004)<br />
[5] Real Decreto 1836/1999, <strong>de</strong> 3 <strong>de</strong> diciembre por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> Instalaciones Nucleares y<br />
Radiactivas<br />
[6] Guía <strong>de</strong> Seguridad 7.10 d<strong>el</strong> CSN “Plan <strong>de</strong> Emergencia Interior en instalaciones radiactivas”<br />
[7] Real Decreto 783/2001, <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> julio, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> Protección Sanitaria contra las<br />
Radiaciones Ionizantes<br />
[8] IAEA-TECDOC-953/S “Método para <strong>el</strong>aborar disposiciones <strong>de</strong> respuesta a emergencias nucleares o radiológicos<br />
(2009)<br />
[9] IAEA-EPR- Manual <strong>de</strong> Primeros Actuantes ante Emergencias Radiológicas (2006)<br />
[10] Resolución <strong>de</strong> 20 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 1999, por la que se dispone la publicación d<strong>el</strong> Acuerdo <strong>de</strong> Consejo <strong>de</strong> Ministros<br />
<strong>de</strong> 1 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 1999, r<strong>el</strong>ativo a la información d<strong>el</strong> público sobre medidas <strong>de</strong> protección sanitaria aplicables y<br />
sobre <strong>el</strong> comportamiento a seguir en caso <strong>de</strong> emergencia radiológica. (Transpone la y <strong>de</strong> la Directiva<br />
89/618/EURATOM d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> la Unión Europea).<br />
[11] Instrucción d<strong>el</strong> CSN IS-18, sobre los criterios para la notificación <strong>de</strong> sucesos e inci<strong>de</strong>ntes radiológicos en<br />
instalaciones radiactivas.<br />
574
EL SISTEMA JRODOS: UNA HERRAMIENTA MODERNA Y<br />
EFICAZ PARA LA GESTIÓN Y PREPARACIÓN DE<br />
EMERGENCIAS NUCLEARES Y RADIOLÓGICAS Y LA<br />
REHABILITACIÓN. IMPLEMENTACIÓN EN ESPAÑA.<br />
M. Montero 1,� , A. Dvorzhak 1 , E. Gallego 2<br />
1 CIEMAT, Departamento <strong>de</strong> Medio Ambiente, Av. Complutense, 22, Madrid.<br />
2 ETSII-UPM, Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Nuclear, C/ José Gutiérrez Abascal, 2,<br />
Madrid.<br />
RESUMEN<br />
En los últimos años se ha producido un significativo avance en <strong>el</strong> área <strong>de</strong> la gestión <strong>de</strong> las<br />
emergencias nucleares y radiológicas y la rehabilitación. Proyectos <strong>de</strong> alcance europeo como<br />
EURANOS han contribuido a mejorar los procesos <strong>de</strong> gobernanza participativa iniciados durante<br />
los anteriores Programas Marco Europeos y <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> técnicas y metodologías en todos los<br />
niv<strong>el</strong>es operativos en materia nuclear y radiológica. El sistema <strong>de</strong> ayuda a la <strong>de</strong>cisión (SAD)<br />
RODOS es uno <strong>de</strong> los productos <strong>de</strong>sarrollados durante este periodo y que ha ido siendo mejorado<br />
hasta convertirse en un sistema <strong>de</strong> uso operacional ampliamente difundido y asumido en todo <strong>el</strong><br />
ámbito europeo y que empieza a exten<strong>de</strong>rse también a otras zonas d<strong>el</strong> mundo. En España, ha sido<br />
implementado y adaptado a las características nacionales en <strong>el</strong> contexto d<strong>el</strong> Proyecto ISIDRO,<br />
patrocinado por <strong>el</strong> CSN, con la participación d<strong>el</strong> CIEMAT y la UPM. El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es<br />
dar a conocer la última versión <strong>de</strong> este sistema, <strong>de</strong>nominado JRODOS, centrándose en su<br />
adaptación al entorno nacional y su aplicación como herramienta operacional en la gestión y<br />
preparación <strong>de</strong> las emergencias y la rehabilitación <strong>de</strong> zonas contaminadas.<br />
Palabras claves: Emergencias nucleares; emergencias radiológicas; rehabilitación post-acci<strong>de</strong>nte; gestión<br />
post-acci<strong>de</strong>nte; sistemas <strong>de</strong> ayuda a la <strong>de</strong>cisión.<br />
ABSTRACT<br />
In recent years there has been significant progress in the area of management of nuclear and<br />
radiological emergencies and rehabilitation. Europe-wi<strong>de</strong> projects as EURANOS have improved<br />
participatory governance processes initiated during the previous European Framework<br />
Programmes and the <strong>de</strong>v<strong>el</strong>opment of techniques and methodologies in all operational lev<strong>el</strong>s in<br />
nuclear and radiological matters. The <strong>de</strong>cision support system (DSS) RODOS is one of the<br />
products <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped during this period and has been being improved to become an operating<br />
system wid<strong>el</strong>y used and accepted throughout the European lev<strong>el</strong> and beginning to extend to other<br />
world regions. In Spain, has been implemented and adapted to national characteristics in the<br />
context of the ISIDRO Project, sponsored by the CSN, with the participation of CIEMAT and<br />
UPM. The aim of this paper is to present the latest version of this system, named JRODOS,<br />
focusing on their national adaptation and its application as an operational tool in the management<br />
and preparedness for emergencies and rehabilitation of contaminated sites.<br />
Key Words: Nuclear emergencies, radiological emergencies, post-acci<strong>de</strong>nt rehabilitation, post-acci<strong>de</strong>nt<br />
management, <strong>de</strong>cision support systems.<br />
Introducción.<br />
A raíz <strong>de</strong> la experiencia obtenida con <strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> Chernobil se pusieron <strong>de</strong> manifiesto importantes<br />
carencias en las disposiciones administrativas, organizativas y técnicas existentes en la gestión <strong>de</strong><br />
� milagros.montero@ciemat.es<br />
575
emergencias en Europa. El proyecto RODOS 6 (Real time On-line DecisiOn Support for off-site<br />
emergency management) se estableció para respon<strong>de</strong>r a estas necesida<strong>de</strong>s, marcándose como objetivos<br />
principales: a) obtener un sistema <strong>de</strong> apoyo a la <strong>de</strong>cisión global e integrado <strong>de</strong> aplicación general en toda<br />
Europa; b) proporcionar un marco común para la incorporación <strong>de</strong> las mejores características <strong>de</strong> los<br />
sistemas <strong>de</strong> apoyo a las <strong>de</strong>cisiones y <strong>de</strong>sarrollos futuros; c) proporcionar una mayor transparencia en <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> la <strong>de</strong>cisión como una entrada para mejorar la comprensión y aceptación pública y social <strong>de</strong> las<br />
medidas <strong>de</strong> emergencia fuera d<strong>el</strong> emplazamiento; d) facilitar una mejor comunicación entre los países <strong>de</strong><br />
los datos <strong>de</strong> seguimiento, las predicciones <strong>de</strong> las consecuencias, etc., en caso <strong>de</strong> cualquier acci<strong>de</strong>nte<br />
futuro, e) promover, a través d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo y <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> sistema, una respuesta más coherente, sólida y<br />
armonizada a cualquier futuro acci<strong>de</strong>nte que pueda afectar Europa. Iniciado en 1989, se <strong>de</strong>sarrolló a<br />
través d<strong>el</strong> 3 er , 4º y 5º Programas Marco <strong>de</strong> Investigación y Desarrollo Tecnológico <strong>de</strong> la Comisión<br />
Europea en <strong>el</strong> área <strong>de</strong> la Protección Radiológica. El resultado fue un Sistema global <strong>de</strong> Ayuda a la toma<br />
<strong>de</strong> Decisiones (SAD), <strong>de</strong>nominado RODOS, para las emergencias exteriores, aplicable para toda Europa,<br />
para cualquier tipo <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>nte nuclear y comprendiendo todas las fases d<strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte, incluyendo la<br />
gestión y restauración <strong>de</strong> las áreas contaminadas en <strong>el</strong> largo plazo [1].<br />
Bajo <strong>el</strong> Proyecto EURANOS 7 (EURopean Approach to Nuclear and radiological emergency<br />
management and rehabilitatiOn Strategies) d<strong>el</strong> 6 º PM-EURATOM, finalizado en 2009 y en <strong>el</strong> que han<br />
participado CIEMAT, UPM y CSN, este sistema se ha revisado, actualizado y armonizado con <strong>el</strong> objetivo<br />
<strong>de</strong> obtener una herramienta <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la emergencia <strong>de</strong> uso plenamente operacional. El<br />
establecimiento d<strong>el</strong> Grupo <strong>de</strong> Usuarios <strong>de</strong> RODOS (RUG) como foro <strong>de</strong> discusión e interacción para<br />
coordinar y gestionar las activida<strong>de</strong>s r<strong>el</strong>acionadas con la <strong>de</strong>mostración y la mejora d<strong>el</strong> sistema facilitó esta<br />
tarea al proporcionar una retroalimentación esencial entre usuarios y <strong>de</strong>sarrolladores. Mejoras, como la<br />
extensión d<strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> su utilización a otros acci<strong>de</strong>ntes radiológicos, la migración a otros sistemas<br />
operativos más mo<strong>de</strong>rnos y prácticos, como LINUX, <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> una interfaz gráfica <strong>de</strong> usuario más<br />
sencilla y, finalmente, la presentación <strong>de</strong> una versión completamente re-diseñada, llamada JRODOS, han<br />
permitido ampliar la red <strong>de</strong> usuarios a, prácticamente, todo <strong>el</strong> ámbito europeo y a países <strong>de</strong> otras regiones<br />
d<strong>el</strong> globo (Argentina, Brasil, Sudáfrica o China). El primer prototipo se liberó al final d<strong>el</strong> proyecto<br />
EURANOS y se espera que una versión completa y operativa se presente en próximas fechas [2].<br />
Actualmente, tanto <strong>el</strong> RUG, como grupos <strong>de</strong> discusión para la mejora y actualización <strong>de</strong> los SADs, se<br />
mantienen bajo la Plataforma Tecnológica Europea NERIS 8 (European platform on preparedness for<br />
NuclEar and RadIological emergency reSponse and recovery) que opera <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2010 animando a la<br />
participación conjunta <strong>de</strong> todas las organizaciones e instituciones interesados en estos temas. Por otro<br />
lado, <strong>el</strong> proyecto NERIS-TP 9 (Towards a s<strong>el</strong>f sustaining European Technology Platform (NERIS-TP) on<br />
Preparedness for Nuclear and Radiological Emergency Response and Recovery) d<strong>el</strong> 7º PM-EURATOM,<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> promover <strong>el</strong> funcionamiento futuro <strong>de</strong> la Plataforma, preten<strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollar los aspectos<br />
metodológicos y mod<strong>el</strong>os computacionales necesarios compatibles con las últimas recomendaciones <strong>de</strong> la<br />
CIPR (Comisión Internacional <strong>de</strong> Protección contra las Radiaciones) y mejorar la respuesta en Europa,<br />
mediante <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> una interfaz Web que acople los SAD con un sistema <strong>de</strong> información <strong>de</strong><br />
emergencia junto con una ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>os meteorológicos que proporcionen datos <strong>de</strong> libre disposición<br />
para las evaluaciones.<br />
En España, <strong>el</strong> sistema en sus diversas versiones ha sido implementado y adaptado a las características<br />
nacionales en <strong>el</strong> contexto d<strong>el</strong> Proyecto ISIDRO (Integración d<strong>el</strong> SIstema <strong>de</strong> ayuda a la Decisión ROdos<br />
en la sala <strong>de</strong> emergencias (SALEM) d<strong>el</strong> CSN), patrocinado por <strong>el</strong> CSN, con la participación d<strong>el</strong> CIEMAT<br />
y la ETSII-UPM. En <strong>el</strong> CIEMAT y en la UPM se utiliza con propósitos <strong>de</strong> apoyo científico-técnico y en<br />
estudios <strong>de</strong> análisis, validación, formación y entrenamiento; y en <strong>el</strong> CSN, como sistema preoperacional.<br />
Actualmente, se está adaptando la última versión d<strong>el</strong> código, JRODOS, en <strong>el</strong> marco <strong>de</strong> sendas<br />
6 http://www.rodos.fzk.<strong>de</strong><br />
7 http://www.euranos.fzk.<strong>de</strong>/<br />
8 http://www.eu-neris.net/<br />
9 http://resy5.fzk.<strong>de</strong>/NERIS-TP/<br />
576
colaboraciones con <strong>el</strong> CIEMAT (ACCROS, Actualización, Configuración y adaptaCión básica al<br />
entorno español d<strong>el</strong> sistema JRODOS instalado en la SALEM d<strong>el</strong> CSN) y con la ETSII-UPM.<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es dar a conocer la versión JRODOS, puesto que a corto plazo se prevé que sea<br />
la única versión d<strong>el</strong> código que se mantenga y se actualice con los resultados d<strong>el</strong> proyecto NERIS-TP,<br />
centrándose en <strong>el</strong> estado <strong>de</strong> su adaptación al entorno nacional y su aplicación como herramienta<br />
operacional en la gestión y preparación <strong>de</strong> las emergencias y la rehabilitación <strong>de</strong> zonas contaminadas.<br />
Descripción general y estructura funcional d<strong>el</strong> sistema RODOS<br />
RODOS (Real-time On-line DecisiOn Support system) es un sistema <strong>de</strong> apoyo para la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión,<br />
evaluación, presentación y evaluación <strong>de</strong> las consecuencias <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>ntes nucleares y radiológicos. Ha<br />
sido diseñado como un sistema global <strong>de</strong>stinado a ser usado por múltiples usuarios en los centros<br />
responsables <strong>de</strong> emergencias a niv<strong>el</strong> nacional o regional, que incorpora mod<strong>el</strong>os, bases <strong>de</strong> datos y<br />
conexiones on-line, pudiendo utilizar información en tiempo real o introducida por <strong>el</strong> usuario, para la<br />
evaluación, presentación y pronóstico <strong>de</strong> las consecuencias <strong>de</strong> una emisión radiactiva acci<strong>de</strong>ntal a<br />
cualquier distancia y en todas las fases temporales d<strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte, teniendo en cuenta <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> las<br />
medidas para mitigar <strong>el</strong> suceso y su potencial viabilidad técnica, económica o social. Este <strong>de</strong>sarrollo<br />
conceptual, que se pue<strong>de</strong> representar con la Figura 1, nos indica que <strong>el</strong> sistema RODOS está concebido<br />
para proporcionar apoyo a la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones a cuatro niv<strong>el</strong>es distintos [3]:<br />
Niv<strong>el</strong> 0: Adquisición y verificación <strong>de</strong> los datos radiológicos y su representación, directa o con mínimos<br />
análisis, junto con información geográfica y <strong>de</strong>mográfica.<br />
Niv<strong>el</strong> 1: Análisis y predicción <strong>de</strong> la situación radiológica actual y futura (distribución en <strong>el</strong> espacio y <strong>el</strong><br />
tiempo d<strong>el</strong> material radiactivo en ausencia <strong>de</strong> las contramedidas) basada en los datos <strong>de</strong> la vigilancia<br />
ambiental, datos meteorológicos y mod<strong>el</strong>os, incluyendo información sobre <strong>el</strong> término fuente.<br />
Niv<strong>el</strong> 2: Simulación <strong>de</strong> las contramedidas potenciales (confinamiento, evacuación, administración <strong>de</strong><br />
tabletas <strong>de</strong> yodo, reubicación, <strong>de</strong>scontaminación y restricción <strong>de</strong> alimentos…) en particular,<br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> su viabilidad y cuantificación <strong>de</strong> sus beneficios y <strong>de</strong>sventajas.<br />
Niv<strong>el</strong> 3: Evaluación y jerarquización <strong>de</strong> las estrategias <strong>de</strong> remediación alternativas mediante la<br />
compensación <strong>de</strong> sus respectivos beneficios y <strong>de</strong>sventajas (costes, dosis evitadas, reducción <strong>de</strong> la<br />
ansiedad y <strong>el</strong> estrés, aspectos socio-psicológicos, aceptación política…) teniendo en cuenta los juicios<br />
y preferencias <strong>de</strong> los <strong>de</strong>cisores.<br />
Fig. 1 Desarrollo conceptual <strong>de</strong> RODOS abarcando los cuatro<br />
niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> apoyo a la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones.<br />
Fig. 2 Esquema <strong>de</strong> la estructura conceptual mostrando<br />
la composición e interconexiones <strong>de</strong> los módulos <strong>de</strong><br />
cálculo que están implementados en la versión<br />
JRODOS.<br />
La arquitectura conceptual <strong>de</strong> RODOS se estructura <strong>de</strong> forma modular en subsistemas in<strong>de</strong>pendientes [4],<br />
compuestos por módulos <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong>sarrollados para procesar los datos y calcular los resultados<br />
pertenecientes al correspondiente niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> procesamiento <strong>de</strong> la información. Una <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> los<br />
mod<strong>el</strong>os fundamentales se pue<strong>de</strong> encontrar en [5], y <strong>de</strong> los últimos <strong>de</strong>sarrollos en [6]. En la Figura 2 se<br />
577
muestra la interr<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> los mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> cálculo implementados en la versión JRODOS en r<strong>el</strong>ación a la<br />
estructura conceptual d<strong>el</strong> sistema, tal y como se <strong>de</strong>fine a continuación:<br />
Subsistema <strong>de</strong> Análisis (ASY). Su objetivo es actualizar continuamente <strong>el</strong> diagnóstico y pronóstico <strong>de</strong> la<br />
situación radiológica. Los módulos principales integrados en ASY se pue<strong>de</strong>n diferenciar en tres tipos<br />
:<br />
Mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> transporte y dispersión atmosférica, alimentados con datos meteorológicos proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong><br />
la observación o <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> predicción numérica (NWP): A escala local (LSMC), anida un<br />
pre-procesador meteorológico, un mod<strong>el</strong>o local <strong>de</strong> campos <strong>de</strong> viento y tres mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong><br />
la dispersión atmosférica (ATSTEP, RIMPUFF y DIPCOT); Para la evaluación <strong>de</strong> largo alcance,<br />
un mod<strong>el</strong>o (MATCH), que pue<strong>de</strong> actuar <strong>de</strong> forma autónoma alimentado con datos NWP <strong>de</strong><br />
ALADIN/HIRLAM o conectado a los resultados d<strong>el</strong> LSMC.<br />
Ca<strong>de</strong>nas <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>os radioecológicos y <strong>de</strong> dosis para todas las vías <strong>de</strong> exposición, que calculan: La<br />
concentración <strong>de</strong> actividad, ya sea <strong>de</strong>positada en su<strong>el</strong>o, vegetación y otras superficies terrestres<br />
(DepoM), o dispersada en los sistemas acuáticos (J-RETRACE, J-RIVTOX incluídos en <strong>el</strong><br />
módulo JHDM); La transferencia <strong>de</strong> la actividad a través <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na alimentaria y las dosis en<br />
ecosistemas terrestres agrícolas (FDMT), semi-naturales (FDMF) y acuáticos (FDMA).<br />
Mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> asimilación <strong>de</strong> datos para, a partir <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> monitores <strong>de</strong> radiación: Actualizar <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>pósito pronosticado en <strong>el</strong> terreno y vegetación (DEMM); Corregir las concentraciones <strong>de</strong><br />
actividad en alimentos y forrajes (FOMM); Generar <strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad inicial<br />
en las áreas urbanas (IAMM).<br />
Subsistema <strong>de</strong> Contramedidas (CSY). Su objetivo es la estimación <strong>de</strong> la magnitud y duración <strong>de</strong> las<br />
posibles actuaciones <strong>de</strong> remediación o contramedidas, así como sus consecuencias. El modulo CSY<br />
contiene:<br />
Mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> simulación para las medidas <strong>de</strong> protección <strong>de</strong> emergencia (EMERSIM): confinamiento,<br />
evacuación y profilaxis con yodo.<br />
Mod<strong>el</strong>os para evaluar las contramedidas en <strong>el</strong> largo plazo en los diferentes medios contaminados:<br />
áreas urbanas (ERMIN), áreas agrícolas (AgriCP), medios acuáticos (LCMA) y semi-naturales<br />
(LCMF).<br />
Mod<strong>el</strong>os para calcular los efectos <strong>de</strong>terministas y estocásticos sobre la salud y para estimar <strong>el</strong> coste<br />
económico <strong>de</strong> las medidas y efectos a la salud (No implementados en JRODOS).<br />
Subsistema <strong>de</strong> Evaluación (ESY). Su objetivo es la evaluación y clasificación <strong>de</strong> las distintas estrategias<br />
alternativas <strong>de</strong> intervención obtenidas en los módulos anteriores, mediante la pon<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> sus<br />
beneficios y <strong>de</strong>sventajas incluyendo tanto las posibles restricciones a su implementación (viabilidad,<br />
aceptación pública), como las opiniones y preferencias <strong>de</strong> los <strong>de</strong>cisores, y los aspectos políticos y<br />
socio–psicológicos que las ro<strong>de</strong>en.<br />
Subsistema Operativo (OSY). Este subsistema, con funciones <strong>de</strong> cliente-servidor, controla la<br />
interconexión <strong>de</strong> todos los módulos d<strong>el</strong> programa, las entradas, la transferencia e intercambio <strong>de</strong><br />
datos, la presentación <strong>de</strong> los resultados y los modos <strong>de</strong> ejecución d<strong>el</strong> sistema, que pue<strong>de</strong>n ser:<br />
Ejecución Automática, en la que se realizan ciclos <strong>de</strong> diagnóstico y <strong>de</strong> pronóstico controlados por <strong>el</strong><br />
sistema en una secuencia específica <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>os y limitado al entorno cercano alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la<br />
instalación, trabajando en modo <strong>de</strong> Operación Normal (realizando una monitorización <strong>de</strong> la<br />
operación <strong>de</strong> la instalación durante un tiempo in<strong>de</strong>finido con pronósticos limitados a un tiempo <strong>de</strong><br />
24 horas) o en modo <strong>de</strong> Operación <strong>de</strong> Emergencia (se dispara cuando hay una emisión radiactiva<br />
al exterior, ejecutando ciclos <strong>de</strong> diagnóstico y pronóstico <strong>de</strong> la situación durante <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
permanencia <strong>de</strong> la pluma en <strong>el</strong> área <strong>de</strong> cálculo o mientras haya datos <strong>de</strong> pronóstico<br />
meteorológico.).<br />
Ejecución Interactiva, en la que <strong>el</strong> usuario <strong>de</strong>fine la entrada, la ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> cálculo y <strong>el</strong><br />
alcance temporal y físico <strong>de</strong> la evaluación, pudiendo utilizar datos <strong>de</strong> entrada, históricos o en<br />
tiempo-real. Con este tipo <strong>de</strong> ejecución se pue<strong>de</strong> evaluar la fase <strong>de</strong> emergencia y la fase postacci<strong>de</strong>nte<br />
en <strong>el</strong> largo plazo.<br />
A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> sistema RODOS ofrece interfaces integradas y herramientas apropiadas para gestionar la<br />
información <strong>de</strong> entrada y los resultados que se almacenan en diferentes Bases <strong>de</strong> Datos. Esta información<br />
se pue<strong>de</strong> dividir entre:<br />
Información cartográfica y geográfica: Coberturas geo-espaciales básicas <strong>de</strong> fondo (Mapas <strong>de</strong> regiones<br />
578
administrativas, áreas urbanas, vías <strong>de</strong> transporte); Datos temáticos georreferenciados (<strong>el</strong>evación, uso<br />
d<strong>el</strong> su<strong>el</strong>o, población, tipo <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o, producción, etc.)<br />
Datos Básicos representativos d<strong>el</strong> emplazamiento y d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>nte: Características <strong>de</strong> las<br />
instalaciones y emplazamientos nucleares, incluyendo los inventarios; Términos fuente necesarios<br />
para <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> Operación Normal en Diagnosis y específicos d<strong>el</strong> usuario; Nucleidos por <strong>de</strong>fecto para<br />
los rangos cercano y lejano.<br />
Datos recibidos en tiempo real: Medidas radiológicas proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> la emisión <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la chimenea, y <strong>de</strong><br />
las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vigilancia locales y nacionales (incluyendo EURDEP); Observaciones <strong>de</strong> datos<br />
meteorológicos; Datos <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> predicción numérica meteorológica (NWP) <strong>de</strong> corto y largo<br />
alcance.<br />
Datos <strong>de</strong> operación <strong>de</strong> los módulos <strong>de</strong> cálculo (valores comunes y regionales <strong>de</strong> los parámetros y<br />
resultados).<br />
Particularida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> código JRODOS<br />
JRODOS [7] es la versión más mo<strong>de</strong>rna d<strong>el</strong> sistema, <strong>de</strong>sarrollado siguiendo las directrices marcadas por<br />
los usuarios d<strong>el</strong> sistema [8]:<br />
Se pue<strong>de</strong> utilizar en diferentes plataformas <strong>de</strong> trabajo, como Windows, Linux o MacOS.<br />
Soporta un enfoque multi-usuario.<br />
Tiene una arquitectura distribuida aplicable en diferentes ambientes.<br />
Utiliza una interfaz Gráfica (GUI) <strong>de</strong> uso más fácil y que presenta resultados más convenientes.<br />
Mantiene la interfaz <strong>de</strong> usuario RODOS-Lite como entrada a la evaluación en la fase temprana d<strong>el</strong><br />
acci<strong>de</strong>nte.<br />
Preserva los mod<strong>el</strong>os fundamentales <strong>de</strong> cálculo usados en <strong>el</strong> sistema RODOS (ver en <strong>el</strong> punto anterior),<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> permitir una integración fácil <strong>de</strong> los nuevos <strong>de</strong>sarrollos.<br />
Trabaja con generadores <strong>de</strong> bases <strong>de</strong> datos mo<strong>de</strong>rnos que se pue<strong>de</strong>n ejecutar separadamente.<br />
Utiliza un subsistema GIS que se basa en estándares más mo<strong>de</strong>rnos y comunes.<br />
La adaptación a las condiciones nacionales es más fácil y rápida.<br />
Desarrollo y estructura funcional<br />
Se ha utilizado Java como lenguaje <strong>de</strong> programación para <strong>de</strong>sarrollar JRODOS porque este lenguaje se<br />
pue<strong>de</strong> aplicar <strong>de</strong> forma in<strong>de</strong>pendiente al sistema operativo instalado y ofrece una potente GUI y<br />
soluciones <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la información.<br />
JRODOS se ha <strong>de</strong>sarrollado como un sistema distribuido (Figura 3) con un Motor Computacional para<br />
realizar cálculos, un Servidor <strong>de</strong> Gestión d<strong>el</strong> sistema (SMS en sus siglas en inglés) para acce<strong>de</strong>r a la base<br />
<strong>de</strong> datos y recoger e intercambiar datos e información entre los componentes d<strong>el</strong> sistema y <strong>el</strong> Cliente para<br />
capturar la información <strong>de</strong> entrada,<br />
visualizar resultados y ejecutar la<br />
aplicación <strong>de</strong> mensajería.<br />
Fig. 3 Estructura d<strong>el</strong> software JRODOS.<br />
10 http://www.opensource.org/licenses<br />
Gracias a las librerías <strong>de</strong> código<br />
abierto con licencia propia (LGPL,<br />
BSD, MIT 10 ), que proporciona JAVA<br />
se han ac<strong>el</strong>erado y mejorado<br />
importantes aspectos funcionales,<br />
como son:<br />
Procesamiento y visualización <strong>de</strong> los<br />
datos geográficos, utilizando un<br />
potente sistema GIS (Geotools) que<br />
soporta la representación y análisis <strong>de</strong><br />
datos espaciales, estándares <strong>de</strong> datos<br />
(.shp, .tiff) y tecnologías comunes<br />
579
(Web Map Server, conectado a PostGIS), así como <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> Google Maps como mapa <strong>de</strong> fondo d<strong>el</strong><br />
sistema.<br />
Gestión y almacenamiento <strong>de</strong> datos, utilizando PostgreSQL, en nuevas bases <strong>de</strong> datos: PrognoseDB<br />
(pronósticos meteorológicos); RTDB (medidas en tiempo real); ProjectDB (datos <strong>de</strong> entrada,<br />
mensajes y resultados <strong>de</strong> las ejecuciones); RoUsersDB (perfiles y preferencias d<strong>el</strong> usuario); Mod<strong>el</strong>DB<br />
(Parámetros <strong>de</strong> los módulos <strong>de</strong> cálculo); GeoDB (datos temáticos y resultados georreferenciados); GIS<br />
Data (Coberturas y mapas geográficos). Este motor se pue<strong>de</strong> implantar y usar en máquinas separadas<br />
d<strong>el</strong> núcleo central <strong>de</strong> JRODOS, permitiendo que varios Clientes se conecten y compartan los datos.<br />
Generación <strong>de</strong> informes a partir <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> los cálculos, <strong>de</strong> forma manual o automática; se<br />
pue<strong>de</strong>n diseñar al gusto d<strong>el</strong> usuario y se pue<strong>de</strong>n salvar, almacenar o imprimir en formatos .pdf. xls,<br />
html, rtf, etc. (JFreeReport y JFreeChart)<br />
Mapeo objeto-r<strong>el</strong>acional (ORM), con Hibernate, para convertir datos entre <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> tipos utilizado en<br />
la base <strong>de</strong> datos r<strong>el</strong>acional en <strong>el</strong> entorno Java y <strong>el</strong> d<strong>el</strong> lenguaje <strong>de</strong> programación orientado a objetos <strong>de</strong><br />
la aplicación utilizando un motor <strong>de</strong> persistencia. A<strong>de</strong>más, proporciona capacida<strong>de</strong>s para la obtención<br />
y almacenamiento <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos que nos reducen <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo.<br />
Los mod<strong>el</strong>os computacionales con todas sus funcionalida<strong>de</strong>s se integran en JRODOS como plug-ins. Se<br />
han realizado como librerías dinámicas compartidas, <strong>de</strong>jando <strong>el</strong> código original casi intacto, lo que<br />
permite aprovechar las ventajas <strong>de</strong> la carga e intercambio <strong>de</strong> datos llevado a cabo por <strong>el</strong> SMS.<br />
Estructura modular e integración <strong>de</strong> los mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> cálculo<br />
Varios mod<strong>el</strong>os utilizan los resultados <strong>de</strong> su pre<strong>de</strong>cesor como entrada, formando ca<strong>de</strong>nas que se<br />
extien<strong>de</strong>n a lo largo <strong>de</strong> todos los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> procesamiento <strong>de</strong> la información, como se muestra en la<br />
Figura 2. Estas ca<strong>de</strong>nas <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>os son la base para los llamados “proyectos” <strong>de</strong> JRODOS y se pue<strong>de</strong>n<br />
establecer hasta <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> que se requiera o interese en cada caso, mediante una s<strong>el</strong>ección por <strong>el</strong> usuario <strong>de</strong><br />
los mod<strong>el</strong>os, siguiendo sus posibles interconexiones. Un Editor <strong>de</strong> Ca<strong>de</strong>nas <strong>de</strong> Mod<strong>el</strong>os permite<br />
configurar <strong>de</strong> forma sencilla e intuitiva la ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong>seada. El sistema ofrece una serie <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>nas por<br />
<strong>de</strong>fecto, para realizar las evaluaciones más comunes en la fase <strong>de</strong> emergencia [9]:<br />
L+E+D+F (LSMC+EMERSIM+DepoM+FMDT), ca<strong>de</strong>na más común para realizar pronósticos y<br />
evaluación <strong>de</strong> contramedidas en la fase temprana <strong>de</strong> la emergencia;<br />
EMERGENCY Mo<strong>de</strong>, para realizar un pronóstico rápido. Utiliza la interfaz RODOS-Lite, cargando y<br />
ejecutando <strong>de</strong> forma automática la ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>os L+E+D+F.<br />
AUTOMATIC Mo<strong>de</strong>, incorpora en la fase <strong>de</strong> Diagnóstico: RUMPF (RMC3diag) �ATSTEPdiag<br />
(RIMPUFFdiag) � DOSEdiag y en la fase <strong>de</strong> Pronóstico: LSMC auto � EMERSIM �DEPOM �<br />
FDMT.<br />
Interfaz <strong>de</strong> usuario<br />
La interfaz gráfica <strong>de</strong> JRODOS (GUI) [9] contiene los siguientes componentes (Figura 4):<br />
Una ventana principal, don<strong>de</strong> se muestra la información geográfica y los gráficos/tablas r<strong>el</strong>acionados con<br />
<strong>el</strong> escenario analizado. Incorpora una estructura basada en pestañas, <strong>de</strong> forma que se pue<strong>de</strong>n ir<br />
abriendo nuevas pestañas con cada uno <strong>de</strong> los posibles resultados <strong>de</strong> la ejecución en formato <strong>de</strong> texto,<br />
tabla o gráfico.<br />
Un explorador <strong>de</strong> proyectos, dón<strong>de</strong> se dispone toda la información d<strong>el</strong> proyecto en ejecución, en forma <strong>de</strong><br />
árbol.<br />
Una ventana <strong>de</strong> propieda<strong>de</strong>s que muestra, organizado en forma <strong>de</strong> pestañas, la información d<strong>el</strong> objeto<br />
s<strong>el</strong>eccionado en la ventana principal, la estructura d<strong>el</strong> informe <strong>el</strong>aborado y la leyenda d<strong>el</strong> mapa.<br />
Una ventana <strong>de</strong> mensajes, que muestra mensajes <strong>de</strong> texto r<strong>el</strong>acionados con la progresión <strong>de</strong> la ejecución.<br />
La entrada <strong>de</strong> los datos se realiza a través <strong>de</strong> la interfaz RODOS-Lite [10] que actúa como un asistente<br />
para la parametrización obligatoria <strong>de</strong> la ejecución <strong>de</strong> un nuevo proyecto. La ventana <strong>de</strong> la aplicación<br />
(Figura 5) consta <strong>de</strong> un pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> información en la parte superior y un cuerpo principal organizado en<br />
grupos lógicos <strong>de</strong> formularios <strong>de</strong> entrada <strong>de</strong> datos dispuestos como una secuencia <strong>de</strong> pestañas. Estos<br />
pan<strong>el</strong>es <strong>de</strong> entrada cubren, al menos, los siguientes tópicos principales: Sitio (localización y tipo <strong>de</strong><br />
acci<strong>de</strong>nte), Término fuente, Meteorología, Contramedidas, Resultados, Tipo <strong>de</strong> ejecución y Resumen.<br />
Cada formulario tiene que ser cumplimentado y confirmado para po<strong>de</strong>r acce<strong>de</strong>r al siguiente. Des<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
pan<strong>el</strong> final se envían los datos al núcleo <strong>de</strong> JRODOS para iniciar la ejecución [11].<br />
580
Fig. 4 Componentes principales <strong>de</strong> la interfaz gráfica <strong>de</strong> usuario<br />
(GUI) <strong>de</strong> la aplicación JRODOS<br />
Tras la ejecución, <strong>el</strong> sistema permite representar gráficamente muchas variables <strong>de</strong> interés para <strong>el</strong> análisis<br />
<strong>de</strong> la situación radiológica y la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones a corto, medio y largo plazo, incluyendo la animación<br />
y visualización <strong>de</strong> las variables que varían temporalmente.<br />
Implementación y adaptación d<strong>el</strong> sistema RODOS en España<br />
Fig. 5 Interfaz <strong>de</strong> usuario RODOS-Lite mostrando <strong>el</strong> pan<strong>el</strong> inicial<br />
<strong>de</strong> s<strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> sitio d<strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte<br />
La implementación d<strong>el</strong> sistema RODOS en <strong>el</strong> entorno nacional se ha dividido en las siguientes fases:<br />
Instalación d<strong>el</strong> software, verificación <strong>de</strong> su funcionamiento y configuración funcional y <strong>de</strong> usuario<br />
necesarias para que cumpla los requisitos <strong>de</strong> operación en cada entorno <strong>de</strong> trabajo.<br />
Obtención <strong>de</strong> los datos meteorológicos y radiológicos que proce<strong>de</strong>n <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> información<br />
nacionales en tiempo real y su conexión on-line al sistema JRODOS (caso d<strong>el</strong> CSN). En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong><br />
CIEMAT y UPM, posibilitar la obtención <strong>de</strong> estos datos <strong>de</strong> forma diferida, tipo <strong>de</strong>pot, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los<br />
registros históricos d<strong>el</strong> CSN.<br />
Adaptación d<strong>el</strong> sistema RODOS en aqu<strong>el</strong>los aspectos r<strong>el</strong>ativos al manejo y presentación <strong>de</strong> la interfaz y a<br />
la regionalización d<strong>el</strong> sistema que sean imprescindibles para que sea operativo bajo los requerimientos<br />
nacionales.<br />
Entrenamiento y formación d<strong>el</strong> personal administrador / operador d<strong>el</strong> sistema en cada uno <strong>de</strong> los centros<br />
<strong>de</strong> trabajo.<br />
Realización <strong>de</strong> ejercicios nacionales e internacionales para analizar la operabilidad y su aplicabilidad<br />
como herramienta <strong>de</strong> apoyo al análisis y toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones tanto en la fase <strong>de</strong> emergencia como en la<br />
fase posterior <strong>de</strong> recuperación, <strong>de</strong> acuerdo con las indicaciones d<strong>el</strong> Plan Básico <strong>de</strong> Emergencia<br />
Nuclear (PLABEN) [12].<br />
A continuación se presenta <strong>de</strong> forma sucinta <strong>el</strong> proceso seguido en cada una <strong>de</strong> estas fases y <strong>el</strong> estado<br />
actual <strong>de</strong> esta implementación.<br />
Instalación, actualización y verificación <strong>de</strong> RODOS.<br />
Actualmente, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> las versiones más mo<strong>de</strong>rnas en Linux, la versión JRODOS está instalada tanto en<br />
<strong>el</strong> CIEMAT y UPM como en la SALEM d<strong>el</strong> CSN. La instalación <strong>de</strong> JRODOS en <strong>el</strong> CSN se ha realizado<br />
<strong>de</strong> forma distribuida, con un equipo situado en la SALEM que actúa como servidor d<strong>el</strong> sistema y <strong>de</strong> sus<br />
bases <strong>de</strong> datos, al que se conectan <strong>de</strong> forma remota los diferentes equipos que actúan como clientes y que<br />
pue<strong>de</strong>n tener diferentes perfiles <strong>de</strong> usuario, según <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> privilegios <strong>de</strong> acceso que se tenga<br />
(administrador, operador, invitado, etc.). Mientras que aquí se ha instalado la última versión oficial<br />
(Septiembre 2009), en CIEMAT y UPM se han ido testando sucesivas versiones beta d<strong>el</strong> sistema<br />
presentadas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> entonces por los <strong>de</strong>sarrolladores. La próxima versión oficial que se liberará durante<br />
581
este año, ya incorpora una estructura cliente-servidor in<strong>de</strong>pendiente y mejoras en la funcionalidad y<br />
capacida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> sistema.<br />
Conexión on-line con los proveedores <strong>de</strong> datos recibidos en tiempo real.<br />
La Sala <strong>de</strong> Emergencias d<strong>el</strong> CSN (SALEM) recibe toda la información necesaria para <strong>de</strong>terminar y<br />
coordinar las operaciones <strong>de</strong> respuesta en caso <strong>de</strong> emergencia, proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> las centrales nucleares<br />
(CCNN), <strong>de</strong> la Red REVIRA <strong>de</strong> vigilancia radiológica d<strong>el</strong> CSN y <strong>de</strong> otros organismos como la Agencia<br />
Estatal <strong>de</strong> Meteorología (AEMET) o la Dirección General <strong>de</strong> Protección Civil y Emergencias (DGPCE).<br />
Des<strong>de</strong> 2007, un nuevo sistema informático <strong>de</strong>nominado B3CN (Base <strong>de</strong> Datos Centralizada y Conexión a<br />
las Centrales Nucleares) [13], que sustituye a los antiguos sistemas, proporciona un sistema <strong>de</strong> recepción<br />
y centralización <strong>de</strong> toda esta información y la canaliza y distribuye posteriormente hacia los diferentes<br />
sistemas <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> la SALEM, entre los que se encuentra <strong>el</strong> sistema RODOS. En este caso, <strong>el</strong><br />
sistema B3CN, se encarga <strong>de</strong> alimentar los sistemas <strong>de</strong> información externos, estructurados <strong>de</strong> acuerdo a<br />
las necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> RODOS. El CIEMAT se está encargando <strong>de</strong> preparar las interfaces <strong>de</strong> adquisición,<br />
lectura y procesamiento <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> estos sistemas para adaptarlos a los formatos <strong>de</strong> recepción que<br />
necesita RODOS en sus diversas variantes <strong>de</strong> funcionamiento (automático o interactivo, modo <strong>de</strong><br />
operación normal o <strong>de</strong> emergencia). Se <strong>de</strong>scriben a continuación estos procesos según la fuente <strong>de</strong> datos<br />
que se trate.<br />
Datos <strong>de</strong> pronóstico meteorológico.<br />
Los datos <strong>de</strong> pronóstico meteorológico resultantes <strong>de</strong> los mod<strong>el</strong>os numéricos <strong>de</strong> predicción (NWP)<br />
alimentan tanto los módulos <strong>de</strong> transporte y dispersión atmosférica <strong>de</strong> corto alcance (Ficheros LSMC-<br />
NWP) como <strong>de</strong> largo alcance (Ficheros MATCH-NWP). En España, la AEMET se encarga <strong>de</strong><br />
proporcionar estos datos, s<strong>el</strong>eccionados y procesados a partir <strong>de</strong> las predicciones <strong>de</strong> diferentes variables<br />
meteorológicas en superficie y en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> presión generadas por <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o numérico <strong>de</strong> alta resolución<br />
HIRLAM 11 en <strong>el</strong> área europea, y <strong>de</strong> acuerdo a las prescripciones técnicas <strong>el</strong>aboradas en su día por <strong>el</strong> CSN<br />
[14] siguiendo <strong>el</strong> formato requerido por RODOS [15]. A tal fin, <strong>el</strong> CSN dispuso un servidor dón<strong>de</strong>, a<br />
través d<strong>el</strong> B3CN, se reciben y almacenan <strong>de</strong> forma continua estos ficheros <strong>de</strong> datos. El CIEMAT se ha<br />
encargado <strong>de</strong> verificar la información recibida y la a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> la estructura <strong>de</strong> los ficheros a los<br />
requisitos actuales <strong>de</strong> JRODOS. En conjunto <strong>el</strong> proceso seguido para la incorporación <strong>de</strong> los datos NWP<br />
se pue<strong>de</strong> resumir como sigue:<br />
1. Especificación <strong>de</strong> las zonas a cubrir por los datos. Los dominios <strong>de</strong> evaluación se establecieron con <strong>el</strong><br />
tamaño y resolución horizontal <strong>de</strong> la malla <strong>de</strong> datos meteorológicos más a<strong>de</strong>cuada al alcance<br />
pretendido.<br />
Definición d<strong>el</strong> proveedor y los datos a recibir. Para cada zona <strong>de</strong> evaluación se r<strong>el</strong>aciona <strong>el</strong> directorio <strong>de</strong><br />
recepción <strong>de</strong> los datos dispuesto en <strong>el</strong> servidor d<strong>el</strong> CSN<br />
(~CSN_ServerHOME/AEMET//) con un proveedor registrado en<br />
JRODOS a través <strong>de</strong> la interfaz “NWP Provi<strong>de</strong>r Options”. El formato <strong>de</strong> los ficheros <strong>de</strong> datos, con<br />
los parámetros y niv<strong>el</strong>es meteorológicos consi<strong>de</strong>rados en cada uno, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> pasadas que se<br />
reciben y <strong>el</strong> alcance y resolución temporal <strong>de</strong> los pronósticos, constituyen los parámetros que<br />
caracterizan al proveedor en la base <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> RODOS. La Tabla 1 recoge las características <strong>de</strong><br />
cada proveedor.<br />
11 http://hirlam.org/<br />
582
Escal<br />
a<br />
Escal<br />
a<br />
Local<br />
Rang<br />
o<br />
lejano<br />
Tabla.1 Características que <strong>de</strong>finen los proveedores nacionales <strong>de</strong> datos NWP para JRODOS<br />
Servidor<br />
Proveedor<br />
AEMET<br />
<br />
\ALSMC<br />
Espania<br />
\MATCH<br />
Dominio<br />
\inm1 Vand<strong>el</strong>lós/Ascó 2<br />
\inm2 Cofrentes 1<br />
\inm3 Almaraz 1<br />
\inm4<br />
1. 180 x 180 km; 2. 220 x 220 km<br />
Santa María <strong>de</strong><br />
Garoña 1<br />
\inm5 Trillo/José Cabrera 2<br />
Características <strong>de</strong> los ficheros <strong>de</strong> datos<br />
Resoluci<br />
ón<br />
horizont<br />
al<br />
Formato<br />
10x10 km RODOS<br />
(ASCII)<br />
Frecuencia<br />
(pasadas/dí<br />
a)<br />
Alcance<br />
d<strong>el</strong><br />
pronóstic<br />
o<br />
Resolució<br />
n<br />
temporal<br />
Cada 6 h (4 ) 36 h 1 h<br />
\Espania-INM1 Europa 48x48 km HIRLA<br />
M Cada 6 h (4 )<br />
\Espania-INM2 Península y Baleares 16x16 km (GRIB)<br />
48 h 3 h<br />
Importación <strong>de</strong> los ficheros <strong>de</strong> datos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> servidor <strong>de</strong> recepción a la base <strong>de</strong> datos PrognosisDB <strong>de</strong><br />
RODOS. Se pue<strong>de</strong> realizar: Manualmente, buscando <strong>el</strong> directorio que contiene los ficheros <strong>de</strong><br />
pronóstico para un proveedor <strong>de</strong>terminado; Automáticamente, colocando los ficheros en <strong>el</strong> directorio<br />
<strong>de</strong> recepción <strong>de</strong> datos para <strong>el</strong> modo automático. Para <strong>el</strong>lo, <strong>el</strong> CIEMAT ha preparado un<br />
procedimiento <strong>de</strong> copia automatizada y programada <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> servidor a este directorio <strong>de</strong><br />
recepción <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> JRODOS. Según se trate, este directorio se localiza en distintas partes d<strong>el</strong><br />
sistema. Para los ficheros LSMC-NWP, <strong>el</strong> directorio se crea automáticamente al registrar <strong>el</strong><br />
proveedor <strong>de</strong> datos en: ~JRODOS-HOME/JRodosServer/Automatic/NNWP/. Para<br />
los ficheros MATCH-NWP, <strong>el</strong> directorio <strong>de</strong> <strong>de</strong>stino se localiza en: ~JRODOS-<br />
HOME/JRodosServer/RodosHome/rome/\/eu [16].<br />
Observaciones <strong>de</strong> datos meteorológicas y medidas en tiempo real.<br />
Las observaciones <strong>de</strong> datos meteorológicos y las medidas radiológicas obtenidas en tiempo real se<br />
utilizan en JRODOS para realizar los cálculos <strong>de</strong> diagnóstico y para extrapolar la situación diagnosticada<br />
en un futuro. Se diferencian entre observaciones meteorológicas, medidas d<strong>el</strong> término fuente o<br />
radiológicas <strong>de</strong> otro carácter. Mientras que los primeros son imprescindibles para ejecutar <strong>el</strong> modo<br />
automático <strong>de</strong> JRODOS, para <strong>el</strong> término fuente se pue<strong>de</strong>n usar pronósticos o estimaciones d<strong>el</strong> mismo y<br />
las otras medidas radiológicas se usan, en su caso, para la visualización y comparación con los resultados<br />
y como entrada en los módulos <strong>de</strong> asimilación <strong>de</strong> datos, como IAMM.<br />
El CSN dispone, actualmente, <strong>de</strong> datos en tiempo real proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> las centrales nucleares (CCNN),<br />
tanto <strong>de</strong> observaciones meteorológicas como <strong>de</strong> medidas radiológicas en <strong>el</strong> entorno d<strong>el</strong> emplazamiento, y<br />
<strong>de</strong> datos proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> la Red <strong>de</strong> Alerta a la Radiactividad (RAR) 12 o las Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Estaciones<br />
Automáticas d<strong>el</strong> CSN (REA) 13 y autonómicas. Dependiendo <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> datos, <strong>el</strong> sistema B3CN<br />
recibe y almacena <strong>de</strong> forma continua estos ficheros <strong>de</strong> datos en sistemas <strong>de</strong> almacenamiento intermedio.<br />
Des<strong>de</strong> estos se envía la información, en <strong>el</strong> formato a<strong>de</strong>cuado, a los directorios <strong>de</strong> recepción <strong>de</strong> datos <strong>de</strong><br />
JRODOS a través <strong>de</strong> una interfaz <strong>de</strong> comunicación, preparada al efecto por CIEMAT. Como en <strong>el</strong> caso<br />
anterior, <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> incorporación <strong>de</strong> estos datos en <strong>el</strong> sistema JRODOS, requiere <strong>el</strong> registro previo <strong>de</strong><br />
los proveedores <strong>de</strong> datos [16], a través <strong>de</strong> la interfaz “Register site to provi<strong>de</strong>r mapping”, r<strong>el</strong>acionando<br />
cada uno con <strong>el</strong> emplazamiento y <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> medidas que le proporciona, ya sea <strong>de</strong> una o varias estaciones.<br />
12<br />
http://www.proteccioncivil.es/es/Riesgos/Riesgos_Tecnologicos/Nucleares_y_radiologicos/Recursos.htm<br />
l<br />
13 http://www.csn.es/in<strong>de</strong>x.php?option=com_maps&view=mappoints&Itemid=32&lang=es<br />
583
1. Conexión con los datos <strong>de</strong> las Centrales Nucleares (CCNN). En este caso, cada CCNN se asocia a<br />
su propio proveedor y dispone <strong>de</strong> una tabla particular <strong>de</strong> almacenamiento intermedio. Estas tablas,<br />
actualmente, sólo recogen los datos meteorológicos y, en tanto se proce<strong>de</strong> a la migración al nuevo<br />
sistema <strong>de</strong> recepción B3CN, se preparó <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> transferencia a JRODOS con estas<br />
variables. Sobre las tablas <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> cada CCNN, <strong>el</strong> programa verifica la entrada <strong>de</strong> nuevos<br />
registros, los transforma al formato JRODOS-rttf y los envía automáticamente al directorio <strong>de</strong><br />
recepción <strong>de</strong> datos en automático d<strong>el</strong> sistema JRODOS. A<strong>de</strong>más, se ha preparado una tabla <strong>de</strong><br />
corr<strong>el</strong>ación entre estas variables y todas las potencialmente incorporables, incluyendo las posibles<br />
medidas radiológicas, en <strong>el</strong> marco d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> actualización d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> almacenamiento<br />
intermedio.<br />
Conexión con la REA y re<strong>de</strong>s autonómicas. Esta red está integrada por las 25 estaciones automáticas <strong>de</strong><br />
vigilancia ambiental d<strong>el</strong> CSN y por las que disponen las comunida<strong>de</strong>s autónomas <strong>de</strong> Valencia,<br />
Cataluña y Extremadura, en <strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> sus CCNNs, y las d<strong>el</strong> País Vasco. Disponen <strong>de</strong><br />
instrumentación para medir en continuo variables radiológicas (tasa <strong>de</strong> dosis gamma, concentración<br />
<strong>de</strong> radón, radioyodos, emisores alfa y beta en aire) y variables meteorológicas (temperatura, humedad<br />
r<strong>el</strong>ativa, dirección y v<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> viento, precipitación y presión atmosférica) [17]. La totalidad <strong>de</strong><br />
los datos disponibles se someten a un proceso <strong>de</strong> generación y envío automático al programa europeo<br />
<strong>de</strong> intercambio <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s automáticas <strong>de</strong> vigilancia (EURDEP) 14 . El formato EURDEP es<br />
compatible con JRODOS por lo que se ha establecido un proceso <strong>de</strong> copia automática <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
servidor nacional <strong>de</strong> estos ficheros al directorio <strong>de</strong> recepción en automático <strong>de</strong> JRODOS.<br />
Conexión a la RAR. La vigilancia radiológica a través <strong>de</strong> estaciones automáticas se completa con la<br />
recepción en <strong>el</strong> CSN <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> las 903 estaciones que integran la RAR <strong>de</strong> la DGPCE. En este<br />
caso sufrirán un proceso similar a la preparada para los datos <strong>de</strong> las CCNN. Por <strong>el</strong> momento se han<br />
georreferenciado las estaciones <strong>de</strong> monitorización en una capa shape incorporada en RODOS para<br />
que se puedan visualizar las medidas en <strong>el</strong> mapa.<br />
Configuración básica <strong>de</strong> usuario y regionalización.<br />
Configuración y adaptación básica <strong>de</strong> la interfaz <strong>de</strong> usuario, incluyendo la especificación <strong>de</strong> la zona<br />
horaria nacional, la traducción al español <strong>de</strong> los menúes y mensajes, la s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> las preferencias <strong>de</strong><br />
mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> cálculo y <strong>de</strong> sus resultados, preparación <strong>de</strong> informes automáticos y asignación <strong>de</strong> los<br />
parámetros en automático.<br />
Datos básicos <strong>de</strong> entrada. El sistema JRODOS tiene incorporados los parámetros que caracterizan las<br />
CCNNs españolas: nombre, coor<strong>de</strong>nadas, parámetros <strong>de</strong> operación, zonas <strong>de</strong> planificación e inventarios.<br />
A lo largo <strong>de</strong> este período se han realizado varias correcciones y actualizaciones <strong>de</strong> esta información [18].<br />
Se ha preparado, a<strong>de</strong>más, una interfaz <strong>de</strong> transformación d<strong>el</strong> término fuente proporcionado por otras<br />
herramientas como RASCAL 15 (Radiological Assessment System for Consequence AnaLysis) al formato<br />
XML soportado por JRODOS.<br />
Información georreferenciada. Se han actualizado los mapas <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> población y <strong>de</strong> producción<br />
agrícola. En <strong>el</strong> primer caso se ha partido d<strong>el</strong> mapa raster <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> población <strong>de</strong>sagregada con<br />
CORINE Land Cover <strong>de</strong> la Agencia Europea d<strong>el</strong> Medioambiente 16 [19], sobre <strong>el</strong> que se ha s<strong>el</strong>eccionado la<br />
zona que cubre la Península y Baleares y reprocesado al formato <strong>de</strong> RODOS, con una resolución <strong>de</strong> 1 km.<br />
En <strong>el</strong> segundo caso se han actualizado las tablas <strong>de</strong> datos asociadas al mapa <strong>de</strong> producción, agrupando y<br />
procesando los datos extraídos <strong>de</strong> las estadísticas agrícolas <strong>de</strong> 2009 d<strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Medio Ambiente,<br />
Medio Rural y Marino [20], a la estructura y formato <strong>de</strong> las tablas <strong>de</strong> JRODOS.<br />
Análisis y a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> RODOS al PE d<strong>el</strong> CSN. Aplicaciones d<strong>el</strong> sistema RODOS para los casos<br />
reales.<br />
14 http://eur<strong>de</strong>p.jrc.ec.europa.eu/Basic/Pages/Public/Home/Default.aspx<br />
15 http://www.oecd-nea.org/tools/abstract/<strong>de</strong>tail/ccc-0553<br />
16 http://dataservice.eea.europa.eu/dataservice/<br />
584
Se han realizado diversas mod<strong>el</strong>aciones <strong>de</strong> casos estudio, reales e hipotéticos. Como ejemplo po<strong>de</strong>mos<br />
<strong>de</strong>stacar los siguientes casos estudio reales, realizados con sucesivas versiones d<strong>el</strong> sistema:<br />
Inci<strong>de</strong>nte en ACERINOX. La mod<strong>el</strong>ación<br />
d<strong>el</strong> inci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> ACERINOX se hizo con <strong>el</strong><br />
sistema RODOS-LX, utilizando datos<br />
meteorológicos reales proporcionados por la<br />
AEMET y <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> dispersión<br />
atmosférica <strong>de</strong> largo alcance, MATCH. El<br />
caso presentaba interés respecto a la gestión<br />
<strong>de</strong> las actuaciones <strong>de</strong> respuesta a la<br />
emergencia en <strong>el</strong> corto y medio plazo,<br />
consi<strong>de</strong>rando, a<strong>de</strong>más las implicaciones que<br />
un inci<strong>de</strong>nte local como este pue<strong>de</strong>n tener en<br />
nuestros vecinos europeos. La Figura 6<br />
muestra uno <strong>de</strong> los resultados obtenidos que<br />
Fig. 6 Mapa d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito seco a fecha <strong>de</strong> 7 <strong>de</strong> Junio a las 12:00<br />
h. El valor máximo con 3,17E+0 Bq/m2 se localiza en la<br />
proximida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> liberación.<br />
se a<strong>de</strong>cuaban a la realidad observada.<br />
Inci<strong>de</strong>nte en Ascó. En este caso se han estudiado las<br />
posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> utilizar los mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> dispersión<br />
atmosférica incluídos en <strong>el</strong> sistema JRODOS para<br />
mod<strong>el</strong>ar la posible dispersión <strong>de</strong> partículas <strong>de</strong><br />
tamaño menor <strong>de</strong> 50 µm en <strong>el</strong> inci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong><br />
liberación <strong>de</strong> ASCÓ I. Se ha visto que <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o<br />
Lagrangiano en puff para partículas DIPCOT<br />
(DIsPersion over COmplex Terrain) <strong>de</strong>scribe<br />
Fig. 7 Deposito integrado <strong>de</strong> la emisión a las 48 h.,<br />
Bq/m2, estimadas utilizando diferentes resoluciones<br />
y dominios <strong>de</strong> cálculo. a) Dominio d<strong>el</strong> cálculo 8 km,<br />
precisión <strong>de</strong> la c<strong>el</strong>da más fina 100m, b) Dominio d<strong>el</strong><br />
cálculo 16 km, precisión <strong>de</strong> la c<strong>el</strong>da más fina 200m,<br />
c) Dominio d<strong>el</strong> cálculo 40 km, precisión <strong>de</strong> la c<strong>el</strong>da<br />
más fina 500m<br />
a<strong>de</strong>cuadamente la dispersión y <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> este tipo<br />
<strong>de</strong> partículas liberadas. Entre otras posibilida<strong>de</strong>s se<br />
pue<strong>de</strong>n realizar evaluaciones con diferente<br />
Fig. 3 Vista d<strong>el</strong> resultado obtenido para <strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong><br />
137<br />
Cs, tras la mod<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> la emisión producida <strong>el</strong> 14<br />
<strong>de</strong> Marzo a las 21:10 h (UTC) en <strong>el</strong> reactor nº 2.<br />
precisión, según <strong>el</strong> dominio <strong>de</strong> cálculo escogido<br />
(Figura 7).<br />
Acci<strong>de</strong>nte en Fukushima. El reciente acci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong><br />
Fukushima ha mostrado <strong>el</strong> indudable interés y<br />
preocupación <strong>de</strong> la comunidad científica y d<strong>el</strong><br />
público, en general, por conocer las posibles<br />
consecuencias actuales y futuras que un acci<strong>de</strong>nte<br />
<strong>de</strong> estas características pue<strong>de</strong> tener tanto sobre la<br />
población local como en <strong>el</strong> resto d<strong>el</strong> mundo. El<br />
sistema JRODOS se presenta como una herramienta útil para realizar <strong>el</strong> seguimiento <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>ntes<br />
alejados <strong>de</strong> nuestro entorno, con importantes repercusiones mediáticas, pero, fundamentalmente, con<br />
enorme interés científico. Se ha <strong>de</strong>mostrado su flexibilidad y rapi<strong>de</strong>z para adaptar su interfaz y bases<br />
<strong>de</strong> datos a situaciones y escenarios no previstos, utilizando los recursos IT estándar disponibles y<br />
presenta ventajas al po<strong>de</strong>r incorporar los datos reales <strong>de</strong> la monitorización para comparar con los<br />
585
esultados <strong>de</strong> la mod<strong>el</strong>ación, lo que permitiría preparar <strong>de</strong> forma más realista <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong><br />
recuperación futuro. En la Figura 8 se muestra un ejemplo <strong>de</strong> los resultados obtenidos tras mod<strong>el</strong>izar<br />
uno <strong>de</strong> los eventos <strong>de</strong> liberación en uno <strong>de</strong> los reactores.<br />
Conclusiones.<br />
El sistema JRODOS se rev<strong>el</strong>a como una herramienta eficaz, flexible y <strong>de</strong> uso homologado a niv<strong>el</strong><br />
europeo para ayudar en la gestión <strong>de</strong> las emergencias nucleares y radiológicas y en la posterior<br />
rehabilitación <strong>de</strong> los entornos contaminados, tanto en <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> nacional <strong>de</strong> respuesta en la primera fase <strong>de</strong><br />
la emergencia como a niv<strong>el</strong> regional /local en la preparación <strong>de</strong> las emergencias y recuperación d<strong>el</strong><br />
entorno con <strong>el</strong> concurso <strong>de</strong> los interlocutores sociales interesados. Esta afirmación se fundamenta en las<br />
siguientes consi<strong>de</strong>raciones respecto al sistema JRODOS [21]:<br />
Des<strong>de</strong> un punto <strong>de</strong> vista d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo técnico y funcional, al ser un producto basado en Java, la nueva<br />
versión introduce una solución multiplataforma capaz <strong>de</strong> funcionar en la mayoría <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong><br />
operación, incluyendo Windows y los principales <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> UNIX. El sistema <strong>de</strong> re-ingeniería<br />
conserva todos los mod<strong>el</strong>os computacionales <strong>de</strong> RODOS, que ahora se integran como “plug-ins”. Esto<br />
permite una fácil expansión d<strong>el</strong> sistema y facilita <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> los nuevos mod<strong>el</strong>os. Se<br />
apoya en un nuevo Sistema compatible <strong>de</strong> Información Geográfica (SIG) y en la aplicación <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>rnas<br />
tecnologías <strong>de</strong> base <strong>de</strong> datos con posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> una configuración flexible. La funcionalidad <strong>de</strong><br />
importación incluye la incorporación <strong>de</strong> archivos <strong>de</strong> medidas EURDEP y datos meteorológicos en<br />
formato GRIB. A<strong>de</strong>más, se han realizado mejoras en las capacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> la dispersión<br />
atmosférica en <strong>el</strong> rango cercano y lejano, en <strong>el</strong> ámbito d<strong>el</strong> seguimiento y la asimilación <strong>de</strong> datos en las<br />
situaciones <strong>de</strong> emergencia radiológica, en r<strong>el</strong>ación con los ejercicios y en <strong>el</strong> componente <strong>de</strong> ayuda a la<br />
<strong>de</strong>cisión, introduciendo, a<strong>de</strong>más, nuevos <strong>de</strong>sarrollos para mod<strong>el</strong>ar las contramedidas en medio agrícola y<br />
urbano y, finalmente, la aplicabilidad operativa d<strong>el</strong> sistema se ha reforzado con la introducción <strong>de</strong> una<br />
nueva interfaz <strong>de</strong> usuario.<br />
A<strong>de</strong>más, y no menos importante, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista operativo, <strong>el</strong> código JRODOS permite una<br />
evaluación rápida <strong>de</strong> la evolución <strong>de</strong> un suceso con liberación <strong>de</strong> sustancias radiactivas producto <strong>de</strong> un<br />
acci<strong>de</strong>nte nuclear o <strong>de</strong> un suceso radiológico en cualquier lugar d<strong>el</strong> mapa, ya sean situaciones <strong>de</strong><br />
acci<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> transporte, explosión <strong>de</strong> un dispositivo radiactivo, u otras. Sus mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> dispersión<br />
atmosférica a gran distancia (MATCH), basados en los mod<strong>el</strong>os globales <strong>de</strong> predicción numérica<br />
meteorológica (DMI-HIRLAM, por ejemplo), permiten evaluar con gran fiabilidad las consecuencias que<br />
tendría en España cualquier escape que pudiese originarse en <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> Europa, lo que supone un paso<br />
esencial para po<strong>de</strong>r acometer la puesta en práctica <strong>de</strong> las correspondientes medidas <strong>de</strong> actuación<br />
necesarias. Integra todas las fases <strong>de</strong> una emergencia nuclear, permitiendo una continuidad en la<br />
simulación <strong>de</strong> resultados que antes <strong>de</strong>bían calcularse con programas diferentes. Permite tanto la<br />
simulación y zonificación <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> protección urgentes (confinamiento, evacuación y profilaxis<br />
radiológica con yodo estable) <strong>de</strong> acuerdo a los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> intervención establecidos para cada caso, como<br />
la simulación <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> protección <strong>de</strong> larga duración, típicas <strong>de</strong> la fase <strong>de</strong> recuperación con<br />
módulos especiales para tomar <strong>de</strong>cisiones sobre <strong>de</strong>scontaminación urbana y traslados <strong>de</strong> larga duración,<br />
sobre la gestión <strong>de</strong> entornos agropecuarios contaminados y <strong>de</strong> las producciones agrícolas y gana<strong>de</strong>ras, o<br />
evaluar la contaminación <strong>de</strong> las aguas y ca<strong>de</strong>nas alimenticias r<strong>el</strong>acionadas.<br />
AGRADECIMIENTOS: Los trabajos <strong>de</strong> <strong>de</strong>mostración e implementación d<strong>el</strong> sistema RODOS en España han<br />
recibido financiación parcial d<strong>el</strong> 6º Programa Marco <strong>de</strong> la Comisión Europea (Programa <strong>de</strong> I+D sobre Energía<br />
Nuclear EURATOM (2002-2006), bajo <strong>el</strong> proyecto EURANOS (EURopean Approach to Nuclear and radiological<br />
emergency management and rehabilitatiOn Strategies) contract no. FI6R-CT-2004-508843 y d<strong>el</strong> CSN, bajo <strong>el</strong><br />
acuerdo <strong>de</strong> colaboración conjunta CSN-CIEMAT-UPM, ISIDRO (Integración d<strong>el</strong> SIstema <strong>de</strong> ayuda a la Decisión<br />
ROdos en la sala <strong>de</strong> emergencias (SALEM) d<strong>el</strong> CSN), y d<strong>el</strong> trabajo técnico ACCROS (Actualización, configuración y<br />
adaptación básica al entorno español d<strong>el</strong> sistema JRODOS instalado en la SALEM d<strong>el</strong> CSN, P2010/341.<br />
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586
[2] Raskob, W; Gering, F.; Lochard, J. Nisbet, A. Starostova, V; Tomic B. Overview and main achievements of the<br />
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EURANOS(CAT2)-TN(06)-09. 2006.<br />
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S179. 2010.<br />
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Version 4.0. 2008<br />
[16] Ievdin, I.; Trybushni, D.; Landman, C. JRodos Customisation Gui<strong>de</strong>. Version 2.1. 2010.<br />
[17] Parages, C.; García, J.P.; De la Vega, R. Red <strong>de</strong> estaciones automáticas <strong>de</strong> vigilancia radiológica ambiental<br />
(REA) d<strong>el</strong> CSN. Operación y resultados Años 2006 y 2007. Colección Informes Técnicos INT-04.18. Consejo <strong>de</strong><br />
Seguridad Nuclear, Madrid. 2009.<br />
[18] Franco, F. Revisión, actualización y corrección <strong>de</strong> los datos r<strong>el</strong>ativos a las CCNN españolas en la Base <strong>de</strong> Datos<br />
Fija <strong>de</strong> RODOS. Report interno CSN CSN/TGE/SEM/0505/1857, revisión 2008.<br />
[19] Gallego, F. A population <strong>de</strong>nsity grid of the European Union, Population and Environment. 31: 460-473. 2010<br />
[20] Camacho, A.; García, R.; Rába<strong>de</strong>, M.T; López, J.J. Anuario <strong>de</strong> Estadística 2009. Ministerio <strong>de</strong> Medio Ambiente<br />
y Medio Rural y Marino. Secretaría General Técnica. Subdirección General <strong>de</strong> Estadística Madrid, 2010<br />
[21] Gallego, E.; Iglesias, R. Informe sobre <strong>el</strong> sistema JRODOS. Noveda<strong>de</strong>s, capacida<strong>de</strong>s y a<strong>de</strong>cuación. Report<br />
ISIDRO CTN-01/10 (ver. 1.0). Escu<strong>el</strong>a Técnica Superior <strong>de</strong> Ingenieros Industriales. Universidad Politécnica <strong>de</strong><br />
Madrid. 2010.<br />
587
PARTICIPACIÓN DE ENRESA EN EL PROTOCOLO DE VIGILANCIA<br />
RADIOLÓGICA EN MATERIALES METÁLICOS<br />
T. Ortiz 1,� , E. Alcai<strong>de</strong> 1 , A. Garcia 1 , Mª C. Orta 2<br />
1 UTPR ENRESA C/Emilio Vargas,7 - 28043 Madrid<br />
2 UPR AdQ Madrid<br />
RESUMEN<br />
En los últimos diez años se han <strong>de</strong>tectado miles <strong>de</strong> chatarras metálicas contaminadas con material<br />
radiactivo natural así como otros materiales radiactivos, entre <strong>el</strong>los algunas fuentes, en acerías y<br />
empresas recuperadoras. La <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> estos materiales es una consecuencia <strong>de</strong> un programa<br />
global establecido en España para controlar la presencia <strong>de</strong> material radiactivo en las chatarras<br />
metálicas, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la fusión <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> Cs-137 <strong>de</strong> bastante actividad en una acería (<strong>el</strong><br />
llamado Protocolo español). Este programa ha sido ampliamente implantado en España y las<br />
industrias adscritas (la mayoría <strong>de</strong> las existentes) han instalado sistemas <strong>de</strong> vigilancia y control<br />
para <strong>de</strong>tectar la presencia inadvertida <strong>de</strong> cualquier tipo <strong>de</strong> radiactividad antes <strong>de</strong> su entrada en la<br />
instalación. Como parte <strong>de</strong> este protocolo es misión <strong>de</strong> la Empresa Nacional <strong>de</strong> Residuos<br />
Radiactivos (ENRESA) la retirada y <strong>el</strong>iminación en las a<strong>de</strong>cuadas instalaciones <strong>de</strong> los materiales<br />
clasificados como residuos radiactivos.<br />
Palabras claves: fuentes radiactivas, protección radiológica, residuos radiactivos, vigilancia<br />
radiológica.<br />
ABSTRACT<br />
Throughout the last tw<strong>el</strong>ve years some hundreds pieces of metallic scrap contaminated with<br />
natural radioactive materials and another radioactive materials, including some sorces have been<br />
<strong>de</strong>tected in Spanish scrap yards and m<strong>el</strong>ting installations. The <strong>de</strong>tection of these materials is a<br />
consequence of the global programme established in Spain to control the presence of radioactivity<br />
in metallic scraps, after the m<strong>el</strong>ting in 1998 of a rather high activity Cs-137 source in a m<strong>el</strong>ting<br />
facility (the so called “Spanish Protocol”). This programme has been wid<strong>el</strong>y implemented in<br />
Spain and the industries joining this programme (most of those existing in the Country) have<br />
installed control and monitoring systems to <strong>de</strong>tect the inadvertent presence of any kind of<br />
radioactivity in the scraps before entering the plant. As part of this “Protocol”, it is the task of the<br />
Spanish National Company for Radioactive Waste Management (ENRESA) to recover and<br />
dispose in suitable installations the materials when classified as radioactive waste.<br />
Key Words: radioactive sources, radiation protection, radioactive wastes, radiological<br />
surveillance.<br />
1. Introducción.<br />
Después d<strong>el</strong> inci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> fusión <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> Cs-137 en la instalación <strong>de</strong> ACERINOX en Los<br />
Barrios en junio <strong>de</strong> 1998, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> pórticos para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> materiales radiactivos en chatarras<br />
empezó a exten<strong>de</strong>rse. El 2 <strong>de</strong> noviembre <strong>de</strong> 1999 se firmó un Protocolo <strong>de</strong> colaboración sobre<br />
vigilancia radiológica <strong>de</strong> los materiales metálicos con objeto <strong>de</strong> establecer un sistema nacional<br />
para prevenir los riesgos <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> la presencia <strong>de</strong> material radiactivo en la chatarra y en sus<br />
productos <strong>de</strong>rivados. Los firmantes d<strong>el</strong> mismo han sido <strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Industria y Energía, <strong>el</strong><br />
� torr@enresa.es<br />
588
Ministerio <strong>de</strong> Fomento, <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, ENRESA, la Unión <strong>de</strong> Empresas<br />
Si<strong>de</strong>rúrgicas y la Fe<strong>de</strong>ración Española <strong>de</strong> Recuperación. Posteriormente los Sindicatos CC.OO. y<br />
UGT se han adherido al citado protocolo. El protocolo está basado en la voluntariedad <strong>de</strong> las<br />
partes implicadas.<br />
El protocolo incluye un anexo técnico en <strong>el</strong> que se establecen las condiciones para llevar a cabo la<br />
vigilancia radiológica <strong>de</strong> los materiales metálicos y productos <strong>de</strong>rivados y las actuaciones que<br />
<strong>de</strong>ben realizarse cuando se <strong>de</strong>tecten.<br />
El funcionamiento d<strong>el</strong> protocolo se basa en la existencia <strong>de</strong> un registro <strong>de</strong> instalaciones que<br />
suscriben <strong>el</strong> mismo y que se comprometen a realizar la vigilancia radiológica <strong>de</strong> los materiales<br />
metálicos y productos resultantes; a exigir un certificado y a no <strong>de</strong>scargar cargamentos que no lo<br />
posean, cuando vengan d<strong>el</strong> extranjero; reenviar los materiales a su lugar <strong>de</strong> origen; comunicar al<br />
CSN las alarmas que se produzcan y establecer un contrato con ENRESA. En <strong>el</strong> momento actual<br />
hay 152 empresas adscritas activas y 2 bajas, <strong>de</strong> las que 119 pertenecen al sector <strong>de</strong> la<br />
recuperación, 25 al sector si<strong>de</strong>rúrgico y 8 a los fundidores.<br />
El protocolo va acompañado <strong>de</strong> una Resolución <strong>de</strong> 18 <strong>de</strong> febrero <strong>de</strong> 2000 por la que se autoriza la<br />
transferencia a ENRESA d<strong>el</strong> material radiactivo que se <strong>de</strong>tecte en la chatarra o en los productos<br />
resultantes. En esta resolución se establecen niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> investigación y <strong>de</strong> actuación.<br />
Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> investigación aplican a los sistemas <strong>de</strong> vigilancia <strong>de</strong> la radiación. Para los pórticos<br />
automáticos se establece en <strong>el</strong> fondo más tres <strong>de</strong>sviaciones típicas y para los métodos manuales en<br />
0,3 �Sv/h medidos en contacto con la superficie d<strong>el</strong> transporte. Para los productos resultantes d<strong>el</strong><br />
proceso <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> investigación se fija en una fracción <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación.<br />
Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actuación están asociados a la gestión final <strong>de</strong> los materiales <strong>de</strong>tectados con<br />
contenido <strong>de</strong> actividad. Los materiales que superen dichos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actuación <strong>de</strong>ben ser<br />
transferidos a ENRESA para su gestión como residuo radiactivo salvo que:<br />
– Sean materiales cuya gestión convencional haya sido autorizada por Resolución <strong>de</strong> la<br />
Dirección General <strong>de</strong> la Energía.<br />
– El CSN <strong>de</strong>clara explícitamente que dicho material está exento <strong>de</strong> la legislación aplicable.<br />
Los materiales no transferidos a ENRESA pue<strong>de</strong>n ser procesados en la instalación sin ningún<br />
control radiológico específico posterior.<br />
Los valores incluidos en esta Resolución son los d<strong>el</strong> documento <strong>de</strong> la Unión Europea sobre<br />
reciclado <strong>de</strong> chatarras metálicas proce<strong>de</strong>ntes d<strong>el</strong> <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento <strong>de</strong> instalaciones nucleares<br />
(Radiation Protection nº 89).<br />
2. El proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección.<br />
Como ya se ha indicado las instalaciones adscritas al Protocolo <strong>de</strong>ben disponer <strong>de</strong> sistemas que<br />
<strong>de</strong>tecten la presencia <strong>de</strong> cualquier tipo <strong>de</strong> radiactividad en las chatarras. En general se utilizan<br />
equipos <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección tipo pórtico (fig. 1) a través d<strong>el</strong> cual pasa <strong>el</strong> camión que transporta la<br />
chatarra.<br />
589
Fig. 1<br />
Mientras no pasa ningún vehículo los <strong>de</strong>tectores están contando <strong>el</strong> fondo ambiental. Cuando un<br />
vehículo pasa se activa <strong>el</strong> sensor <strong>de</strong> control <strong>de</strong> entrada y <strong>el</strong> equipo comienza a medir la carga.<br />
Cuando <strong>el</strong> vehículo entra en la zona <strong>de</strong> medida, blinda la radiación <strong>de</strong> fondo que llega a los<br />
<strong>de</strong>tectores, por lo que la lectura disminuye. Mediante un algoritmo <strong>de</strong> cálculo <strong>el</strong> equipo estima <strong>el</strong><br />
fondo atenuado y cualquier superación sobre este nuevo niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> alarma genera una alarma por<br />
radiactividad.<br />
Una vez se produce una alarma se proce<strong>de</strong> a confirmar la misma haciendo pasar al vehículo, al<br />
menos dos veces más. Si se confirma la alarma <strong>de</strong>be verificarse la presencia <strong>de</strong> material<br />
radiactivo. Para <strong>el</strong>lo se aísla <strong>el</strong> vehículo y se realizan medidas <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis en contacto con la<br />
caja con equipos portátiles. De esta forma se evalúa <strong>el</strong> riesgo radiológico, que podría ser alto si <strong>el</strong><br />
vehículo llevara una fuente <strong>de</strong> actividad <strong>el</strong>evada sin blindaje. Una vez se confirma que <strong>el</strong> riesgo<br />
radiológico es aceptable se proce<strong>de</strong> a <strong>de</strong>scargar <strong>el</strong> vehículo y a inspeccionar la carga. Con <strong>el</strong><br />
equipo portátil se localiza <strong>el</strong> material radiactivo, si bien en algunos casos, no se confirma la<br />
alarma <strong>de</strong> radiactividad. Esto pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>bido a la existencia <strong>de</strong> piezas gran<strong>de</strong>s huecas o con<br />
material muy <strong>de</strong>nso en su interior, esto hace que varíe <strong>el</strong> blindaje y <strong>el</strong> fondo atenuado calculado se<br />
ve superado. En algunos otros casos pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>berse a que <strong>el</strong> conductor haya sido sometido<br />
recientemente a una prueba médica con radioisótopos. Estas actuaciones pue<strong>de</strong>n ser realizadas por<br />
personal <strong>de</strong> la instalación o por una UTPR contratada para <strong>el</strong>lo.<br />
En la forma <strong>de</strong> actuación prevista se insiste en que siempre <strong>de</strong>be confirmarse la alarma <strong>de</strong><br />
radiactividad, aunque <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> medido por <strong>el</strong> pórtico sea bajo, ya que pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>berse a materiales<br />
naturales con un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> riesgo bajo, pero también <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> alta actividad blindada, con<br />
un riesgo alto, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que se produzca la fusión.<br />
3. La actuación <strong>de</strong> ENRESA.<br />
La participación <strong>de</strong> ENRESA está r<strong>el</strong>acionada con toda la gestión <strong>de</strong> los residuos radiactivos que<br />
se puedan generar. De este modo está encargada <strong>de</strong> retirar los materiales radiactivos clasificados<br />
como residuos radiactivos y aqu<strong>el</strong>los que se generen como consecuencia <strong>de</strong> un acci<strong>de</strong>nte. Los<br />
grupos <strong>de</strong> ENRESA más involucrados en estas intervenciones son la Unidad Técnica <strong>de</strong><br />
Protección Radiológica (UTPR) y la Unidad <strong>de</strong> Gestión <strong>de</strong> Residuos <strong>de</strong> Instalaciones Radiactivas<br />
(UGRIR).<br />
590
Las actuaciones <strong>de</strong> la UTPR pue<strong>de</strong>n ser inmediatas, en caso <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>nte con dispersión <strong>de</strong><br />
material radiactivo o <strong>de</strong> aparición <strong>de</strong> fuentes radiactivas sin blindaje <strong>de</strong> alta intensidad o<br />
planificadas. Des<strong>de</strong> 1999 hasta <strong>el</strong> 31 <strong>de</strong> diciembre <strong>de</strong> 2010 se han realizado 381 actuaciones en 63<br />
instalaciones diferentes. De estas actuaciones 8 han sido inmediatas, 5 en inci<strong>de</strong>ntes y <strong>el</strong> resto<br />
planificadas. Asimismo se han realizado 265 retiradas en 58 instalaciones. En algunos casos no se<br />
retira ningún material por tratarse <strong>de</strong> chatarras contaminadas con material radiactivo natural<br />
(NORM) que pue<strong>de</strong> ser incorporado al proceso. En estos casos la UTPR emite <strong>el</strong> correspondiente<br />
informe indicando este hecho. En total se ha emitido 117 informes <strong>de</strong> este tipo.<br />
La UTPR caracteriza y acondiciona los residuos radiactivos <strong>de</strong> manera que se cumplan los<br />
criterios <strong>de</strong> aceptación d<strong>el</strong> C.A. <strong>el</strong> Cabril y <strong>el</strong> reglamento <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> mercancías p<strong>el</strong>igrosas.<br />
En algunos casos pue<strong>de</strong> ser necesario sacar la fuente <strong>de</strong> su contenedor, cortar la pieza que la<br />
contiene o preparar un blindaje a<strong>de</strong>cuado para su transporte.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> piezas <strong>de</strong>tectadas contaminadas con material radiactivo natural, con activida<strong>de</strong>s<br />
superiores al niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia, éstas <strong>de</strong>ben gestionarse como residuo radiactivo para su<br />
almacenamiento <strong>de</strong>finitivo en la instalación <strong>de</strong> ENRESA en Córdoba (C.A. Cabril). En muchas<br />
ocasiones es necesario proce<strong>de</strong>r a su acondicionamiento para que sea posible su retirada con los<br />
contenedores a<strong>de</strong>cuados. En estos casos se proce<strong>de</strong> a cortar las piezas hasta que sus dimensiones<br />
son compatibles con <strong>el</strong> contenedor. Asimismo para reducir <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> los residuos radiactivos<br />
retirados, en aqu<strong>el</strong>los casos en los que es posible, se proce<strong>de</strong> a cortar la pieza y <strong>de</strong>spren<strong>de</strong>r <strong>el</strong><br />
material terroso que contiene. Una vez hecho esto se comprueba la ausencia <strong>de</strong> material radiactivo<br />
en la parte metálica <strong>de</strong> la pieza, en este caso pue<strong>de</strong> ser incorporada al proceso.<br />
Asimismo ha colaborado con <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear en la caracterización radiológica<br />
<strong>de</strong> algunas <strong>de</strong> las instalaciones afectadas por inci<strong>de</strong>ntes y ha <strong>de</strong>finido los criterios para la<br />
a<strong>de</strong>cuada caracterización y acondicionamiento <strong>de</strong> los residuos radiactivos generados.<br />
La UTPR también participa en los cursos <strong>de</strong> formación habiéndose c<strong>el</strong>ebrado 38 cursos <strong>de</strong><br />
diferentes niv<strong>el</strong>es con 762 asistentes. Los cursos que se imparten son: básicos sobre radiactividad<br />
y protección radiológica, avanzado sobre i<strong>de</strong>ntificación y cuantificación <strong>de</strong> material radiactivo y<br />
específico sobre verificación y calibración <strong>de</strong> pórticos. Asimismo se realizan cursos <strong>de</strong><br />
actualización y se ha participado en diversas jornadas.<br />
4. Estimación <strong>de</strong> la actividad.<br />
La estimación <strong>de</strong> la actividad se basa en las medidas realizadas en la inspección técnica <strong>de</strong> las<br />
piezas. En primer lugar se realizan medidas <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis para evaluar <strong>el</strong> riesgo radiológico. A<br />
continuación se obtiene un espectro con un equipo <strong>de</strong> espectrometría portátil. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las<br />
chatarras con material natural adherido, siempre que haya suficiente material se toma una muestra<br />
para su posterior análisis en <strong>el</strong> laboratorio.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las chatarras contaminadas con NORM a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> las medidas se tasa <strong>de</strong> dosis se<br />
realiza una medida en modo barrido, con un <strong>de</strong>tector con cristal <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo que tiene una<br />
sensibilidad mucho mayor que <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector Geiger-Müller que se utiliza para medir la tasa <strong>de</strong> dosis.<br />
Con esta medida se comprueba que la pieza no tiene valores más altos que pudieran indicar que<br />
en su interior pudiera existir una fuente radiactiva. Esta medida permite también confirmar que<br />
una pieza pue<strong>de</strong> ser incorporada al proceso cuando los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis son próximos al<br />
fondo y cuando <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> espectrometría no i<strong>de</strong>ntifica ningún pico y <strong>el</strong> espectro obtenido es <strong>el</strong><br />
d<strong>el</strong> fondo.<br />
591
Si los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis son suficientemente altos se toman medidas <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis a<br />
diferentes distancias para hacer una mejor estimación <strong>de</strong> la actividad.<br />
La actividad se estima mediante cálculo (1), para <strong>el</strong>lo se calcula teóricamente <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> radiación<br />
(tasa <strong>de</strong> dosis) que proporcionaría un material radiactivo como <strong>el</strong> <strong>de</strong> la pieza a evaluar (mismo<br />
isotópico, materiales interpuestos, geometría y características físicas y químicas), para una<br />
actividad unitaria, a una distancia fuente-<strong>de</strong>tector <strong>de</strong>terminada, así se obtiene <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong><br />
dosis teórica en un punto por unidad <strong>de</strong> actividad.<br />
A(<br />
MBq)<br />
A: actividad en MBq<br />
MBq<br />
TD(<br />
�Sv / h)<br />
� F(<br />
)<br />
�Sv<br />
/ h<br />
� (1)<br />
TD: tasa <strong>de</strong> dosis en microSv/h<br />
F: factor <strong>de</strong> paso <strong>de</strong> actividad a dosis calculado<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que se realicen medidas a diferentes distancias se calcularán los factores para cada<br />
una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las y se aplicará la expresión (2):<br />
A<br />
n<br />
�<br />
i�<br />
� 1<br />
TD � F<br />
n<br />
i<br />
i<br />
(2)<br />
El mod<strong>el</strong>o teórico a aplicar será <strong>el</strong> que más se acerque a la realidad a criterio d<strong>el</strong> técnico. A veces<br />
pue<strong>de</strong>n ser varios. Se intenta utilizar <strong>el</strong> más sencillo si la aproximación proporciona resultados<br />
razonables (criterio técnico). La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> paso <strong>de</strong> paso <strong>de</strong> actividad a<br />
dosis se realiza mediante un programa comercial <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> blindajes.<br />
En algunos casos se estima la actividad <strong>de</strong> la pieza a partir d<strong>el</strong> resultado d<strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong><br />
análisis. En este caso se estima, en base a la inspección visual realizada, la cantidad <strong>de</strong> material<br />
radiactivo que pue<strong>de</strong> contener la pieza.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las chatarras contaminadas con NORM una vez calculada la actividad, se divi<strong>de</strong> por<br />
<strong>el</strong> peso <strong>de</strong> la pieza para obtener la actividad específica. El valor obtenido se compara con <strong>el</strong> niv<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong> referencia (1Bq/g para <strong>el</strong> Ra-226 y <strong>el</strong> Th-232) si <strong>el</strong> valor es superior ENRESA retira <strong>el</strong><br />
material como residuo radiactivo, en caso contrario se emite un informe en <strong>el</strong> que se indica que <strong>el</strong><br />
material pue<strong>de</strong> ser incorporado al proceso. La experiencia <strong>de</strong>muestra que aqu<strong>el</strong>las piezas que<br />
presentan unas tasa <strong>de</strong> dosis d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n o inferiores a 2 �Sv/h pue<strong>de</strong>n incorporarse al proceso, si<br />
bien se realizan todas las medidas y cálculos indicados en todos los casos.<br />
4. Características <strong>de</strong> los materiales <strong>de</strong>tectados.<br />
En <strong>el</strong> período 1998-2009 se han producido más <strong>de</strong> 500 <strong>de</strong>tecciones en las empresas adscritas en <strong>el</strong><br />
Protocolo. En cada una <strong>de</strong> estas <strong>de</strong>tecciones pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>tectarse más <strong>de</strong> un material radiactivo.<br />
592
Las piezas que se localizan son: fuentes radiactivas, con o sin blindaje, productos <strong>de</strong> consumo con<br />
material radiactivo (<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> humo, pararrayos, aleaciones con torio, artículos con pintura<br />
luminosa con Ra-226, etc.), piezas con material radiactivo natural (NORM) y piezas con material<br />
radiactivo artificial (Co-60, Cs-137, Uranio empobrecido, etc.). Las piezas incluyen tubos, chapas,<br />
válvulas, piezas compactadas, etc. En la figura 2 se muestran algunas <strong>de</strong> las piezas <strong>de</strong>tectadas en<br />
las chatarras y clasificadas como residuos radiactivos.<br />
Fig. 2 Materiales <strong>de</strong>tectados en las chatarras<br />
En <strong>el</strong> período indicado se han localizado 2.870 piezas <strong>de</strong> diferente naturaleza <strong>de</strong> las que 288 han<br />
sido clasificadas como fuentes radiactivas, <strong>de</strong> las 2.582 piezas restantes la mayoría (58%)<br />
contenían material radiactivo natural. De las fuentes localizadas <strong>el</strong> 63% eran <strong>de</strong> Ra-226, en<br />
general <strong>de</strong> baja actividad, proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> pasado. En la figura 3 se muestra la<br />
distribución <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong>tectadas.<br />
OTRAS<br />
99,6%<br />
Ra-226<br />
62,8%<br />
DISTRIBUCIÓN ACTIVIDAD<br />
RADIO<br />
0,4%<br />
FIGURA 5.- DISTRIBUCIÓN DE ISÓTOPOS<br />
Nº DE FUENTES 288<br />
Cs-137<br />
15,3%<br />
Co-60<br />
7,3%<br />
Fig. 3 Distribución <strong>de</strong> las fuentes<br />
Otros<br />
8,0%<br />
Am-241<br />
6,6%<br />
Am-Be<br />
1,0%<br />
Kr-85<br />
2,1%<br />
Th-232<br />
1,0%<br />
Ra-226+Am-241<br />
0,7%<br />
Ra-Be<br />
0,3%<br />
Sr-90<br />
2,8%<br />
DATOS A 31-12-2010<br />
En lo que se refiere a la actividad las fuentes <strong>de</strong> Ra-226 suponen <strong>el</strong> 0,4% d<strong>el</strong> total <strong>de</strong> la actividad<br />
retirada (0,314 TBq).<br />
Asimismo <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> veces en las que se ha <strong>de</strong>tectado material radiactivo natural es <strong>el</strong> más<br />
alto (52%). En contadas ocasiones (1,5% <strong>de</strong> las veces) no se ha localizado material radiactivo en<br />
593
la pieza segregada, por los motivos indicados en <strong>el</strong> apartado anterior. En la tabla 1 se incluye la<br />
distribución <strong>de</strong> los materiales <strong>de</strong>tectados.<br />
Tabla No.1 Distribución <strong>de</strong> materiales revisados<br />
Distribución <strong>de</strong> materiales inspeccionados<br />
Nº<br />
veces<br />
Nº<br />
unid<br />
Nº<br />
veces<br />
%<br />
Nº<br />
unid %<br />
Piezas con material radiactivo natural 310 1328 31,5% 46,3%<br />
Otros materiales con material radiactivo natural 49 86 5,0% 3,0%<br />
Residuos y tierras con material radiactivo natural 50 76 5,1% 2,6%<br />
Piezas con material radiactivo artificial 58 121 5,9% 4,2%<br />
Otros materiales con material radiactivo artificial 7 7 0,7% 0,2%<br />
Residuos y tierras con material radiactivo<br />
artificial<br />
6 7 0,6% 0,2%<br />
Fuentes no <strong>de</strong> Ra-226 97 107 9,9% 3,7%<br />
Fuentes <strong>de</strong> Ra-226 84 181 8,5% 6,3%<br />
Contenedores 1 1 0,1% 0,0%<br />
Productos con radio/torio 197 697 20,0% 24,3%<br />
Detectores iónicos <strong>de</strong> humo 33 129 3,4% 4,5%<br />
Pararrayos radiactivos 50 56 5,1% 2,0%<br />
Piezas <strong>de</strong> uranio 26 36 2,6% 1,3%<br />
Sin material radiactivo 15 38 1,5% 1,3%<br />
Total piezas 802 2582<br />
Las piezas contaminadas con NORM pue<strong>de</strong>n en general incorporarse al proceso aunque en <strong>el</strong> 29%<br />
<strong>de</strong> los casos han tenido que ser retiradas por contener valores <strong>de</strong> actividad superiores a los<br />
establecidos. Asimismo en alguna ocasión (9%) algunas piezas contaminadas con isótopos<br />
artificiales, Co-60 o Cs-137 en la mayoría <strong>de</strong> los casos, se han incorporado al proceso.<br />
Fig. 4 Piezas con NORM<br />
594
Por otra parte <strong>de</strong>be indicarse que se han producido 8 inci<strong>de</strong>ntes con dispersión <strong>de</strong> material<br />
radiactivo generándose 2.525 m 3 . En todos los inci<strong>de</strong>ntes la fuente implicada ha sido <strong>de</strong> Cs-137.<br />
5. Conclusiones.<br />
El protocolo para la vigilancia radiológica <strong>de</strong> los materiales metálicos está operando<br />
a<strong>de</strong>cuadamente y no se presentan problemas importantes.<br />
Las instalaciones segregan a<strong>de</strong>cuadamente los materiales <strong>de</strong>tectados para su posterior<br />
caracterización por la UTPR <strong>de</strong> ENRESA.<br />
La mayoría <strong>de</strong> los materiales <strong>de</strong>tectados son piezas con NORM y los restantes son componentes<br />
con baja actividad aunque, en algunas ocasiones, se han <strong>de</strong>tectado fuentes con un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
intensidad <strong>el</strong>evado.<br />
El número <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ntes con dispersión <strong>de</strong> material radiactivo, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que se instalaron los pórticos<br />
<strong>de</strong> vigilancia, ha sido pequeño y en los últimos inci<strong>de</strong>ntes la actividad <strong>de</strong> la fuente era baja.<br />
595
EXPERIENCIA DE LA DESCLASIFICACIÓN DE LOS RESIDUOS<br />
RADIACTIVOS PROCEDENTES DE CC.NN. COMO<br />
ALTERNATIVA DE VÍA DE GESTIÓN.<br />
M.A. Rodríguez Gómez 1,� , M. González Crespo 2<br />
1 SOCOIN INGENIERIA Y CONSTRUCCIÓN INDUSTRIAL SLU<br />
2 Asociación Española <strong>de</strong> la Industria Electrica (UNESA)<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se resumen la experiencia <strong>de</strong> lass actuaciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación <strong>de</strong> materiales<br />
residuales llevadas a cabo por las Centrales Nucleares Españolas. El esfuerzo llevado a cabo con la<br />
implantación <strong>de</strong> esta alternativa <strong>de</strong> gestión ha supuesto un ahorro <strong>de</strong> volumen a almacenar en las<br />
instalaciones <strong>de</strong> El Cabril, superado las dificulta<strong>de</strong>s que se han ido presentando a lo largo <strong>de</strong> estos<br />
últimos años.<br />
Palabras claves: Desclasificación, residuos radiactivos.<br />
1. Introducción<br />
Durante la operación <strong>de</strong> las centrales nucleares se generan diversos materiales débilmente<br />
contaminados que pue<strong>de</strong>n ser gestionados <strong>de</strong> forma convencional mediante su <strong>de</strong>sclasificación.<br />
Entre estos materiales se pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>stacar los gran<strong>de</strong>s componentes como tanques y cambiadores<br />
<strong>de</strong> calor; chatarras diversas; ma<strong>de</strong>ras; aceites; resinas <strong>de</strong> intercambio iónico; carbón activo; lodos,<br />
etc.<br />
El proceso para la <strong>de</strong>sclasificación <strong>de</strong> materiales proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> CC.NN. comienza con la<br />
aprobación por parte d<strong>el</strong> CSN d<strong>el</strong> proyecto común <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación.<br />
En estos proyectos se estudian, a partir <strong>de</strong> las cantida<strong>de</strong>s generadas y <strong>de</strong> los flujos <strong>de</strong> generación,<br />
las posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> cada residuo en España. Posteriormente se calculan los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>sclasificación <strong>de</strong>rivados, en caso <strong>de</strong> no existir referencias internacionales aplicables.<br />
Finalmente cada instalación solicita la correspondiente autorización administrativa al Ministerio.<br />
En dicha solicitud se adjunta <strong>el</strong> proyecto específico que incluye, entre otra, la siguiente<br />
información:<br />
- Estimación <strong>de</strong> las cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> residuo potencialmente <strong>de</strong>sclasificable generado anualmente en<br />
la instalación.<br />
- Información disponible sobre la caracterización radiológica y química <strong>de</strong> su contaminación y su<br />
origen.<br />
- Metodología y procedimientos <strong>de</strong> caracterización radiológica d<strong>el</strong> residuo potencialmente<br />
<strong>de</strong>sclasificables, con indicación d<strong>el</strong> método utilizado para su muestreo.<br />
- Instrumentación disponible para llevar a cabo la caracterización radiológica<br />
- I<strong>de</strong>ntificación d<strong>el</strong> gestor y la vía <strong>de</strong> gestión prevista para <strong>el</strong> residuo.<br />
- Tipo <strong>de</strong> acondicionamiento d<strong>el</strong> residuo, en caso <strong>de</strong> requerirse.<br />
Las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación se incorporan en <strong>el</strong> Plan <strong>de</strong> Gestión <strong>de</strong> Residuos <strong>de</strong> cada<br />
central consi<strong>de</strong>rándose una “buena práctica”. No obstante la experiencia hasta la fecha está<br />
mostrando que existen algunas dificulta<strong>de</strong>s para po<strong>de</strong>r llevar a cabo dicha práctica.<br />
� marodriguezg@socoin.es<br />
596
2. Objeto<br />
El objeto <strong>de</strong> este trabajo es dar una visión d<strong>el</strong> estado <strong>de</strong> los proyectos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación tanto<br />
comunes como específicos <strong>de</strong> cada central nuclear, así como establecer <strong>el</strong> inventario actual <strong>de</strong><br />
materiales <strong>de</strong>sclasificables almacenados en las instalaciones.<br />
A<strong>de</strong>más se <strong>de</strong>scribe y analiza la experiencia acumulada en las actuaciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación<br />
llevadas a cabo en las centrales nucleares, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los trámites administrativos iniciales para obtener<br />
la autorización <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación hasta la <strong>el</strong>iminación o <strong>de</strong>pósito d<strong>el</strong> residuo por <strong>el</strong> gestor final,<br />
pasando por la complejidad <strong>de</strong> la caracterización radiológica, la búsqueda <strong>de</strong> un gestor autorizado<br />
y los requisitos <strong>de</strong> transporte.<br />
3. Proyectos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación<br />
3.1. Proyectos autorizados<br />
Des<strong>de</strong> que se inició <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación en <strong>el</strong> año 1998, <strong>el</strong> CSN ha apreciado<br />
favorablemente los proyectos comunes presentados por UNESA <strong>de</strong> las corrientes <strong>de</strong> aceites,<br />
chatarras, resinas, carbón activo y ma<strong>de</strong>ras. Los proyectos y sus fechas <strong>de</strong> aprobación son:<br />
Tabla nº 1 Proyectos Comunes <strong>de</strong> Desclasificación<br />
FECHA<br />
AUTORIZACIÓN<br />
ACEITES 26/02/09<br />
VÍA DE GESTIÓN<br />
Incineración (14/10/98)<br />
Reciclado (19/02/03)<br />
CHATARRAS 11/10/01 Reciclado (fundición)<br />
RESINAS 20/06/02<br />
CARBÓN ACTIVO 20/06/02<br />
MADERAS 27/04/06<br />
FACTORES DE<br />
ESCALA<br />
Almacenamiento (<strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> seguridad,<br />
verte<strong>de</strong>ro controlado)<br />
Incineración<br />
Almacenamiento (<strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> seguridad,<br />
verte<strong>de</strong>ro controlado)<br />
Incineración<br />
Almacenamiento (<strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> seguridad)<br />
Incineración<br />
18/01/2005 ----<br />
Estos proyectos comunes han servido <strong>de</strong> base para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> los proyectos específicos <strong>de</strong> las<br />
centrales, que posteriormente han sido autorizados por <strong>el</strong> Ministerio. Las corrientes autorizadas<br />
hasta la fecha son las anteriormente indicadas para los proyectos comunes y, a<strong>de</strong>más, la corriente<br />
<strong>de</strong> lodos.<br />
597
3.2. Proyectos en trámites <strong>de</strong> autorización y en <strong>el</strong>aboración<br />
En la actualidad no existen proyectos comunes pendientes <strong>de</strong> autorizar por <strong>el</strong> CSN.<br />
En cuanto a los proyectos específicos, en la actualidad únicamente existe un proyecto pendiente <strong>de</strong><br />
su autorización por parte d<strong>el</strong> Ministerio:<br />
- Carbón activo. Este proyecto ha sido presentado en 2010 por C.N. Ascó y se encuentra fase <strong>de</strong><br />
evaluación por <strong>el</strong> CSN. Se espera que sean autorizados en fechas próximas al haberse<br />
autorizado, asimismo, <strong>el</strong> proyecto <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> factores <strong>de</strong> escala.<br />
En la actualidad UNESA está <strong>el</strong>aborando una metodología común para la <strong>de</strong>sclasificación<br />
incondicional <strong>de</strong> materiales residuales con bajos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiactividad, que una vez aprobada<br />
por <strong>el</strong> CSN servirá <strong>de</strong> base implantarla en cada instalación.<br />
Finalmente se tiene previsto presentar un proyecto específico <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación <strong>de</strong>:<br />
- Ma<strong>de</strong>ras <strong>de</strong> C.N. Ascó<br />
- Resinas <strong>de</strong> C.N. Ascó y C.N. Vand<strong>el</strong>lós 2<br />
- Chatarras <strong>de</strong> C.N. Ascó y C.N. Vand<strong>el</strong>lós 2<br />
4. Cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> materiales por tipo <strong>de</strong> corrientes<br />
En este apartado se indica por un lado las cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> material <strong>de</strong>sclasificado <strong>de</strong>sglosado por<br />
corriente <strong>de</strong> material y año, y por otra parte se r<strong>el</strong>acionan las cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> materiales<br />
potencialmente <strong>de</strong>sclasificables que se encuentran almacenados en las centrales nucleares.<br />
4.1. Corrientes y cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>sclasificadas<br />
La corriente <strong>de</strong>sclasificada más extendida en las centrales es la <strong>de</strong> aceites. Se llevan realizando<br />
campañas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2000, y la cantidad total <strong>de</strong>sclasificada hasta <strong>el</strong> 31 <strong>de</strong><br />
diciembre <strong>de</strong> 2010 por todas las centrales ha sido <strong>de</strong> 242 m 3 .<br />
La corriente <strong>de</strong> lodos es la que más material se ha <strong>de</strong>sclasificado con un total 3466 ton<strong>el</strong>adas.<br />
El resto <strong>de</strong> corrientes <strong>de</strong>sclasificadas han sido carbón activo (113 t), resinas (6 t) y chatarras (240<br />
t), que no han supuesto gran<strong>de</strong>s cantida<strong>de</strong>s con respecto al total.<br />
598
Tabla nº2 Cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Materiales Desclasificados<br />
AÑO ACEITE CARBÓN ACTIVO LODOS CHATARRA RESINAS<br />
1999 --- --- 663 t --- ---<br />
2000 69 m 3 --- --- --- ---<br />
2001 8 m 3 --- 409 t --- ---<br />
2002 56 m 3 --- 121 t --- ---<br />
2003 17 m 3 20 t --- --- 6 t<br />
2004 11 m 3 15 t 676 t --- ---<br />
2005 7 m 3 13 t --- 101 t ---<br />
2006 --- 13 t 422 t 139 t ---<br />
2007 13 m 3 13 t --- --- ---<br />
2008 45 m 3 13 t 490 t --- ---<br />
2009 --- 13 t --- --- ---<br />
2010 18 m 3 13 t 685 t --- ---<br />
TOTAL<br />
206 t 113 t 3466 t 240 t 6 t<br />
243 m 3 188 m 3 2889 m 3 399 m 3 7 m 3<br />
En la siguiente figura se muestra la distribución <strong>de</strong> las corrientes <strong>de</strong>sclasificadas.<br />
Figura 1. Distribución porcentual <strong>de</strong> los materiales <strong>de</strong>sclasificados<br />
4.2. Cantida<strong>de</strong>s almacenadas y flujo anual <strong>de</strong> generación <strong>de</strong> materiales <strong>de</strong>sclasificables<br />
De acuerdo con estas cantida<strong>de</strong>s se espera que una vez las centrales <strong>el</strong>aboren sus respectivos proyectos <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>sclasificación y sean autorizados, la distribución <strong>de</strong> materiales <strong>de</strong> figura 2 cambiará radicalmente y las<br />
corrientes más importante serán las chatarras y los gran<strong>de</strong>s componentes, con más d<strong>el</strong> 85% en peso d<strong>el</strong><br />
material a <strong>de</strong>sclasificar.<br />
En la figura 3 se muestra la estimación d<strong>el</strong> reparto por corrientes en caso <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificarse todo <strong>el</strong><br />
inventario acumulado en las centrales.<br />
599
Tabla nº 3 Inventario <strong>de</strong> materiales potencialmente <strong>de</strong>sclasificables<br />
CORRIENTE<br />
ALMACEN<br />
(t)<br />
FLUJO DE<br />
GENERACIÓN<br />
(t/año)<br />
ACEITES 39 13<br />
CARBON ACTIVO 104 9<br />
RESINAS 42 4<br />
CHATARRAS 961 3<br />
GRANDES COMPONENTES 2176 0<br />
MADERAS 16 0,4<br />
OBRA CIVIL 300 0,4<br />
LODOS 0,0 240<br />
DISOLVENTES 0,4 0<br />
En la figura 2 se muestra la estimación d<strong>el</strong> reparto por corrientes en caso <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificarse todo <strong>el</strong><br />
inventario acumulado en las centrales.<br />
Figura 2. Distribución porcentual <strong>de</strong> los materiales almacenados <strong>de</strong>sclasificables<br />
4.3. Volumen <strong>de</strong> residuo ahorrado en El Cabril<br />
En la tabla 4 se muestra <strong>el</strong> ahorro en volumen en <strong>el</strong> almacenamiento en El Cabril que ha supuesto<br />
la <strong>de</strong>sclasificación <strong>de</strong> residuos.<br />
600
A<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> volumen ahorrado, cabe <strong>de</strong>stacar que para <strong>el</strong> acondicionamiento <strong>de</strong> los residuos habría<br />
que haber realizado actuaciones <strong>de</strong> acondicionamiento e inmovilización d<strong>el</strong> residuo en<br />
contenedores y a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> corte para a<strong>de</strong>cuar <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> la chatarra a los mismos.<br />
Tabla nº4 Ahorro <strong>de</strong> residuo en <strong>el</strong> cabril<br />
Cantidad<br />
<strong>de</strong>sclasificada<br />
Unida<strong>de</strong>s<br />
ahorradas<br />
Ahorro en<br />
Volumen (m 3 )<br />
ACEITE<br />
CARBÓN<br />
ACTIVO<br />
LODOS CHATARRA RESINAS<br />
243 m 3 188 m 3 2889 m 3 240 t 7 m 3<br />
24 bultos <strong>de</strong><br />
220 l<br />
856 bultos <strong>de</strong><br />
220 l<br />
2889 bultos <strong>de</strong><br />
220 l<br />
160 CMTs<br />
76 bultos <strong>de</strong><br />
220 l<br />
5,34 188,23 635,51 207,66 16,71<br />
Con estas hipótesis <strong>el</strong> ahorro es <strong>de</strong> 3.845 bultos <strong>de</strong> 220 litros y 160 CMTs, que correspon<strong>de</strong> a un<br />
volumen total ahorrado a almacenar en El Cabril <strong>de</strong> 1.053,45 m 3 . Este volumen es equivalente al<br />
80% <strong>de</strong> una c<strong>el</strong>da <strong>de</strong> RBMA.<br />
5. Experiencia en los procesos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación<br />
Durante los años que se llevan realizando actuaciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación <strong>de</strong> materiales han<br />
surgido una serie <strong>de</strong> dificulta<strong>de</strong>s para llevar a cabo las mismas.<br />
A continuación se indican los aspectos más r<strong>el</strong>evantes:<br />
� Procesos administrativos.<br />
Tanto los proyectos comunes como los específicos han requerido la evaluación por parte d<strong>el</strong><br />
CSN. Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 1999, la documentación solicitada para obtener la autorización ha ido en<br />
aumento, al solicitarse numerosos procedimientos operativos. Por ese motivo <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
evaluación por parte d<strong>el</strong> CSN se han incrementado, conllevando que <strong>el</strong> plazo para obtener la<br />
autorización se ha <strong>de</strong>morado hasta varios años <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la solicitud.<br />
� Caracterización radiológica y química.<br />
Este punto es <strong>el</strong> que está presentando más dificulta<strong>de</strong>s. Por una parte los condicionados d<strong>el</strong> CSN<br />
exigen que se reporten todos los isótopos con actividad por encima d<strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión y con<br />
una incertidumbre d<strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> intervalo <strong>de</strong> confianza. Estos isótopos �-� son medidos en la<br />
instalación por lo que ha habido que modificar los informes <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores.<br />
Por otra parte <strong>el</strong> número <strong>de</strong> isótopos ha ido aumentando. En las actuales autorizaciones hay que<br />
reportar 47 isótopos, muchos <strong>de</strong> los cuales son <strong>de</strong> difícil medida, incluso algunos no se dispone<br />
<strong>de</strong> procedimiento <strong>de</strong> medida en los laboratorios externos. Con la aprobación <strong>de</strong> los Proyecto <strong>de</strong><br />
validación <strong>de</strong> Factores <strong>de</strong> Escala se ha solucionado este problema. No obstante <strong>el</strong> proyecto ha<br />
durado más <strong>de</strong> 8 años, estando aún pendiente algunos puntos.<br />
� Tratamiento y acondicionamiento d<strong>el</strong> residuo.<br />
La mayoría <strong>de</strong> los materiales se <strong>de</strong>sclasifican sin necesidad <strong>de</strong> realizar ningún tipo <strong>de</strong><br />
tratamiento. No obstante en las corrientes <strong>de</strong> aceites y chatarras se precisa la <strong>de</strong>scontaminación<br />
previa para conseguir que la actividad se encuentre por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación.<br />
601
A<strong>de</strong>más en los aceites se <strong>de</strong>ben tratar para cumplir los requisitos físico-químicos <strong>de</strong> las<br />
autorizaciones.<br />
En este sentido las técnicas aplicadas están siendo muy costosas <strong>de</strong>bido a los bajos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>sclasificación.<br />
� Transporte <strong>de</strong> material <strong>de</strong>sclasificado.<br />
El transporte <strong>de</strong> material <strong>de</strong>sclasificado no ha presentado ningún problema por parte <strong>de</strong> las<br />
centrales. No obstante no parece que que<strong>de</strong> claro sobre si <strong>el</strong> material <strong>de</strong>sclasificado <strong>de</strong>be ir<br />
etiquetado como material radiactivo exceptuado o únicamente le aplica la legislación<br />
convencional.<br />
� Gestión final.<br />
Habitualmente este aspecto no presenta problemas en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> residuos que la instalación ya<br />
tenga gestor para los no radiactivos, como es <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> aceites, lodos, carbón activo y resinas,<br />
que <strong>el</strong> gestor es <strong>el</strong> mismo. No obstante para chatarras y ma<strong>de</strong>ras han surgidos problemas ya que<br />
los gestores no quieren recoger materiales proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> centrales nucleares por <strong>el</strong> impacto<br />
mediático que supone. En este sentido, no se ha encontrado un gestor para la retirada <strong>de</strong> las<br />
ma<strong>de</strong>ras <strong>de</strong> C.N. José Cabrera.<br />
Por otra parte aqu<strong>el</strong>las <strong>de</strong>sclasificaciones autorizadas para una vía <strong>de</strong> gestión concreta<br />
(incineración, verte<strong>de</strong>ro..) se requiere un certificado <strong>de</strong> que <strong>el</strong> residuo ha sido gestionado por<br />
dicha vía. Este aspecto no ha presentado problemas.<br />
6. Conclusiones<br />
En resumen se consi<strong>de</strong>ra que las actuaciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación llevadas a cabo por las Centrales<br />
Nucleares Españolas son una buena práctica <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la gestión <strong>de</strong> los residuos en general y una<br />
alternativa para aqu<strong>el</strong>los cuyo almacenamiento pudiera no estar permitido en <strong>el</strong> C.A. El Cabril<br />
según los criterios <strong>de</strong> aceptación vigentes.<br />
A<strong>de</strong>más la <strong>de</strong>sclasificación <strong>de</strong> residuos ha supuesto un ahorro <strong>de</strong> volumen a almacenar en las<br />
instalaciones <strong>de</strong> El Cabril y en algunos casos evitar <strong>el</strong> tratamiento, acondicionamiento e<br />
inmovilización d<strong>el</strong> residuo en los contenedores.<br />
Por la experiencia obtenida durante estos años se consi<strong>de</strong>ra que antes <strong>de</strong> acometer un nuevo<br />
proyecto <strong>de</strong> <strong>de</strong>sclasificación se <strong>de</strong>be tener en cuenta:<br />
- Realizar un estudio <strong>de</strong> coste-beneficio y un análisis <strong>de</strong> otras posibles vías <strong>de</strong> gestión. Estimar <strong>el</strong><br />
inventario d<strong>el</strong> material a <strong>de</strong>sclasificar y su flujo <strong>de</strong> generación, ya que <strong>el</strong> coste por m 3 es más<br />
económico en general para gran<strong>de</strong>s cantida<strong>de</strong>s.<br />
- Prever los largos plazos hasta obtener la autorización, ya que es posible que se necesite espacio <strong>de</strong><br />
almacenamiento en la instalación.<br />
- Garantizar que se cuenta con un gestor autorizado para la gestión d<strong>el</strong> material <strong>de</strong>sclasificado.<br />
602
Sesión A16 y A17<br />
Regulación y normativa en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> las<br />
radiaciones. Aspectos sociales y éticos <strong>de</strong><br />
la Protección Radiológica.<br />
Presi<strong>de</strong>: Migu<strong>el</strong> Calvín<br />
Mo<strong>de</strong>ra: Eduardo Gallego<br />
603
Resumen<br />
LA COMUNICACIÓN COMO HERRAMIENTA PARA<br />
MODIFICAR LA PERCEPCIÓN NEGATIVA DEL RIESGO<br />
RADIOLÓGICO<br />
Alonso L � , Prieto D., Sánchez K., Ferrer N., Arranz L.<br />
Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica<br />
Hospital Universitario Ramón y Cajal<br />
280’34 Madrid<br />
RESUMEN<br />
Los riesgos radiológicos son, seguramente porque las bombas <strong>de</strong> Hiroshima y Nagasaki y los acci<strong>de</strong>ntes<br />
en las centrales nucleares sigan formando parte <strong>de</strong> las pesadillas colectivas <strong>de</strong> la humanidad, <strong>el</strong> paradigma<br />
<strong>de</strong> la subjetividad. Y su percepción negativa, por parte <strong>de</strong> los ciudadanos, se ha convertido en un<br />
momento <strong>de</strong> creciente interés para los responsables <strong>de</strong> la gestión y <strong>el</strong> manejo <strong>de</strong> cualquiera <strong>de</strong> las<br />
aplicaciones <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes. En este trabajo se exponen la opinión <strong>de</strong> expertos en<br />
comunicación cuando se habla <strong>de</strong> riesgos radiológicos, basándose algunos en su experiencia en <strong>el</strong> sector<br />
sanitario, y lo que se pue<strong>de</strong> hacer para que esa percepción negativa pueda llegar a modificarse.<br />
Palabras clave: Comunicación. Percepción d<strong>el</strong> riesgo. Radiaciones ionizantes.<br />
Abstract<br />
Radiation hazards are no doubt because the bombs of Hiroshima and Nagasaki and the acci<strong>de</strong>nts in<br />
nuclear power stations continue to be part of mankind collective nightmares, the paradigm of subjectivity.<br />
And that negative perception from part of the citizens has turned into a growing interest for those<br />
managing any of the ionizing radiation applications. This report presents the view of experts in<br />
communication when we talk about radiation hazards, based on their experience in health care sector, and<br />
what can be done for that negative perception to be changed.<br />
Keywords: Communication. Risk perception. Ionizing radiations.<br />
1. Introducción<br />
Uno <strong>de</strong> los rasgos característicos <strong>de</strong> la sociedad actual lo constituye su intensa preocupación por <strong>el</strong> riesgo<br />
y la seguridad. Sin embargo, los esfuerzos y recursos <strong>de</strong>dicados a su análisis no han evitado <strong>el</strong> creciente<br />
<strong>de</strong>scontento ante las condiciones medioambientales y sus potenciales amenazas, suscitándose un intenso<br />
<strong>de</strong>bate social en torno al riesgo. Es a<strong>de</strong>más, un concepto con una fuerte carga <strong>de</strong> apreciación subjetiva<br />
para algunas personas.<br />
Los riesgos radiológicos son, seguramente por razones históricas ligadas a su origen bélico y <strong>el</strong> reciente<br />
acci<strong>de</strong>nte en los reactores <strong>de</strong> la central nuclear <strong>de</strong> Fukushima-Daiichi, <strong>el</strong> paradigma <strong>de</strong> la subjetividad, y<br />
su percepción por parte <strong>de</strong> la población se ha convertido en un motivo <strong>de</strong> creciente interés para los<br />
responsables <strong>de</strong> su gestión y <strong>el</strong> manejo <strong>de</strong> cualquiera <strong>de</strong> las aplicaciones <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes.<br />
� leyre.alonso@salud.madrid.org<br />
604
Este interés es un signo positivo porque cuanto más se conozca, mejor se darán las condiciones para<br />
intentar cambios <strong>de</strong> actitu<strong>de</strong>s y aproximaciones al problema, sobre todo <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la<br />
comunicación con la sociedad.<br />
2. La percepción social d<strong>el</strong> riesgo<br />
El riesgo, según consta en <strong>el</strong> diccionario <strong>de</strong> María Moliner, es la posibilidad <strong>de</strong> que ocurra una <strong>de</strong>sgracia<br />
o un contratiempo, así que, por <strong>de</strong>finición, es un asunto incómodo y difícil <strong>de</strong> enten<strong>de</strong>r y manejar. En <strong>el</strong><br />
concepto <strong>de</strong> “riesgo” se incluyen una serie <strong>de</strong> factores que influyen en su percepción, como por ejemplo,<br />
si se trata <strong>de</strong> un riesgo impuesto o voluntario, si afecta solo a uno mismo o a todo <strong>el</strong> entorno, o si los<br />
efectos son graves a lo largo <strong>de</strong> un tiempo <strong>de</strong>terminado.<br />
Las discrepancias entre las estimaciones <strong>de</strong> los expertos y las valoraciones <strong>de</strong> la población pusieron <strong>de</strong><br />
manifiesto la r<strong>el</strong>evancia <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> percepción social d<strong>el</strong> riesgo, fomentando <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong><br />
enfoques teóricos y <strong>de</strong> investigaciones <strong>de</strong> gran amplitud. Estas investigaciones se han configurado como<br />
un instrumento esencial <strong>de</strong> las políticas <strong>de</strong> prevención y gestión d<strong>el</strong> riesgo a través <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong><br />
comunicación y participación social.<br />
Los expertos explican las diferencias que hay entre su percepción y la d<strong>el</strong> público basándose en que este<br />
último carece <strong>de</strong> una información objetiva o presenta dificulta<strong>de</strong>s <strong>de</strong> comprensión. Pero la percepción d<strong>el</strong><br />
riesgo es mucho más que un proceso <strong>de</strong> información. En la actualidad se están llevando a cabo numerosos<br />
estudios sobre este tema (<strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> <strong>de</strong>nominado Paradigma Psicométrico), que aunque difieren en <strong>el</strong> tipo<br />
<strong>de</strong> dimensiones d<strong>el</strong> riesgo que evalúan o las muestras <strong>de</strong> sujetos empleados, no presentan gran<strong>de</strong>s<br />
divergencias.<br />
La toma <strong>de</strong> conciencia <strong>de</strong> la percepción <strong>de</strong> los riesgos tecnológicos por parte <strong>de</strong> la población es un hecho<br />
r<strong>el</strong>ativamente reciente. Es precisamente, a principios <strong>de</strong> la década <strong>de</strong> los 70 cuando se juzga irrealizable la<br />
investigación d<strong>el</strong> riesgo nulo. La Comisión Internacional <strong>de</strong> Protección Radiológica (ICRP) basa sus<br />
principios en limitar las dosis a unos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> riesgo “aceptables” (1). Sin embargo, la gestión <strong>de</strong> una<br />
situación o <strong>de</strong> una actividad <strong>de</strong> riesgo aceptable no ha suscitado entre la población la adhesión esperada.<br />
El riesgo no tiene <strong>el</strong> mismo sentido para todos y su “aceptabilidad” <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá d<strong>el</strong> contexto <strong>de</strong> la situación<br />
consi<strong>de</strong>rada.<br />
2. La percepción d<strong>el</strong> riesgo por las radiaciones en Medicina<br />
En <strong>el</strong> área hospitalaria, existe una actitud d<strong>el</strong> público (los pacientes) claramente diferente frente a otros<br />
riesgos (energía nuclear, residuos radiactivos, etc.) (2). Ello fue lo que motivó la realización <strong>de</strong> un estudio<br />
a fondo a partir <strong>de</strong> los tres actores implicados: Los especialistas que las utilizan, los “administradores”<br />
que son los agentes que las regulan y <strong>el</strong>los, <strong>el</strong> público. Cada uno tiene su propia opinión sobre <strong>el</strong> riesgo y<br />
forma <strong>de</strong> evaluarlo y gestionarlo (Fig.1).<br />
- Los especialistas. Médicos y Físicos Médicos. Tienen una visión operacional y limitada d<strong>el</strong><br />
riesgo. Evalúan exposiciones, riesgos en términos <strong>de</strong> mortalidad o <strong>de</strong> morbilidad en situaciones<br />
normales o acci<strong>de</strong>ntales. Realizan estadísticas, calculan probabilida<strong>de</strong>s, evalúan efectos<br />
radiobiológicos y beneficios y <strong>de</strong>ci<strong>de</strong>n una estrategia diagnóstica o terapéutica óptima.<br />
- Los administradores. Reguladores y responsables <strong>de</strong> Salud Pública. Tienen una visión más<br />
amplia. Traducen <strong>el</strong> riesgo en costes que confrontan con los beneficios globales. Elaboran<br />
normas y buscan opciones para prevenir y disminuir <strong>el</strong> riesgo. Proponen límites, niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
intervención, niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia, niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> restricción <strong>de</strong> dosis para optimizar los diferentes<br />
procedimientos. Estudian programas que priorizan según otros riesgos por otras causas.<br />
605
- El público. Los pacientes. Perciben <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> una forma personal. Comparan los<br />
inconvenientes <strong>de</strong> un tratamiento o procedimiento diagnóstico con los beneficios que le pue<strong>de</strong>n<br />
aportar. Se apoyan en criterios cualitativos, muchas veces subjetivos, para juzgar sobre su salud.<br />
Se realizó <strong>el</strong> estudio para i<strong>de</strong>ntificar las razones que justificaban la diferencia entre <strong>el</strong> riesgo estimado con<br />
<strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> facilitar la adaptación d<strong>el</strong> conocimiento científico a la información que se <strong>de</strong>be transmitir al<br />
público con objeto <strong>de</strong> mejorar su percepción. Dicho estudio, realizado por Martínez Árias, Prados y<br />
Arranz (2001), recogió la opinión <strong>de</strong> 11.285 encuestados (3).<br />
El estudio <strong>de</strong>mostró, entres otras cuestiones, la gran carga <strong>de</strong> subjetividad existente cuando se trata <strong>de</strong> las<br />
radiaciones ionizantes. El público se somete sin problemas a las irradiaciones médicas que sean<br />
necesarias, sin cuestionarse los posibles efectos perjudiciales <strong>de</strong> la radiación que reciben y, sin embargo,<br />
siempre se preocupan por cualquier otra presencia <strong>de</strong> la radiactividad en sus vidas. En este estudio se<br />
concluye que la diferencia está en <strong>el</strong> beneficio que <strong>el</strong> paciente obtiene, mientras que los <strong>de</strong>más riesgos<br />
radiológicos (energía nuclear por ejemplo) no son asumidos en absoluto y se perciben como un problema<br />
impuesto <strong>de</strong> manera ajena por una compañía <strong>el</strong>éctrica, <strong>el</strong> gobierno, <strong>el</strong> organismo regulador o cualquier<br />
otro agente y en <strong>el</strong> que no recibe un beneficio tan claro (existen otras fuentes <strong>de</strong> energía).<br />
Ante este hecho evi<strong>de</strong>nte y constatado, los expertos se preguntan las causas y se suscitan <strong>de</strong>bates que<br />
comparan la tecnología nuclear con otras industrias o fuentes <strong>de</strong> riesgo. Por ejemplo, uno <strong>de</strong> los<br />
argumentos preferidos para situar las radiaciones en un marco general <strong>de</strong> riesgo su<strong>el</strong>e ser la comparación<br />
con los acci<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> carretera: cada fin <strong>de</strong> semana mueren <strong>de</strong>cenas <strong>de</strong> personas, y, sin embargo, no se<br />
producen muertes en las centrales nucleares. Es inútil. Para <strong>de</strong>sesperación <strong>de</strong> quienes su<strong>el</strong>en manejar estas<br />
comparaciones, tales argumentos no llevan a ninguna parte. El peso <strong>de</strong> esta supuesta razón comparativa<br />
no conmueve a nadie y <strong>de</strong>s<strong>de</strong> luego, nadie varía un ápice su opinión preconcebida sobre los riesgos <strong>de</strong> las<br />
radiaciones. Muchas preguntas y muchos datos pero nada parece que cambie. Parece como si nos<br />
enfrentáramos a una “manía ciudadana”, como si la mayor parte <strong>de</strong> la gente se obcecara en que la<br />
radiactividad no está controlada (4). Y es que la información negativa se percibe con más peso que la<br />
positiva: en r<strong>el</strong>ación con la percepción d<strong>el</strong> riesgo radiológico se sobrevalora siempre <strong>el</strong> sesgo negativo<br />
(5).<br />
3. La respuesta: Lograr una comunicación eficaz y transparente<br />
Dado que en cualquier ejercicio <strong>de</strong> comunicación, intervienen dos partes: <strong>el</strong> emisor y <strong>el</strong> receptor <strong>de</strong> una<br />
información, la responsabilidad inicial recae directamente en <strong>el</strong> primero. Nos enfrentamos a un problema<br />
<strong>de</strong> percepción enraizado en la <strong>de</strong>sconfianza, en la <strong>de</strong>sinformación y, a menudo, en la falta <strong>de</strong> credibilidad.<br />
Lo que hace creíble una fuente no es tanto la <strong>de</strong>dicación e implicación, ni la honestidad, ni siquiera la<br />
experiencia técnica, sino la empatía.<br />
La percepción d<strong>el</strong> riesgo se amplifica cuando se supone potencialmente catastrófico, los responsables <strong>de</strong><br />
la gestión no logran credibilidad ni controlan <strong>el</strong> p<strong>el</strong>igro y cuando los expertos no explican sus efectos<br />
negativos (o no se les entien<strong>de</strong>). Sin embargo se atenúa cuando los riesgos no interaccionan con intereses<br />
y temores d<strong>el</strong> público, la información <strong>de</strong> los medios es creíble y honesta, los beneficios <strong>de</strong>rivados d<strong>el</strong><br />
suceso son necesarios, los riesgos están bien comprendidos y controlados y los gestores o responsables<br />
son percibidos con confianza y muestran control y experiencia.<br />
Es necesario pasar <strong>de</strong> una actitud paternalista a una r<strong>el</strong>ación don<strong>de</strong> se pueda d<strong>el</strong>iberar. Si antiguamente se<br />
ignoraba al público en la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones, en la actualidad se <strong>de</strong>be llegar a un auténtico diálogo que le<br />
haga sentir protagonista. La comunicación d<strong>el</strong> riesgo radiológico, sin embargo tiene unas dificulta<strong>de</strong>s<br />
pero también unas ventajas: En su contra está la utilización <strong>de</strong> una terminología específica y compleja,<br />
una difícil comprensión d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o dosis-efecto (r<strong>el</strong>ación lineal sin umbral), una difícil comprensión d<strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> optimización (“Alara”) y <strong>de</strong> los límites <strong>de</strong> dosis, así como unos fundamentos radiobiológicos<br />
complejos e inciertos (1). Pero tenemos a favor que tenemos un conocimiento <strong>de</strong> los efectos <strong>de</strong> las<br />
radiaciones mucho más preciso que los <strong>de</strong> otros riesgos (6), <strong>el</strong> <strong>el</strong>evado grado <strong>de</strong> aceptación <strong>de</strong> las<br />
606
aplicaciones médicas al conocer sus beneficios reales y la facilidad <strong>de</strong> obtener una información real<br />
(Internet).<br />
La comunicación ayuda a disminuir incertidumbres, es un <strong>de</strong>recho d<strong>el</strong> ciudadano, facilita la adaptación y<br />
la percepción d<strong>el</strong> control, favorece la posibilidad <strong>de</strong> planificar con objetivos reales y realizables y ayuda a<br />
participar en la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones. Una mala comunicación genera <strong>de</strong>sconfianza, confusión, miedo y, lo<br />
que es peor, pérdida <strong>de</strong> credibilidad en <strong>el</strong> especialista.<br />
Por <strong>el</strong>lo es necesario saber informar. Es necesario hacerlo al ritmo d<strong>el</strong> ciudadano, sin prisas, ni<br />
tecnicismos, con d<strong>el</strong>ica<strong>de</strong>za y sinceridad. A menudo ocurre que los expertos consi<strong>de</strong>ran esenciales los<br />
procedimientos, los protocolos y las explicaciones técnicas, pero tales <strong>de</strong>talles no contestan <strong>de</strong> verdad a<br />
las preguntas que están en la calle. No tiene sentido, por tanto, informar con todo <strong>de</strong>talle <strong>de</strong> aqu<strong>el</strong>lo que<br />
no tiene <strong>de</strong>manda informativa y ser parco o evasivo en la respuesta concreta. Hay que aceptar que aqu<strong>el</strong>lo<br />
<strong>de</strong> lo que uno informa no necesariamente tiene por qué coincidir con lo que <strong>el</strong> público quiere oír y que,<br />
por tanto, informar no es sinónimo <strong>de</strong> tener credibilidad (4).<br />
Las reglas <strong>de</strong> la comunicación d<strong>el</strong> riesgo<br />
1. Aceptar e implicar al público como un compañero legítimo.<br />
2. Escuchar a la audiencia.<br />
3. Ser abierto, franco y honesto.<br />
4. Coordinarse y colaborar con otras fuentes creíbles (Por ejemplo, las Socieda<strong>de</strong>s científicas).<br />
5. Tener en cuenta las necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los medios.<br />
6. Hablar claro y con empatía.<br />
7. Los planes <strong>de</strong> comunicación <strong>de</strong>ben ser evaluados.<br />
Conclusión<br />
Cuando hablamos <strong>de</strong> la percepción pública <strong>de</strong> los riesgos radiológicos, todos somos responsables en igual<br />
medida. Los riesgos radiológicos no son riesgos asumidos y eso los diferencia sustancialmente <strong>de</strong> otra<br />
clase <strong>de</strong> riesgos. Por <strong>el</strong>lo, la importancia <strong>de</strong> los agentes implicados es mayor. No se pue<strong>de</strong> pensar que una<br />
gestión segura es suficiente si no se percibe como tal. Si la percepción d<strong>el</strong> riesgo es alta, como es <strong>el</strong> caso<br />
<strong>de</strong> la percepción <strong>de</strong> los riesgos <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes, es <strong>de</strong>ber <strong>de</strong> los agentes implicados<br />
(organismos reguladores, empresas, médicos, ingenieros, físicos médicos, etc.) tratar <strong>de</strong> ponerla en<br />
términos equitativos. No es posible conformarse (aunque, por supuesto, eso es lo primero) con medidas<br />
burocráticas y técnicas que aseguren <strong>el</strong> menor riesgo posible, es necesario mantener a la población<br />
informada para que también se sienta segura.<br />
Bibliografía<br />
1. ICRP. 1990 Recommendations of the Internacional Commission of Radiological Protection.<br />
Publication nº 60. Versión española publicada por la Sociedad Española <strong>de</strong> Protección Radiológica.<br />
SEPR. Publ. Nº 1. 1995.<br />
2. Slöberg L, Drotz-Slöberg B. Risk perception on nuclear waste: Experts an the public.<br />
RHIZIKON: Risk Research Report nº 16 1994. Center for Risk Research, Stockolm School of<br />
Economics.<br />
3. Martinez-Arias R, Pra<strong>de</strong>s A, Arranz L. La percepción d<strong>el</strong> riesgo radiológico en <strong>el</strong> ámbito hospitalario.<br />
Radioprotección 2001; Nº 29: 7-52.<br />
4. Rojas F, Calvo A. El riesgo es no comunicar. Radioprotección 2001. Nº 29: 53-56<br />
5. Kahneman D, Tversky A. Prospect theory: An Analysis of Decision Un<strong>de</strong>r Risk. Economerica 1997,<br />
47: 263-292<br />
607
6. Kraus N, Malmforms T, Slovic P. Intuitive Toxicology: Experts and lay judgments of chemical Risks,<br />
Risk Analysis 1992. 12:215-232.<br />
Los especialistas<br />
¨Probabilida<strong>de</strong>sconsecuencias¨<br />
Los administradores<br />
“Coste-beneficio”<br />
RIESGO<br />
RADIOLÓGICO<br />
Figura 1<br />
El público<br />
¨ Inconvenientesventajas¨<br />
608
INSTRUCCIÓN IS-28, DEL CONSEJO DE SEGURIDAD<br />
NUCLEAR, SOBRE LAS ESPECIFICACIONES DE<br />
FUNCIONAMIENTO DE INSTALACIONES RADIACTIVAS.<br />
D. Aguado*, P. Lorenz, C. Álvarez, S. Suárez, M. Rodríguez.<br />
Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. Subdirección <strong>de</strong> Protección Radiológica Operacional.<br />
C/ Pedro Justo Dorado D<strong>el</strong>lmans, 11 – 28040 Madrid.<br />
RESUMEN<br />
En las autorizaciones <strong>de</strong> las instalaciones radiactivas <strong>de</strong>ben constar los aspectos que se recogen en <strong>el</strong><br />
artículo 7 d<strong>el</strong> Reglamento sobre instalaciones nucleares y radiactivas. Los apartados j) y k) <strong>de</strong> dicho<br />
artículo se refieren, respectivamente, a los límites y condiciones en materia <strong>de</strong> seguridad y protección<br />
radiológica y a otras condiciones que pudieran convenir al caso.<br />
La <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> la Instrucción IS-28 d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN) ha obe<strong>de</strong>cido a la<br />
necesidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollar los aspectos contenidos en los citados apartados j) y k), así como regular y<br />
unificar los criterios aplicados por <strong>el</strong> CSN para exigir los límites y condiciones en materia <strong>de</strong> seguridad y<br />
protección radiológica a que <strong>de</strong>be quedar sometido <strong>el</strong> funcionamiento <strong>de</strong> las instalaciones radiactivas <strong>de</strong><br />
segunda y tercera categoría y que hasta <strong>el</strong> momento se venían recogiendo en las autorizaciones <strong>de</strong> las<br />
mismas caso a caso.<br />
Asimismo, mediante la IS-28, se hacen públicas las especificaciones técnicas <strong>de</strong> seguridad y protección<br />
radiológica exigidas a las instalaciones radiactivas <strong>de</strong> segunda y tercera categoría.<br />
Palabras clave: Especificaciones, protección, radiológica, instalaciones, radiactivas.<br />
1. Introducción<br />
El artículo 7 d<strong>el</strong> Reglamento sobre instalaciones nucleares y radiactivas 1 establece <strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> las<br />
autorizaciones <strong>de</strong> las instalaciones:<br />
a) Titular <strong>de</strong> la autorización.<br />
b) Localización <strong>de</strong> la instalación.<br />
c) Activida<strong>de</strong>s que faculta a realizar la autorización concedida.<br />
d) Plazo <strong>de</strong> vali<strong>de</strong>z y condiciones para su renovación, cuando corresponda.<br />
e) Finalidad <strong>de</strong> la instalación y, en su caso, características básicas <strong>de</strong> la misma.<br />
f) Cuando sea aplicable, sustancias nucleares y otros materiales y equipos productores <strong>de</strong> radiaciones<br />
ionizantes cuya posesión o uso se autoriza.<br />
g) Documentos oficiales al amparo <strong>de</strong> los cuales se conce<strong>de</strong> la correspondiente autorización y trámite<br />
necesario para su revisión.<br />
h) Requisitos en cuanto a licencias <strong>de</strong> personal para <strong>el</strong> funcionamiento <strong>de</strong> la instalación.<br />
i) Garantías que <strong>el</strong> titular ha <strong>de</strong> concertar respecto a la responsabilidad civil por daños nucleares a terceros<br />
j) Límites y condiciones en materia <strong>de</strong> seguridad nuclear y protección radiológica.<br />
k) Otras condiciones que pudieran convenir al caso.<br />
La Instrucción IS-28 d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear <strong>de</strong>sarrolla los aspectos contenidos en los<br />
apartados j) y k) estableciendo las especificaciones a que <strong>de</strong>be quedar sometido <strong>el</strong> funcionamiento <strong>de</strong> las<br />
609
instalaciones radiactivas <strong>de</strong> 2ª y 3ª categoría y que hasta <strong>el</strong> momento se venían recogiendo caso a caso en<br />
las autorizaciones emitidas por <strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Industria, Comercio y Turismo o la Consejería <strong>de</strong> la<br />
Comunidad autónoma correspondiente.<br />
A<strong>de</strong>más, siguiendo la política <strong>de</strong> transparencia d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, con esta instrucción se<br />
hacen públicas dichas especificaciones para conocimiento tanto <strong>de</strong> los titulares <strong>de</strong> las instalaciones como<br />
d<strong>el</strong> público en general.<br />
Algunas <strong>de</strong> estas especificaciones hacen referencia a aspectos reglamentarios, exigidos por la legislación<br />
vigente en materia <strong>de</strong> seguridad y protección radiológica, y se recogen en la presente instrucción para<br />
<strong>de</strong>stacar los aspectos más r<strong>el</strong>evantes para <strong>el</strong> correcto funcionamiento <strong>de</strong> las instalaciones. Otras se<br />
refieren a cuestiones más técnicas que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la actividad <strong>de</strong>sarrollada y <strong>el</strong> material o equipos<br />
radiactivos <strong>de</strong> cada instalación.<br />
A partir <strong>de</strong> la publicación <strong>de</strong> la instrucción las autorizaciones recogen <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> apartado a) al h) d<strong>el</strong><br />
citado artículo 7 – las instalaciones radiactivas <strong>de</strong> 2ª y 3ª categoría están exceptuadas d<strong>el</strong> apartado i) – y<br />
un apartado específico que se refiere a la IS-28, reduciendo y simplificando su contenido.<br />
Con esa nueva sistemática en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> autorización <strong>de</strong> las instalaciones radiactivas se consigue<br />
a<strong>de</strong>más una mejor homogeneidad en las especificaciones aplicables al funcionamiento <strong>de</strong> instalaciones<br />
radiactivas <strong>de</strong> un mismo campo <strong>de</strong> aplicación.<br />
2. Material y métodos.<br />
Para <strong>el</strong>aborar la instrucción se siguieron los siguientes pasos:<br />
Se redactó un primer documento (borrador 0), al que se incorporaron posteriormente los comentarios<br />
internos d<strong>el</strong> CSN, dando lugar al borrador-1. Dicho borrador-1 se envió a comentarios externos a distintas<br />
entida<strong>de</strong>s involucradas (instalaciones radiactivas industriales, médicas, comercializadoras, Servicios y<br />
Unida<strong>de</strong>s Técnicas <strong>de</strong> Protección Radiológica, Socieda<strong>de</strong>s Científicas y otras) así como a distintos<br />
Departamentos Ministeriales r<strong>el</strong>acionados con la materia. A<strong>de</strong>más, y por primera vez, <strong>el</strong> proyecto <strong>de</strong><br />
instrucción se envió a la UE en cumplimiento d<strong>el</strong> tratado <strong>de</strong> EURATOM.<br />
Analizados los comentarios externos recibidos se incorporaron al documento aqu<strong>el</strong>los que se<br />
consi<strong>de</strong>raron a<strong>de</strong>cuados. A<strong>de</strong>más se introdujeron algunos cambios como consecuencia <strong>de</strong> la publicación<br />
entretanto <strong>de</strong> nueva reglamentación, obteniéndose <strong>el</strong> borrador-2.<br />
Dicho borrador-2 fue aprobado finalmente por <strong>el</strong> Pleno d<strong>el</strong> CSN en su reunión d<strong>el</strong> día 22 <strong>de</strong> septiembre<br />
<strong>de</strong> 2010 y remitido para su publicación en <strong>el</strong> Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado (BOE), como normativa <strong>de</strong><br />
obligado cumplimiento.<br />
Finalmente la instrucción se publicó en <strong>el</strong> BOE <strong>de</strong> fecha 11 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 2010 como IS-28 d<strong>el</strong> Consejo<br />
<strong>de</strong> Seguridad Nuclear, sobre las especificaciones técnicas <strong>de</strong> funcionamiento que <strong>de</strong>ben cumplir las<br />
instalaciones radiactivas <strong>de</strong> segunda y tercera categoría.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
La instrucción quedó estructurada <strong>de</strong> la siguiente manera:<br />
� Un preámbulo<br />
� Siete puntos:<br />
- Primero. Objeto y ámbito <strong>de</strong> aplicación<br />
610
- Segundo. Definiciones<br />
- Tercero. Campos <strong>de</strong> aplicación<br />
- Cuarto. Especificaciones técnicas <strong>de</strong> seguridad nuclear y protección radiológica<br />
- Quinto. Distribución <strong>de</strong> las especificaciones técnicas por campos <strong>de</strong> aplicación<br />
- Sexto. Nuevas prácticas, instalaciones singulares y requisitos particulares<br />
- Séptimo. Infracciones y sanciones.<br />
� Dos disposiciones adicionales<br />
� Una disposición <strong>de</strong>rogatoria<br />
� Una disposición final<br />
� Tres anexos:<br />
A efectos <strong>de</strong> la aplicación práctica <strong>de</strong> la instrucción se establecen los siguientes campos <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong><br />
las instalaciones:<br />
� Medicina Nuclear.<br />
� Radioterapia.<br />
� Laboratorios con fuentes no encapsuladas.<br />
� Radiografía y gammagrafía industrial.<br />
� Otros campos <strong>de</strong> aplicación:<br />
- Medida <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad y humedad en su<strong>el</strong>os<br />
- Control <strong>de</strong> procesos con fuentes radiactivas encapsuladas<br />
- Control <strong>de</strong> procesos con rayos X<br />
- Análisis instrumental (espectrometría y fluorescencia)<br />
- Comercialización y asistencia técnica<br />
Pue<strong>de</strong>n existir otros campos <strong>de</strong> aplicación, no contemplados específicamente en esta instrucción, a los<br />
que ésta les aplicará <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> material o equipos radiactivos <strong>de</strong> que disponga la instalación para <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> su actividad.<br />
En la instrucción se distribuyen las especificaciones técnicas <strong>de</strong> seguridad y protección radiológica en<br />
tres anexos:<br />
� Anexo I.- Especificaciones reglamentarias y genéricas, aplicables y <strong>de</strong> obligado cumplimiento para<br />
todas las instalaciones radiactivas in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> su campo <strong>de</strong> aplicación.<br />
� Anexo II.- Especificaciones técnicas distribuidas según las características <strong>de</strong> la instalación:<br />
A. Instalaciones don<strong>de</strong> se produzcan, utilicen, posean, traten, manipulen o almacenen<br />
material radiactivo no encapsulado.<br />
B. Instalaciones don<strong>de</strong> se produzcan, utilicen, posean, traten, manipulen o almacenen<br />
fuentes encapsuladas.<br />
C. Instalaciones don<strong>de</strong> se produzcan, utilicen, posean, traten, manipulen o almacenen<br />
equipos radiactivos o generadores <strong>de</strong> radiación.<br />
D. Instalaciones con recintos blindados.<br />
E. Instalaciones con equipos radiactivos móviles.<br />
� Anexo III.- Especificaciones técnicas aplicables a prácticas específicas:<br />
A. Tomografía por emisión <strong>de</strong> positrones (PET).<br />
B. Terapia con material radiactivo no encapsulado.<br />
C. Braquiterapia.<br />
D. Radiografía y gammagrafía industrial.<br />
E. Control <strong>de</strong> procesos con fuentes radiactivas.<br />
F. Medida <strong>de</strong> humedad y <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> su<strong>el</strong>os.<br />
G. Comercialización o asistencia técnica <strong>de</strong> material o equipos radiactivos o generadores<br />
<strong>de</strong> radiación.<br />
611
El titular <strong>de</strong> la instalación radiactiva, en función <strong>de</strong> su/s campo/s <strong>de</strong> aplicación, estará obligado a cumplir,<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> las especificaciones incluidas en su resolución <strong>de</strong> autorización, las especificaciones técnicas<br />
d<strong>el</strong> anexo I y las especificaciones técnicas <strong>de</strong> los anexos II y III que corresponda, según las características<br />
<strong>de</strong> la instalación y las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>sarrolladas en la misma.<br />
Para facilitar en la práctica <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> la instrucción se establecen las especificaciones técnicas<br />
<strong>de</strong> seguridad y protección radiológica <strong>de</strong> las instalaciones radiactivas <strong>de</strong> segunda y tercera categoría,<br />
distribuidas por campos <strong>de</strong> aplicación.<br />
Si en la instalación radiactiva se <strong>de</strong>sarrolla más <strong>de</strong> un campo <strong>de</strong> aplicación se <strong>de</strong>berán cumplir todas las<br />
especificaciones <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los. A<strong>de</strong>más, en cada caso, habrán <strong>de</strong> cumplirse las especificaciones<br />
correspondientes al/los campo/s <strong>de</strong> aplicación principal/es a que se <strong>de</strong>dique la instalación y todas aqu<strong>el</strong>las<br />
incluidas en los anexos II y III que le sean aplicables en función <strong>de</strong> las distintas activida<strong>de</strong>s que puedan<br />
<strong>de</strong>sarrollarse en la misma y <strong>de</strong> los materiales o equipos radiactivos <strong>de</strong> que se disponga.<br />
Las especificaciones aplicables a las nuevas prácticas con radiaciones o a instalaciones singulares que no<br />
puedan encuadrarse en ninguno <strong>de</strong> los campos <strong>de</strong> aplicación anteriormente <strong>de</strong>finidos, así como los<br />
requisitos particulares <strong>de</strong> instalaciones encuadradas en <strong>el</strong>los, se establecerán en la propia autorización.<br />
4. Conclusiones.<br />
Publicación en <strong>el</strong> BOE <strong>de</strong> fecha 11 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 2010 <strong>de</strong> la Instrucción IS-28 d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad<br />
Nuclear, sobre las especificaciones técnicas <strong>de</strong> funcionamiento que <strong>de</strong>ben cumplir las instalaciones<br />
radiactivas <strong>de</strong> segunda y tercera categoría.<br />
Esta instrucción es <strong>de</strong> aplicación a todas las instalaciones radiactivas <strong>de</strong> segunda y tercera categoría con<br />
fines científicos, médicos, agrícolas, comerciales o industriales que obtengan autorización <strong>de</strong><br />
funcionamiento a partir <strong>de</strong> la entrada en vigor <strong>de</strong> la misma (<strong>el</strong> día siguiente <strong>de</strong> su publicación en <strong>el</strong> BOE),<br />
así como a las instalaciones que ya estén en funcionamiento en todo lo que no se oponga a las<br />
resoluciones <strong>de</strong> autorización vigentes <strong>de</strong> dichas instalaciones, en cuyo caso prevalecerá <strong>el</strong> contenido <strong>de</strong><br />
dichas resoluciones.<br />
En la página web d<strong>el</strong> CSN (www.csn.es) se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>scargar la Instrucción.<br />
5. Referencias:<br />
612
(1) Real Decreto 1836/1999, <strong>de</strong> 3 <strong>de</strong> diciembre, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento sobre Instalaciones<br />
Nucleares y Radiactivas, modificado por Real Decreto 53/2008, <strong>de</strong> 18 <strong>de</strong> enero.<br />
(2) Real Decreto 783/2001, <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> julio, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento sobre Protección Sanitaria contra<br />
Radiaciones Ionizantes.<br />
(3) Real Decreto 229/2006, <strong>de</strong> 24 <strong>de</strong> febrero, sobre <strong>el</strong> Control <strong>de</strong> Fuentes Radiactivas Encapsuladas <strong>de</strong> Alta<br />
Actividad y Fuentes Huérfanas.<br />
(4) Ley 25/1964, <strong>de</strong> 29 <strong>de</strong> abril, sobre Energía Nuclear.<br />
(5) Ley 15/1980, <strong>de</strong> 22 <strong>de</strong> abril, <strong>de</strong> Creación d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear.<br />
613
REVISIÓN DE LAS NUEVAS RECOMENDACIONES TÉCNICAS<br />
DE LA COMISIÓN EUROPEA PARA LA VIGILANCIA<br />
INDIVIDUAL DE LOS TRABAJADORES EXPUESTOS A<br />
RADIACIÓN EXTERNA (Ed.2009)<br />
A.M. Romero (1) � , Garcia-Alves J. (2) , Ambrosi P. (3) , Barlett D. (4) , Currivan L. (5) , Van<br />
Dijk J. (6) , Fantuzzi, E (7) , Kamenopoulou, V. (8)<br />
(1) Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones, Ciemat (España)<br />
(2) João Garcia-Alves, ITN (Portugal)<br />
(3) Peter Ambrosi, PTB (Germany)<br />
(4) David Bartlett (UK)<br />
(5) Lorraine Currivan, RPII (Ir<strong>el</strong>and)<br />
(6) Janwillem van Dijk, NRG (the Netherlands)<br />
(7) Elena Fantuzzi, ENEA (Italy)<br />
(8) Vasiliki Kamenopoulou, GAEC (Greece)<br />
RESUMEN<br />
La European Atomic Energy Community (EURATOM) establece normas <strong>de</strong> seguridad para<br />
proteger la salud <strong>de</strong> los trabajadores y d<strong>el</strong> público en general contra los p<strong>el</strong>igros que resultan <strong>de</strong> las<br />
radiaciones ionizantes, que son <strong>de</strong> aplicación en todos los Estados Miembros. Estas normas, que<br />
<strong>de</strong>berían ser implementadas en la legislación <strong>de</strong> cada estado, incluyen requisitos para la vigilancia<br />
<strong>de</strong> los trabajadores expuestos a radiación externa. Con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> armonizar la implementación<br />
técnica <strong>de</strong> estos requisitos, la Comisión Europea publicó en 1975 una guía técnica para la<br />
vigilancia individual <strong>de</strong> la radiación externa. Posteriormente, estas recomendaciones fueron<br />
revisadas y actualizadas concluyendo en la publicación en 1994 d<strong>el</strong> documento RP-73: Technical<br />
Recommendations (RT) for Monitoring Individuals Occupationally Exposed to External Radiation<br />
(Report EUR 14852).A finales <strong>de</strong> 2006, la Dirección General <strong>de</strong> Energía y Transporte <strong>de</strong> la UE<br />
(DG TREN) convocó un concurso público para contratar la actualización d<strong>el</strong> documento EUR<br />
14852. El contrato fue adjudicado al consorcio formado por <strong>el</strong> European Radiation Dosimetry<br />
Group (EURADOS) y la Greek Atomic Energy comisión (GAEC) que <strong>el</strong>aboró y presentó una<br />
propuesta <strong>de</strong> las nuevas RT. Tras la revisión por los agentes implicados y la aprobación por <strong>el</strong><br />
Grupo <strong>de</strong> Expertos d<strong>el</strong> Articulo 31 d<strong>el</strong> Tratado, en <strong>el</strong> año 2009 la CE publicó <strong>el</strong> documento<br />
Radiation Protection no. 160, Technical Recommendations for Monitoring Individuals<br />
Occupationally Exposed to External Radiation (RP-160). El documento va dirigido principalmente<br />
al personal <strong>de</strong> los servicios <strong>de</strong> dosimetría personal, pero también a fabricantes y a las autorida<strong>de</strong>s<br />
nacionales con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> armonizar los procedimientos <strong>de</strong> autorización y contribuir al mutuo<br />
reconocimiento <strong>de</strong> los servicios <strong>de</strong> dosimetría externa europeos. Este trabajo presenta las fases d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>sarrollo d<strong>el</strong> proyecto <strong>de</strong> revisión <strong>de</strong> las RT y resume <strong>el</strong> contenido d<strong>el</strong> documento RP-160,<br />
<strong>de</strong>stacando aqu<strong>el</strong>los aspectos que resultan novedosos respecto a la edición anterior.<br />
Palabras claves: Dosimetría personal, Servicio <strong>de</strong> Dosimetría, Recomendaciones técnicas,<br />
Vigilancia individual.<br />
� ana.romero@ciemat.es<br />
ABSTRACT<br />
614
The European Atomic Energy Community (EURATOM) establishes safety standards to protect<br />
the health of the workers and of the public against the dangers arising from ionizing radiation.<br />
These standards inclu<strong>de</strong> requirements for the individual monitoring of exposed workers that have<br />
to be implemented in all Member States. In or<strong>de</strong>r to harmonise the technical implementation of<br />
these requirements, the European Commission (EC) published in 1994 the document RP-73:<br />
Technical Recommendations (TR) for Monitoring Individuals Occupationally Exposed to External<br />
Radiation (Report EUR 14852). At the end of 2006, the Commission <strong>de</strong>ci<strong>de</strong>d to award a contract<br />
to update the 1994 recommendations. The contract was awar<strong>de</strong>d to a consortium comprising the<br />
Greek Atomic Energy Commission (GAEC) and the European Radiation Dosimetry Group<br />
(EURADOS) who prepared a draft of the new TR. After discussion with various stakehol<strong>de</strong>rs and<br />
the aproval by the Article 31 Group of Experts, the EC published in 2009 the new TR as the<br />
document Radiation Protection 160 (RP-160). The document is mainly aimed at the management<br />
and staff of individual monitoring services (IMS) but also at manufacturers and national<br />
authorities trying to harmonize approval procedures and regulations and so contribute to the<br />
mutual recognition of IMS in Europe. This paper presents the <strong>de</strong>v<strong>el</strong>opment stages of the draft<br />
revision of the TR and summarizes the contents of the RP-160 document, highlighting those<br />
aspects that are nov<strong>el</strong> compared to the previous edition.<br />
Key Words: Personal dosimetry, individual monitoring service, technical recommendations,<br />
occupational exposure.<br />
1. Introducción.<br />
La European Atomic Energy Community (EURATOM) establece normas <strong>de</strong> seguridad para<br />
proteger la salud <strong>de</strong> los trabajadores y d<strong>el</strong> público en general contra los p<strong>el</strong>igros que resultan <strong>de</strong> las<br />
radiaciones ionizantes, que son <strong>de</strong> aplicación en todos los Estados Miembros. Estas normas, que<br />
<strong>de</strong>berían ser implementadas en la legislación <strong>de</strong> cada estado, incluyen requisitos para la vigilancia<br />
<strong>de</strong> los trabajadores expuestos a radiación externa. Con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> armonizar la implementación<br />
técnica <strong>de</strong> estos requisitos, la Comisión Europea (CE) publicó en 1975 una guía técnica para la<br />
vigilancia individual <strong>de</strong> la radiación externa. Posteriormente, estas recomendaciones fueron<br />
revisadas y actualizadas concluyendo en la publicación en 1994 d<strong>el</strong> documento RP-73: Technical<br />
Recommendations (RT) for Monitoring Individuals Occupationally Exposed to External Radiation<br />
(Report EUR 14852) [6] .A finales <strong>de</strong> 2006, la Dirección General <strong>de</strong> Energía y Transporte <strong>de</strong> la UE<br />
(DG TREN) convocó un concurso público para contratar la actualización d<strong>el</strong> documento EUR<br />
14852. El contrato fue adjudicado al consorcio formado por <strong>el</strong> European Radiation Dosimetry<br />
Group (EURADOS) y la Greek Atomic Energy comisión (GAEC) que <strong>el</strong>aboró y presentó una<br />
propuesta <strong>de</strong> las nuevas RT. Tras la revisión por los agentes implicados y la aprobación por <strong>el</strong><br />
Grupo <strong>de</strong> Expertos d<strong>el</strong> Articulo 31 d<strong>el</strong> Tratado, en <strong>el</strong> año 2009 la CE publicó <strong>el</strong> documento<br />
Radiation Protection no. 160, Technical Recommendations for Monitoring Individuals<br />
Occupationally Exposed to External Radiation (RP-160) [7] . El documento se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>scargar<br />
libremente en <strong>el</strong> siguiente enlace:<br />
http://ec.europa.eu/energy/nuclear/radiation_protection/doc/publication/160.pdf.<br />
Las RT recogen los requisitos <strong>de</strong> las Directivas <strong>de</strong> la Unión Europea (UE), las recomendaciones <strong>de</strong><br />
la International Commission on Radiological Protection (ICRP) y los contenidos <strong>de</strong> la<br />
International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) en materia <strong>de</strong> protección<br />
radiológica, así como los aspectos r<strong>el</strong>ativos a la metrología y <strong>el</strong> aseguramiento <strong>de</strong> la calidad que<br />
aparecen en distintas normas y guías y los informes, documentos técnicos y guías <strong>de</strong> seguridad<br />
publicados por <strong>el</strong> Organismo Internacional <strong>de</strong> la Energía Atómica (OIEA).<br />
615
La opinión <strong>de</strong> los distintos agentes implicados fue tenida en cuenta mediante la distribución d<strong>el</strong><br />
borrador d<strong>el</strong> documento entre servicios <strong>de</strong> dosimetría europeos, laboratorios <strong>de</strong> calibración y<br />
organismos internacionales para <strong>el</strong> envío <strong>de</strong> comentarios y sugerencias, y mediante diversas<br />
reuniones d<strong>el</strong> Grupo <strong>de</strong> Trabajo 2 <strong>de</strong> EURADOS (WG2) sobre la "Armonización <strong>de</strong> la Dosimetría<br />
Personal en Europa" a las que asistieron representantes <strong>de</strong> todos los Estados Miembros <strong>de</strong> la UE y<br />
en las que se discutió ampliamente <strong>el</strong> documento. El WG2 ha publicado en los últimos años varios<br />
artículos sobre <strong>el</strong> estado y los avances <strong>de</strong> la dosimetría personal en Europa [8][3][4] .<br />
El documento va dirigido principalmente al personal <strong>de</strong> los servicios <strong>de</strong> dosimetría personal, pero<br />
también a fabricantes y suministradores <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> dosimetría y a las autorida<strong>de</strong>s nacionales<br />
con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> armonizar los procedimientos <strong>de</strong> autorización y contribuir al mutuo reconocimiento<br />
<strong>de</strong> los servicios <strong>de</strong> dosimetría externa europeos.<br />
Las RT abordan todos los aspectos importantes <strong>de</strong> la vigilancia individual, incluyendo los sistemas<br />
<strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la calidad (SGC) y <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> dosis. Se ha prestado una atención especial a<br />
aspectos particulares como <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> dosímetros personales en rangos <strong>de</strong> energía extendidos, en<br />
campos pulsados o en condiciones en las que no existe equilibrio <strong>de</strong> partículas cargadas. También<br />
tratan aspectos específicos <strong>de</strong> los dosímetros personales activos y, <strong>de</strong> una forma clara y práctica, la<br />
evaluación <strong>de</strong> incertidumbres en dosimetría externa que es un tema que provoca bastante<br />
confusión entre los responsables <strong>de</strong> calcularlas.<br />
A<strong>de</strong>más, dado que no existen guías específicas en la UE para la armonización <strong>de</strong> los<br />
requerimientos <strong>de</strong> autorización <strong>de</strong> los servicios <strong>de</strong> dosimetría personal (SDP) entre los distintos<br />
Estados Miembros, las RT proporcionan propuestas encaminadas a dicha armonización y al<br />
reconocimiento mutuo <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> los SDPs europeos.<br />
Cada capítulo <strong>de</strong> las RT comienza con una introducción, un apartado <strong>de</strong> recomendaciones y otro<br />
<strong>de</strong> terminología. Los dos primeros apartados constituyen un resumen ejecutivo d<strong>el</strong> contenido d<strong>el</strong><br />
capítulo que resulta <strong>de</strong> gran interés ya que sintetiza los aspectos más importantes <strong>de</strong> los temas<br />
tratados en <strong>el</strong> capítulo.<br />
En los siguientes apartados <strong>de</strong> este trabajo se enumeran los distintos capítulos <strong>de</strong> las RT<br />
resumiendo las recomendaciones dadas y <strong>de</strong>stacando algunos aspectos <strong>de</strong> su contenido.<br />
2. Ámbito <strong>de</strong> la vigilancia individual<br />
La vigilancia individual <strong>de</strong> los trabajadores expuestos a radiaciones ionizantes externas al<br />
organismo tiene como objetivo:<br />
- controlar la exposición ocupacional y asegurar unas condiciones <strong>de</strong> trabajo seguras<br />
- <strong>de</strong>mostrar <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> la legislación vigente en materia <strong>de</strong> límites <strong>de</strong> dosis y d<strong>el</strong><br />
criterio ALARA (as low as reasonably achievable).<br />
- informar a los trabajadores <strong>de</strong> las dosis recibidas<br />
A<strong>de</strong>más, los resultados <strong>de</strong> la dosimetría individual se emplean en estudios epi<strong>de</strong>miológicos <strong>de</strong> los<br />
efectos <strong>de</strong> la radiación, para <strong>de</strong>mostrar que los principios <strong>de</strong> protección radiológica se cumplen y<br />
616
para salvaguardar los intereses <strong>de</strong> trabajadores y titulares en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> reclamaciones<br />
compensatorias por enfermeda<strong>de</strong>s potencialmente ocupacionales.<br />
En este capítulo se enumeran las principales directivas en <strong>el</strong> marco legislativo europeo que aplican<br />
a la vigilancia <strong>de</strong> la exposición ocupacional y se analiza <strong>el</strong> pap<strong>el</strong> que las normas y guías emitidas<br />
por los principales organismos <strong>de</strong> normalización internacional representan en <strong>el</strong> camino hacia la<br />
armonización, así como <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> implementación <strong>de</strong> dicha normativa en la legislación<br />
nacional <strong>de</strong> los Estados Miembros.<br />
3. Conceptos dosimétricos, magnitu<strong>de</strong>s básicas en radioprotección, <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las<br />
magnitu<strong>de</strong>s operacionales<br />
Las magnitu<strong>de</strong>s operacionales recomendadas por ICRU, dosis equivalente personal, Hp(d) a la<br />
profundidad apropiada d, <strong>de</strong>berían emplearse para estimar las magnitu<strong>de</strong>s limitantes, dosis<br />
efectiva, E, y dosis equivalente en tejido, HT , siempre que los valores <strong>de</strong> dosis sean inferiores a los<br />
límites establecidos. Para dosis cercanas o mayores que los límites <strong>de</strong> dosis, es necesaria<br />
información adicional d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación y <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> los dosímetros para confirmar <strong>el</strong><br />
uso apropiado <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s operacionales en la estimación <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s limitantes. Esto<br />
significa que:<br />
- Hp(10) se emplea para la evaluación <strong>de</strong> la dosis efectiva. En campos <strong>de</strong> radiación fotónica,<br />
Hp(10) proporciona una estimación razonable <strong>de</strong> E aunque, en <strong>de</strong>terminadas geometrías pue<strong>de</strong><br />
subestimarla. En campos neutrónicos, Hp(10) subestima la dosis efectiva, aunque con la aplicación<br />
<strong>de</strong> los nuevos factores <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> radiación recomendados en ICRP-103 [5] , la<br />
subestimación se limita a neutrones <strong>de</strong> energía en <strong>el</strong> rango aproximado <strong>de</strong> 3 a 10 MeV.<br />
- Hp(3), o en muchos casos la medida <strong>de</strong> Hp(0,07) en la cabeza junto con <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> Hp(10),<br />
se usa para la evaluación <strong>de</strong> la dosis equivalente en cristalino<br />
- Hp(0,07) para fotones y <strong>el</strong>ectrones se utiliza en la evaluación <strong>de</strong> la dosis equivalente en pi<strong>el</strong><br />
(valor máximo <strong>de</strong> la dosis equivalente en pi<strong>el</strong>, promediado en 1 cm 2 ). Para radiación neutrónica,<br />
sería apropiado <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> dosímetros calibrados en términos <strong>de</strong> Hp(10).<br />
- La dosis equivalente en extremida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>bería consi<strong>de</strong>rarse igual a la dosis equivalente en la<br />
pi<strong>el</strong> <strong>de</strong> las extremida<strong>de</strong>s y <strong>de</strong>bería evaluarse en términos <strong>de</strong> Hp(0,07) para fotones y <strong>el</strong>ectrones y<br />
<strong>de</strong> Hp(10) para neutrones.<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> los dosímetros personales <strong>de</strong>bería hacerse utilizando los<br />
maniquíes <strong>de</strong>finidos por la International Organization for Standardization (ISO) [12] en términos <strong>de</strong> la<br />
dosis equivalente personal. La medida <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s operacionales en campos <strong>de</strong> radiación<br />
fotónica y <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones se pue<strong>de</strong> realizar con dosímetros <strong>de</strong> diseño simple, compuestos por un<br />
<strong>de</strong>tector equivalente a tejido bajo un espesor a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong> material equivalente a tejido. Para la<br />
medida <strong>de</strong> Hp(10) en campos neutrónicos son necesarios diseños más complejos, combinando<br />
<strong>de</strong>tectores sensibles e insensibles a neutrones para po<strong>de</strong>r discriminar la dosis gamma, empleando<br />
técnicas sensibles en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> energías neutrónicas dominante en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación o<br />
combinando distintas técnicas si se quiere cubrir todo <strong>el</strong> espectro neutrónico.<br />
4. Procedimientos para la vigilancia individual<br />
617
La vigilancia individual rutinaria <strong>de</strong> los trabajadores <strong>de</strong> categoría A <strong>de</strong>be realizarse por SDPs<br />
autorizados por la autoridad nacional competente y, cuando se consi<strong>de</strong>re que los trabajadores <strong>de</strong><br />
categoría B <strong>de</strong>ben utilizar dosímetros personales, se recomienda que la dosimetría sea realizada<br />
también por un SDP autorizado.<br />
Aunque en ICRP-103 [11] se concluye que no hay ninguna razón para hacer distinciones por sexo<br />
para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la exposición ocupacional, <strong>de</strong>ben consi<strong>de</strong>rarse controles adicionales para<br />
proteger <strong>el</strong> feto una vez que la trabajadora haya notificado su embarazo al titular <strong>de</strong> la actividad.<br />
En condiciones <strong>de</strong> exposición normal se recomienda un periodo <strong>de</strong> vigilancia entre semanal y<br />
mensual. Cuando por motivos operacionales sea necesario una vigilancia diaria, <strong>de</strong>bería utilizarse<br />
un dosímetro <strong>de</strong> lectura directa utilizado conjuntamente con <strong>el</strong> dosímetro oficial. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
exposiciones particularmente bajas o para trabajadores que entran tan solo ocasionalmente en<br />
zonas con un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> radiación bajo, un periodo <strong>de</strong> vigilancia trimestral sería apropiado.<br />
Los dosímetros <strong>de</strong> lectura directa o dosímetros personales activos (DPA) <strong>de</strong>berían usarse para<br />
vigilar la dosis recibida durante una tarea particular por lo que <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> uso su<strong>el</strong>e ser corto,<br />
por ejemplo un día <strong>de</strong> trabajo o un turno. Actualmente algunos diseños <strong>de</strong> DPAs son a<strong>de</strong>cuados<br />
para ser utilizados como dosímetros oficiales para radiación beta y <strong>de</strong> fotones. Sin embargo, en<br />
campos generados por fuentes <strong>de</strong> radiación pulsada, como los equipos <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong> diagnóstico o<br />
los ac<strong>el</strong>eradores para terapia, su respuesta presenta problemas no resu<strong>el</strong>tos.<br />
Cuando sea necesario operar en campos <strong>de</strong> radiación muy intensos, <strong>de</strong>berían diseñarse programas<br />
<strong>de</strong> vigilancia especiales, incluyendo <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> dispositivos <strong>de</strong> alarma. En situaciones en las que<br />
puedan recibirse dosis <strong>el</strong>evadas o en las que puedan ocurrir inci<strong>de</strong>ntes inesperados <strong>de</strong>bería<br />
prestarse especial atención a las capacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los dosímetros y a la aplicación <strong>de</strong> medidas y<br />
métodos <strong>de</strong> cálculo necesarios para la evaluación <strong>de</strong> la dosis efectiva o <strong>de</strong> la dosis equivalente en<br />
órganos.<br />
En campos <strong>de</strong> radiación no uniformes, <strong>de</strong>berían utilizarse dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s adicionales,<br />
por ejemplo en los <strong>de</strong>dos, tobillos, rodillas o cabeza.<br />
Es importante que <strong>el</strong> dosímetro personal utilizado en rutina sea capaz <strong>de</strong> funcionar correctamente<br />
en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ntes inesperados o <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>ntes menores. Para la mayoría <strong>de</strong> los DPAs,<br />
inci<strong>de</strong>ntes como la exposición al haz directo d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong> diagnóstico esto no sería<br />
posible.<br />
La incertidumbre <strong>de</strong> medida <strong>de</strong>bería ser estimada e informada junto con <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la medida.<br />
Los SDPs <strong>de</strong>berían usar las normas nacionales e internacionales sobre aseguramiento <strong>de</strong> calidad y<br />
caracterización d<strong>el</strong> sistema dosimétrico, aunque no sean <strong>de</strong> obligado cumplimiento en la<br />
legislación nacional o en los requisitos para su autorización.<br />
Siempre que sea posible, los SDPs <strong>de</strong>berían participar en intercomparaciones nacionales, europeas<br />
o internacionales.<br />
Debería prestarse especial atención a la correcta colocación <strong>de</strong> los dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s y<br />
<strong>de</strong> albedo.<br />
618
Cuando se consi<strong>de</strong>re que un único dosímetro es a<strong>de</strong>cuado para la vigilancia <strong>de</strong> la trabajadora<br />
gestante y siempre que <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación sea uniforme y <strong>el</strong> dosímetro esté colocado en la<br />
posición correcta, la dosis medida por <strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong>bería consi<strong>de</strong>rarse igual a la dosis recibida<br />
por <strong>el</strong> feto.<br />
Cuando se utilizan prendas protectoras (guantes, gafas, d<strong>el</strong>antales plomados, etc) es esencial<br />
colocar correctamente <strong>el</strong> o los dosímetros.<br />
Se recomienda <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> dos dosímetros cuando se utiliza d<strong>el</strong>antal plomado. El dosímetro sobre <strong>el</strong><br />
d<strong>el</strong>antal plomado <strong>de</strong>bería colocarse a la altura d<strong>el</strong> cu<strong>el</strong>lo y, <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> este dosímetro, pue<strong>de</strong><br />
utilizarse a<strong>de</strong>más para estimar la dosis en cristalino. El dosímetro bajo <strong>el</strong> d<strong>el</strong>antal plomado pue<strong>de</strong><br />
colocarse a la altura <strong>de</strong> la cintura o d<strong>el</strong> pecho (será necesario emplear un algoritmo distinto en cada<br />
caso), preferiblemente d<strong>el</strong> pecho. Si está comprobado que <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> radiación es bajo, podría<br />
utilizarse un único dosímetro que <strong>de</strong>bería colocarse bajo <strong>el</strong> d<strong>el</strong>antal plomado para tener una mejor<br />
estimación <strong>de</strong> E. Sin embargo, se consigue una indicación más sensible <strong>de</strong> campos en <strong>el</strong> ambiente<br />
<strong>de</strong> trabajo cuando se utiliza <strong>el</strong> dosímetro sobre <strong>el</strong> cu<strong>el</strong>lo y se aplica un factor <strong>de</strong> corrección. Este<br />
enfoque es menos probable que conduzca a una subestimación <strong>de</strong> E.<br />
En este capítulo se presenta una tabla con ejemplos <strong>de</strong> los rangos <strong>de</strong> energía <strong>de</strong> los fotones y<br />
<strong>el</strong>ectrones que habitualmente se encuentran en diversas instalaciones y lugares <strong>de</strong> trabajo y otra<br />
con ejemplos <strong>de</strong> la distribución energética <strong>de</strong> neutrones en lugares <strong>de</strong> trabajo representativos <strong>de</strong> los<br />
que se encuentran en la industria nuclear y en la fabricación <strong>de</strong> fuentes que resultan <strong>de</strong> interés<br />
como información sobre <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación en los lugares <strong>de</strong> trabajo más habituales<br />
5. Evaluación <strong>de</strong> incertidumbres<br />
Con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> obtener resultados <strong>de</strong> dosis cuya calidad sea trazable y que puedan ser reconocidos<br />
internacionalmente, se aconseja que se utilicen los términos y <strong>de</strong>finiciones que aparecen en los<br />
documentos publicados por <strong>el</strong> Joint Committee for the Gui<strong>de</strong>s in Metrology (JCGM) y que se siga<br />
la metodología <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> incertidumbres establecida en <strong>el</strong> marco <strong>de</strong> la Gui<strong>de</strong> to the Expression<br />
of Uncertainty in Measurement (GUM) [13] .<br />
En la etapa <strong>de</strong> formulación, <strong>de</strong>berían i<strong>de</strong>ntificarse todas las componentes <strong>de</strong> la incertidumbre, por<br />
ejemplo <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula, señal d<strong>el</strong> tubo fotomultiplicador, lectura d<strong>el</strong> dosímetro, energía <strong>de</strong><br />
la radiación, ángulo <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia, fuentes <strong>de</strong> calibración, etc. Cada componente <strong>de</strong>bería<br />
caracterizarse por dos parámetros: la mejor estimación y, o bien una función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong><br />
probabilidad (basada en <strong>el</strong> análisis estadístico o asignada basándose en <strong>el</strong> conocimiento d<strong>el</strong><br />
sistema), o bien la <strong>de</strong>sviación estándar. Todas estas componentes <strong>de</strong>ben consi<strong>de</strong>rarse en <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o<br />
<strong>de</strong> medida.<br />
En la etapa <strong>de</strong> cálculo, los resultados <strong>de</strong> ensayos tipo o <strong>de</strong> la caracterización <strong>de</strong> la respuesta d<strong>el</strong><br />
sistema dosimétrico pue<strong>de</strong>n usarse como entrada al cálculo <strong>de</strong> incertidumbres. También será<br />
necesario usar algunas aproximaciones. En esta etapa se pue<strong>de</strong>n utilizar dos métodos: la guía<br />
GUM basada en la ley <strong>de</strong> propagación <strong>de</strong> incertidumbres y en <strong>el</strong> teorema d<strong>el</strong> límite central, o los<br />
métodos numéricos basados en Monte Carlo.<br />
Para valores <strong>de</strong> dosis iguales o superiores a los límites será necesario utilizar información sobre las<br />
condiciones <strong>de</strong> irradiación con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> reducir la incertidumbre <strong>de</strong> medida.<br />
619
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que los resultados <strong>de</strong> la incertidumbre se utilicen en publicaciones, en<br />
intercomparaciones o en evaluación d<strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> algún criterio, es necesario que la<br />
i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> entrada esté normalizada junto con los rangos<br />
correspondientes.<br />
Los resultados <strong>de</strong> la evaluación <strong>de</strong> incertidumbres <strong>de</strong>berían ser realistas. Por lo tanto, ya que en<br />
muchos casos es necesario utilizar aproximaciones matemáticas y estadísticas en <strong>el</strong> cálculo, los<br />
resultados <strong>de</strong>ben someterse a una evaluación usando un método que sea hasta cierto punto<br />
in<strong>de</strong>pendiente.<br />
La cantidad <strong>de</strong> esfuerzo puesto en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la incertidumbre <strong>de</strong>bería ser realista en función <strong>de</strong><br />
su propósito en la protección radiológica.<br />
En este capítulo aparece un ejemplo <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> la incertidumbre aplicado a un sistema <strong>de</strong><br />
dosimetría termoluminiscente en <strong>el</strong> que se explican todos los pasos necesarios para llegar al<br />
resultado final.<br />
6. Requisitos para la exactitud <strong>de</strong> las evaluaciones <strong>de</strong> dosis<br />
La incertidumbre combinada asociada a la medida <strong>de</strong> Hp(10) para valores ≥ 1 mSv/año<br />
normalizado al periodo <strong>de</strong> uso, <strong>de</strong>bería ser menor d<strong>el</strong> 30% para campos <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> fotones<br />
y/o <strong>el</strong>ectrones y menor d<strong>el</strong> 50% para campos <strong>de</strong> radiación neutrónicos.<br />
La incertidumbre combinada asociada a la medida <strong>de</strong> Hp(3) para valores ≥ 15 mSv/año<br />
normalizado al periodo <strong>de</strong> uso, <strong>de</strong>bería ser menor d<strong>el</strong> 30%.<br />
La incertidumbre combinada asociada a la medida <strong>de</strong> Hp(0,07) para valores ≥ 50 mSv/año<br />
normalizado al periodo <strong>de</strong> uso, <strong>de</strong>bería ser menor d<strong>el</strong> 30%.<br />
La incertidumbre combinada asociada a valores <strong>de</strong> dosis anual cercanos al límite <strong>de</strong> dosis no<br />
<strong>de</strong>bería exce<strong>de</strong>r <strong>el</strong> 20%. Este requisito aplica a los valores <strong>de</strong> dosis efectiva, dosis equivalente en<br />
un área pequeña <strong>de</strong> pi<strong>el</strong> y dosis equivalente en cristalino o en extremida<strong>de</strong>s.<br />
En este capítulo se trata <strong>el</strong> tema <strong>de</strong> la sustracción d<strong>el</strong> fondo incluyendo <strong>el</strong> fondo intrínseco d<strong>el</strong><br />
dosímetro y <strong>el</strong> fondo <strong>de</strong>bido a la radiación natural.<br />
7. Calibración y ensayos "tipo" (type-testing)<br />
Es preferible, aunque no obligatorio, que los SDPs realicen ensayos tipo conforme a normas<br />
emitidas por organismos reconocidos internacionalmente como la Internacional Electrotechnical<br />
Commission (IEC) o ISO y que cumplan todos los criterios en <strong>el</strong>las requeridos. Si no se cumple<br />
algún requisito, <strong>de</strong>berían consi<strong>de</strong>rarse y <strong>de</strong>tallarse las razones d<strong>el</strong> incumplimiento.<br />
Cada tipo <strong>de</strong> dosímetro empleado por <strong>el</strong> SDP <strong>de</strong>bería ser completamente caracterizado según se<br />
indica en <strong>el</strong> párrafo anterior y los resultados <strong>de</strong>ben estar a disposición <strong>de</strong> los usuarios.<br />
620
Si <strong>el</strong> sistema dosimétrico o <strong>el</strong> dosímetro cumplen los requisitos <strong>de</strong> la norma <strong>de</strong> aplicación, la<br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> un único factor <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> referencia trazable a un Laboratorio <strong>de</strong><br />
Metrología Nacional es suficiente para garantizar la trazabilidad <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> dosis a los<br />
patrones nacionales <strong>de</strong> dosis.<br />
La calibración <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong>bería realizarse periódicamente, por ejemplo cada dos años. En ese<br />
intervalo, <strong>de</strong>bería haber controles periódicos más frecuentes d<strong>el</strong> funcionamiento d<strong>el</strong> sistema que<br />
pue<strong>de</strong>n realizarse siguiendo procedimientos establecidos y para los que no es imprescindible usar<br />
campos <strong>de</strong> referencia.<br />
Cada dosímetro <strong>de</strong>bería tener un factor <strong>de</strong> normalización o calibración individual que sea trazable.<br />
Si <strong>el</strong> dosímetro es reutilizable, este factor <strong>de</strong>bería verificarse periódicamente (por ejemplo, para<br />
dosímetros termoluminiscentes se sugiere cada 10 usos o cada dos años, lo que suceda antes) y<br />
ajustarse si es necesario.<br />
La instalación en la que se realizan las calibraciones o verificaciones periódicas internas <strong>de</strong>bería<br />
ser propiedad d<strong>el</strong> SDP mientras que las instalaciones en las que se realizan los ensayos tipo pue<strong>de</strong>n<br />
ser o no <strong>de</strong> su propiedad.<br />
Los ensayos tipo <strong>de</strong>berían realizarse con la versión final d<strong>el</strong> software ya que cualquier cambio<br />
posterior d<strong>el</strong> software invalidaría los resultados <strong>de</strong> los ensayos. El software d<strong>el</strong> sistema<br />
dosimétrico <strong>de</strong>bería seguir la guía WELMEC [14] .<br />
8. Criterios generales para la autorización <strong>de</strong> un SDP<br />
El objetivo <strong>de</strong> la autorización por la autoridad competente en cada Estado Miembro es reconocer y<br />
verificar que <strong>el</strong> SDP es técnicamente competente, que es capaz <strong>de</strong> proporcionar resultados<br />
técnicamente válidos y que sus sistemas administrativo, técnico y <strong>de</strong> calidad son a<strong>de</strong>cuados. A<br />
continuación se r<strong>el</strong>acionan los aspectos que <strong>de</strong>berían consi<strong>de</strong>rarse en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> autorización <strong>de</strong><br />
un SDP:<br />
Para los servicios <strong>de</strong> dosimetría que solicitan la autorización: se obtendrían beneficios claros <strong>de</strong> la<br />
adopción <strong>de</strong> la norna ISO-17025 [15] para los requisitos que un laboratorio <strong>de</strong> medida <strong>de</strong>be cumplir<br />
si <strong>de</strong>sea <strong>de</strong>mostrar que opera un sistema <strong>de</strong> calidad, es técnicamente competente, y es capaz <strong>de</strong><br />
generar resultados técnicamente válidos.<br />
Documentación <strong>de</strong> los métodos dosimétricos: incluyendo la preparación <strong>de</strong> documentos y<br />
procedimientos internos que <strong>de</strong>scriban en <strong>de</strong>talle d<strong>el</strong> sistema dosimétrico, cubriendo tanto aspectos<br />
<strong>de</strong> estructura organizativa como técnicos, y en los que se incluya <strong>el</strong> “Alcance <strong>de</strong> la Autorización”.<br />
Programa <strong>de</strong> Aseguramiento <strong>de</strong> la Calidad: un SDP <strong>de</strong>bería implementar un sistema <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong><br />
calidad (SGC) para comprobar la estabilidad, reproducibilidad y conformidad <strong>de</strong> todos los<br />
procesos. Debería existir la figura d<strong>el</strong> Responsable <strong>de</strong> Calidad y todas las responsabilida<strong>de</strong>s han <strong>de</strong><br />
estar bien <strong>de</strong>finidas. El SDP <strong>de</strong>bería habilitar mecanismos para obtener información <strong>de</strong> retorno <strong>de</strong><br />
sus clientes.<br />
Software d<strong>el</strong> Sistema: <strong>el</strong> software <strong>de</strong>bería haber sido caracterizado, preferiblemente habiendo<br />
<strong>de</strong>mostrado la conformidad con normas nacionales e internacionales. Si la caracterización<br />
621
completa no es posible, al menos <strong>de</strong>be realizarse y documentarse un ejercicio <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> su<br />
funcionalidad.<br />
Trazabilidad: un SDP <strong>de</strong>bería tener disponibles los certificados <strong>de</strong> calibración que <strong>de</strong>muestren la<br />
trazabilidad a un Laboratorio <strong>de</strong> Metrología Nacional.<br />
Test ciegos: Deberían realizarse pruebas <strong>de</strong> funcionamiento rutinarias en <strong>el</strong> SDP para <strong>de</strong>mostrar<br />
que se mantienen la calibración y la trazabilidad y que <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> dosimetría proporciona en<br />
rutina resultados fiables <strong>de</strong> dosis. Esto pue<strong>de</strong> hacerse mediante un cliente ficticio (test ciego)<br />
utilizando dosímetros irradiados a dosis <strong>de</strong>sconocidas para <strong>el</strong> personal d<strong>el</strong> SDP y comparando los<br />
resultados con los datos <strong>de</strong> la irradiación.<br />
Participación en Intercomparaciones: se <strong>de</strong>bería fomentar la participación <strong>de</strong> SDPs en<br />
intercomparaciones nacionales o internacionales.<br />
Competencia técnica d<strong>el</strong> personal: <strong>el</strong> SDP <strong>de</strong>be prestar especial atención a la contratación,<br />
formación y gestión d<strong>el</strong> personal.<br />
Tratamiento <strong>de</strong> datos: <strong>de</strong>be cumplirse la legislación nacional conforme a las normas nacionales e<br />
internacionales.<br />
Preparación en caso <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>nte: <strong>el</strong> SDP <strong>de</strong>be informar <strong>de</strong> una dosis inesperada o <strong>de</strong> valores altos<br />
<strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> plazo requerido por <strong>el</strong> cliente o <strong>el</strong> establecido en los planes nacionales <strong>de</strong><br />
emergencia.<br />
Informe <strong>de</strong> incertidumbres: un SDP <strong>de</strong>bería dar instrucciones claras en cuanto a las condiciones <strong>de</strong><br />
uso d<strong>el</strong> servicio, incluidos los valores <strong>de</strong> la incertidumbre <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> dosis.<br />
Implementación <strong>de</strong> normativa y recomendaciones: un SDP <strong>de</strong>bería ser conforme a la normativa<br />
nacional e internacional y seguir las recomendaciones y guías nacionales e internacionales siempre<br />
que le apliquen.<br />
9. Informe <strong>de</strong> dosis, historial dosimétrico y sistemas <strong>de</strong> información<br />
Los requisitos <strong>de</strong> autorización <strong>de</strong> un SDP <strong>de</strong>berían: a) establecer la información dosimétrica que<br />
<strong>de</strong>be aparecer en los informes <strong>de</strong> dosis; b) establecer <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección d<strong>el</strong> sistema<br />
dosimétrico; c) <strong>de</strong>tallar <strong>el</strong> método <strong>de</strong> sustracción <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> fondo; d) especificar <strong>el</strong> <strong>de</strong>stinatario<br />
d<strong>el</strong> informe <strong>de</strong> dosis; e) <strong>de</strong>tallar <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> archivo d<strong>el</strong> historial dosimétrico; f) indicar<br />
los periodos <strong>de</strong> exposición e informe <strong>de</strong> resultados.<br />
Cada Estado Miembro <strong>de</strong>bería crear y mantener un Registro Nacional <strong>de</strong> Dosis (RND) en <strong>el</strong> que<br />
se archivaran los valores <strong>de</strong> dosis recibidas por los trabajadores (como mínimo los <strong>de</strong> la categoría<br />
A) durante un periodo <strong>de</strong> tiempo superior a l vida laboral d<strong>el</strong> trabajador y al tiempo <strong>de</strong> vida <strong>de</strong> la<br />
empresa.<br />
El RND <strong>de</strong>bería: a) almacenar los valores <strong>de</strong> dosis proporcionados por los SDPs o por las<br />
empresas, por ejemplo, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que las evaluaciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> las tripulaciones aéreas sean<br />
evaluadas por la propia compañía o en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> la investigación tras un<br />
622
inci<strong>de</strong>nte; b) realizar análisis estadísticos <strong>de</strong> los datos para caracterizar la exposición ocupacional<br />
en <strong>el</strong> país; c) clasificar los tipos <strong>de</strong> actividad, por ejemplo medicina, nuclear, industria, etc.; d)<br />
publicar informes <strong>de</strong> la exposición ocupacional <strong>de</strong> forma regular; e) proporcionar y/o emitir carnés<br />
radiológicos.<br />
En r<strong>el</strong>ación con la seguridad <strong>de</strong> los historiales <strong>de</strong> dosis: a) las bases <strong>de</strong> datos que contengan<br />
información personal clasificada <strong>de</strong>ben registrarse; b) <strong>el</strong> acceso a locales, ficheros, archivos,<br />
or<strong>de</strong>nadores, servidores, etc. que contengan información personal <strong>de</strong>be estar restringido; c) <strong>el</strong><br />
acceso a la información clasificada <strong>de</strong>bería permitirse sólo con fines <strong>de</strong> protección radiológica; d)<br />
los sistemas <strong>de</strong> transmisión <strong>de</strong> la información, particularmente cuando se utilizan medios<br />
<strong>el</strong>ectrónicos, <strong>de</strong>berían ser seguros; e) <strong>de</strong>be haber procedimientos para efectuar copias <strong>de</strong> seguridad<br />
y seguridad equivalente para dichas copias; f) <strong>de</strong>bería haber seguridad similar en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
dosímetros personales activos y <strong>el</strong> software asociado.<br />
10. Fiabilidad <strong>de</strong> la evaluación <strong>de</strong> dosis, aseguramiento y control <strong>de</strong> calidad<br />
A establecer un SGC <strong>de</strong>bería prestarse atención a los siguientes temas:<br />
- El compromiso <strong>de</strong> la alta dirección es fundamental para <strong>el</strong> sistema se implemente con éxito.<br />
- La revisión d<strong>el</strong> sistema actual según ISO-17025 [15] permitirá mantener los principios que<br />
funcionan correctamente y <strong>de</strong>purar aqu<strong>el</strong>los que no lo hacen.<br />
- Asegurar una buena comunicación interna <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> servicio, diseñar y difundir un plan <strong>de</strong><br />
activida<strong>de</strong>s con fechas establecidas que sea comprensible para todos y hacer que cada persona<br />
entienda su pap<strong>el</strong> en la consecución d<strong>el</strong> éxito d<strong>el</strong> sistema.<br />
- Involucrar al personal en la implementación d<strong>el</strong> SGC y en los procesos que aplican al<br />
servicio <strong>de</strong> dosimetría.<br />
- Pensar en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> interacción: es importante que <strong>el</strong> personal d<strong>el</strong> SDP trabaje en equipo<br />
en beneficio d<strong>el</strong> cliente y d<strong>el</strong> propio SDP.<br />
- No <strong>de</strong>be ignorarse que <strong>el</strong> impacto <strong>de</strong> la implementación <strong>de</strong> un SGC tendrá en los clientes y<br />
en los suministradores.<br />
11. Procedimientos y criterios para <strong>el</strong> reconocimiento mutuo <strong>de</strong> los SDPs autorizados en<br />
Europa<br />
Los Estados Miembros pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>cidir cómo se implementan las directivas en la legislación<br />
nacional y, por tanto, existen diferencias en los procesos <strong>de</strong> autorización <strong>de</strong> los SDPs <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la<br />
UE. En este capítulo se establecen los criterios generales mínimos para la autorización <strong>de</strong> un SDP<br />
junto con criterios adicionales que serían recomendables. El objetivo es establecer las bases para<br />
comparar y reconocer la competencia técnica <strong>de</strong> los SDPs que operan en distintos países <strong>de</strong> la UE<br />
y permitir implementar un procedimiento nacional <strong>de</strong> autorización en aqu<strong>el</strong>los Estados Miembros<br />
que aún no lo han hecho. Estos criterios están basados en las recomendaciones establecidas en <strong>el</strong><br />
capítulo 8.<br />
623
12. Conclusiones<br />
Estas RT para la vigilancia individual <strong>de</strong> los trabajadores ocupacionalmente expuestos a radiación<br />
externa, publicadas por la CE, están basadas en la legislación <strong>de</strong> interés y en la normativa<br />
internacionalmente aceptada, y son <strong>el</strong> producto <strong>de</strong> la recopilación <strong>de</strong> diversos documentos <strong>de</strong><br />
especial r<strong>el</strong>evancia.<br />
La opinión <strong>de</strong> todos los agentes implicados en materia <strong>de</strong> protección radiológica fue preguntada y<br />
tenida en cuenta durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> <strong>el</strong>aboración d<strong>el</strong> documento, por lo tanto, estas<br />
recomendaciones técnicas cuentan con la aceptación y <strong>el</strong> consenso <strong>de</strong> la comunidad científica<br />
europea en esta materia.<br />
El documento proporciona conocimientos básicos <strong>de</strong> la vigilancia individual así como<br />
recomendaciones técnicas claras y específicas. A<strong>de</strong>más, establece las bases para lograr la<br />
armonización <strong>de</strong> la vigilancia individual y conseguir, así, <strong>el</strong> reconocimiento mutuo <strong>de</strong> los<br />
servicios <strong>de</strong> dosimetría personal en la Unión Europea.<br />
REFERENCIAS<br />
[6] European Commission. Technical recommendations for monitoring individuals occupationally exposed to<br />
external radiation. European Commission Report EUR 14852 (1994).<br />
[7] European Commission. Technical recommendations for monitoring individuals occupationally exposed to<br />
external radiation. Directorate-General for Energy and Transport, RP-160 (2009).<br />
[8] Barlet, D. et al. Individual monitoring of External Radiation. Special Issue, Radiat Prot Dosimetry (2001) 96(1-<br />
3).<br />
[9] van Dijk, J. et al. Harmonisation of Individual Monitoring in Europe. Special Issue, Radiat Prot Dosimetry (2004)<br />
112(1).<br />
[10] Alves, J. et al. The new EC Technical Recommendatios for Monitoring Individuals Occupationally Exposed to<br />
External Radiation. Radiat Prot Dosimetry (2011) 144(1-4): 17-25.<br />
[11] International Commission on Radiological Protection. The 2007 Recommendations of the ICRP. Publication 103<br />
(2007).<br />
[12] International Organization for Standardization. X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and<br />
dose rate meters and for <strong>de</strong>termining their response as a function of photon energy. Part 3: Calibration of area and<br />
personal dosemeters and the measurements of their respones as a function of energy and angle of inci<strong>de</strong>nce. ISO<br />
4037-3 (1993).<br />
[13] International Organization for Standardization. Gui<strong>de</strong> to the expression of uncertainty in measurement. ISO/IEC<br />
Gui<strong>de</strong> 98 Part 3 (1995)<br />
[14] WELMEC 7.2, issue 3: Software Gui<strong>de</strong> a of May 2008 (http://www.w<strong>el</strong>mec.org/publications/7-2.asp).<br />
[15] International Organization for Standardization. Requisitos generales para la competencia <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong><br />
ensayo y <strong>de</strong> calibración. EN ISO/IEC 17025 (ISO) (2005).<br />
624
PRESENTACIONES PÓSTER<br />
625
Sesión A01.<br />
Fuentes <strong>de</strong> radiación natural.<br />
626
EL CEMENTO POLIMÉRICO DE AZUFRE COMO<br />
ALTERNATIVA PARA EL RECICLADO DE FOSFOYESOS.<br />
PRUEBAS DE CORROSIÓN DE CEMENTOS ENRIQUECIDOS<br />
CON FOSFOYESOS.<br />
Gascó, C. (a) , López, F. A. (b) , Navarro, N. (c) , Yagüe, L. (c) , Álvarez, A. (c) , Sánchez,<br />
M. (d) ,<br />
Sanz, B. (b) , Ballesteros, O. (b) , Román, C.P. (b) .<br />
(a) Radiactividad Ambiental y Vigilancia Radiológica CIEMAT<br />
(b) CENIM (Centro Nacional <strong>de</strong> Investigaciones Metalúrgicas, CESIC, Madrid)<br />
(c) Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológic CIEMAT<br />
(d) Unidad <strong>de</strong> Espectrometría <strong>de</strong> Masas y Aplicaciones Geoquímicas CIEMAT<br />
1.- INTRODUCCIÓN<br />
El fosfoyeso es un producto residual <strong>de</strong> la industria <strong>de</strong> los fertilizantes, generado en gran<strong>de</strong>s cantida<strong>de</strong>s en<br />
la producción <strong>de</strong> ácido fosfórico a partir <strong>de</strong> fosfatos naturales mediante digestión con ácido sulfúrico. La<br />
mayor parte <strong>de</strong> estos residuos sólidos se <strong>de</strong>positan en balsas, sin ningún tipo <strong>de</strong> tratamiento. Existen por<br />
tanto, gran<strong>de</strong>s almacenamientos <strong>de</strong> estos residuos industriales, que <strong>de</strong>bido a la ubicación <strong>de</strong> las plantas <strong>de</strong><br />
producción <strong>de</strong> ácido fosfórico, se encuentran generalmente en zonas costeras y próximas a núcleos <strong>de</strong><br />
población.<br />
Los fosfoyesos están constituidos principalmente por yeso, junto con restos <strong>de</strong> ácido fosfórico, fosfatos,<br />
fluoruros, metales pesados y radionucleidos naturales ya que <strong>el</strong> mineral original (fosforita) concentra<br />
uranio en su proceso <strong>de</strong> formación. Esta composición limita <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> fosfoyeso en otras aplicaciones.<br />
El trabajo que se presenta se ha <strong>de</strong>sarrollado en <strong>el</strong> marco <strong>de</strong> un proyecto <strong>de</strong> investigación (INCERAFOS)<br />
cuyo objetivo es <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> un procedimiento para <strong>el</strong> reciclado d<strong>el</strong> fosfoyeso mediante su<br />
incorporación en una sustancia polimérica <strong>de</strong> matriz sulfurosa, obteniendo <strong>de</strong> esta forma cementos<br />
modificados. Al mismo tiempo, se trata <strong>de</strong> estudiar la estabilidad <strong>de</strong> los materiales resultantes <strong>de</strong> este<br />
proceso mediante una serie <strong>de</strong> ensayos <strong>de</strong> erosión ac<strong>el</strong>erada para simular su <strong>de</strong>terioro en la naturaleza y<br />
<strong>de</strong>terminar si durante este proceso los radionucleidos existentes son lixiviables.<br />
El interés <strong>de</strong> llevar a cabo este estudio es evitar la dispersión <strong>de</strong> los radionucleidos en <strong>el</strong> medio ambiente<br />
mediante su retención en cementos especiales. Está refrendado por la reciente preocupación <strong>de</strong> la<br />
Comunidad internacional por los productos NORM “Naturally-Occurring Radioactive Materials” y<br />
TENORM “Technologically enhanced naturally occurring radioactive material”, es <strong>de</strong>cir, materiales<br />
que contengan cantida<strong>de</strong>s <strong>el</strong>evadas <strong>de</strong> radionucleidos <strong>de</strong> origen natural <strong>de</strong>bido a procesos industriales o<br />
activida<strong>de</strong>s antropogénicas.<br />
El objetivo final es <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> un proceso que permita la reutilización <strong>de</strong> estos materiales residuales<br />
proporcionando a la vez una solución a la <strong>de</strong>manda social existente para su retirada <strong>de</strong> las balsas don<strong>de</strong> se<br />
encuentran actualmente.<br />
2.- MATERIALES Y MÉTODOS<br />
El <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la parte experimental ha consistido en:<br />
627
a) Medida y cuantificación <strong>de</strong> los radionucleidos naturales existentes en los diversos tipos <strong>de</strong><br />
cementos s<strong>el</strong>eccionados para su posterior análisis <strong>de</strong> corrosión.<br />
b) Análisis <strong>de</strong> las disoluciones proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> la corrosión <strong>de</strong> cementos a diferentes pH y<br />
cuantificación <strong>de</strong> los radionucleidos naturales existentes.<br />
c) Evaluación <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong> corrosión con respecto a radionucleidos <strong>de</strong> origen natural.<br />
Estas medidas y evaluaciones se han llevado a cabo en tres clases <strong>de</strong> cemento: sin fosfoyeso, con un<br />
porcentaje <strong>de</strong> fosfoyeso d<strong>el</strong> 30%, y con fosfoyeso <strong>de</strong> Hu<strong>el</strong>va. Estos cementos se sometieron a ensayos <strong>de</strong><br />
absorción <strong>de</strong> agua a diferentes pH. Para <strong>el</strong>lo se prepararon 5 probetas (Figura 1) <strong>de</strong> cada clase <strong>de</strong> cemento<br />
y fueron sometidas a 2 ciclos <strong>de</strong> inmersión, <strong>de</strong> 21 días cada uno, en soluciones tampón <strong>de</strong> diferentes pH,<br />
cuyas características se presentan en la Tabla 1.<br />
Figura 1 -Probetas SC-21 <strong>de</strong>spués<br />
d<strong>el</strong> ensayo (pH 2, 4, 6, 8 y 10)<br />
pH 2 4 6 8 10<br />
Ácido bórico (g) 0,000 0,000 0,000 6,928 3,092<br />
Ácido cítrico 1 H20 (g) 6,430 11,768 12,526 0,000 0,000<br />
NaOH (50% sol. p/p) (ml) 3,26 6,00 8,43 3,00 2,34<br />
KCl (g) 0,00 0,00 0,00 0,00 3,728<br />
HCl 35% (ml) 6,126 3,960 0,000 3,900 0,000<br />
Conservante (ml) 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00<br />
Agua c.s.p. (L) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00<br />
Tabla 1 - Composición <strong>de</strong> los tampones empleados en los estudios<br />
<strong>de</strong> corrosión<br />
Los cementos y las disoluciones proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> la corrosión <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las probetas fueron sometidos<br />
a los siguientes análisis 1 , según <strong>el</strong> esquema <strong>de</strong> la figura 2:<br />
a) Determinación <strong>de</strong> radionucleidos <strong>de</strong> origen natural ( 238 U, 232 Th, 226 Ra, 210 Pb y 40 K) mediante<br />
espectrometría gamma, empleando <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> Ge ultrapuro. La medida <strong>de</strong> 238 U, 232 Th y 226 Ra<br />
se realizó <strong>de</strong> forma indirecta, a partir <strong>de</strong> las líneas <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> sus <strong>de</strong>scendientes, 234 Th (63,3<br />
keV, 4 %), 228 Ac (911,2 keV, 25,8 %) y 214 Bi/ 214 Pb (609,3 keV, 46,1%351,9 keV, 37,6 %)<br />
respectivamente, una vez alcanzado <strong>el</strong> equilibrio radiactivo. La concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong><br />
210 Pb, y 40 K se <strong>de</strong>terminó a partir <strong>de</strong> las líneas <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> estos dos radionucleidos, con<br />
energías y probabilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> 46,5 keV, 4,2% y 1460 keV, 11% respectivamente.<br />
b) Análisis radioquímico d<strong>el</strong> 210 Po y cuantificación por espectrometría alfa mediante <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
silicio <strong>de</strong> implantación iónica (alpha-PIPs) <strong>de</strong> gran pureza, en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> alto<br />
vacío.<br />
c) Análisis <strong>de</strong> uranio por fosforimetría cinética inducida por láser.<br />
628
Material<br />
S o L<br />
Cemento<br />
(S)<br />
Cemento sin<br />
Fosfoyeso (L)<br />
Cemento con<br />
Fosfoyeso (L)<br />
Cemento con<br />
Fosfoyeso <strong>de</strong><br />
Hu<strong>el</strong>va (L)<br />
Figura 2 - Análisis realizado a cada probeta sólida <strong>de</strong> cemento y a las disoluciones<br />
proce<strong>de</strong>ntes d<strong>el</strong> ensayo <strong>de</strong> corrosión a diferentes pH.<br />
3.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Los resultados <strong>de</strong> la caracterización radiológica <strong>de</strong> las probetas <strong>de</strong> cemento y soluciones proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong><br />
los ensayos <strong>de</strong> corrosión se presentan en las Tablas 2 y 3.<br />
Ref. pH<br />
234 Th ( 238 U)<br />
Espectrometría gamma (Sólidos: Bq·g -1 ; Líquidos: Bq·L -1 ) (�2�)<br />
235 U<br />
226 Ra ( 214 Bi)<br />
232 Th ( 228 Ac)<br />
SC-21 0,0088±0,0027 LD (0,0034) 0,0077±0,0017 0,0113±0,0017 0,50±0,12 0,0149±0,0070<br />
IN-21-30 0,0324±0,0034 LD (0,0130) 0,1770±0,0050 0,0105±0,0017 0,381±0,089 0,253±0,035<br />
Z3L-21-30 0,0801±0,0088 0,0101±0,0059 0,1300±0,0030 0,0093±0,0020 0,396±0,092 0,148±0,042<br />
2 LD (2,44) LD (2,16) 6,24����� LD (2,36) LD (13,6) 8,96±3,72<br />
4 LD (2,44) LD (2,04) 12,12±1,00 LD (2,12) LD (10,00) LD (2,96)<br />
6 LD (2,28) LD (1,92) 1,28±0,92 LD (1,96) LD (10,00) LD (2,68)<br />
8 LD (6,00) LD (3,20) LD (1,16) LD (2,20) LD (11,60) LD (14,40)<br />
10 LD (2,04) LD (1,68) 18,40±1,12 LD (1,80) 17,40±8,32 LD (2,44)<br />
2 LD (2,44) LD (2,16) 6,24±1,16 LD (2,36) LD (13,60) 8,96±3,72<br />
4 LD (2,16) LD (1,76) 4,16±0,88 LD (1,88) LD (9,20) LD (2,56)<br />
6 2,12±1,68 LD (1,84) LD (1,20) LD (1,92) LD (9,60) LD (2,68)<br />
8 LD (7,60) LD (3,32) 3,52±0,96 LD (2,28) LD (12,00) LD (14,80)<br />
10 LD (2,08) LD (1,60) LD (0,84) LD (1,72) LD (10,80) LD (2,68)<br />
2(1 er ciclo) 3,36±2,16 LD (2,36) 5,96±1,08 LD (2,68) LD (14,80) 8,80±4,00<br />
2(1 er ciclo)* 4,16±1,52 LD (2,28) 8,16±0,92 LD (2,48) LD (13,60) 5,72±3,80<br />
4 9,04±2,88 LD (1,92) 0,86±0,77 LD (1,96) LD (10,00) 3,16±2,84<br />
6 10,08±1,60 LD (1,92) LD (1,28) LD (2,00) LD (9,60) LD (2,88)<br />
8 LD (6,00) LD (3,08) 1,72±0,92 LD (2,12) LD (11,60) LD (14,00)<br />
10 LD (2,52) LD (2,00) 14,80±1,12 LD (2,12) LD (13,20) LD (2,88)<br />
Tabla 2 – Resultados obtenidos mediante espectrometría Gamma<br />
SC-21<br />
IN-21-30<br />
Z3L-21-30<br />
Cemento sin<br />
Fosfoyeso SC - 21<br />
Cemento con<br />
Fosfoyeso IN - 21 - 30<br />
Cemento con<br />
Fosfoyeso Z3L - 21 -<br />
30<br />
Caracterización radiactiva: Caracterización radiactiva: a) Espectrometría gamma b)<br />
a) Espectrometría gamma Espectrometría alfa y c) fosforimetría Láser. Disoluciones<br />
b) Espectrometría alfa y<br />
proce<strong>de</strong>ntes d<strong>el</strong> ataque <strong>de</strong> cada probeta.<br />
c) fosforimetría Láser<br />
pH =2 pH =4 pH =6 pH =8 pH =10<br />
40 K<br />
629<br />
210 Pb
Material<br />
S o L<br />
Cemento<br />
(S)<br />
Material<br />
S o L<br />
Cemento sin<br />
Fosfoyeso (L)<br />
Cemento con<br />
Fosfoyeso (L)<br />
Cemento con<br />
Fosfoyeso <strong>de</strong><br />
Hu<strong>el</strong>va (L)<br />
Tampón Blanco<br />
(L)<br />
Ref. pH<br />
Espectrometría � y fosforimetría láser(Sol.: Bq·g -1 ;Liq.: Bq·L -1 )<br />
210 Po�2�<br />
238 U�2�<br />
235 U���<br />
234 U�2�<br />
SC-21 0,0116±0,005 0,0127±0,0009 5,84E-04±0,42E-04 0,0131±0,0009<br />
IN-21-30 0,225±0,009 0,0446±0,0032 0,0021±0,0002 0,0461±0,0033<br />
Z3L-21-30 0,3075±0,0073 0,1098±0,0079 0,0051±0,0004 0,1133±0,0081<br />
SC-21<br />
IN-21-30<br />
Z3L-21-30<br />
Ref. pH<br />
210 Po�1�<br />
238 U�1�<br />
235 U�1�<br />
234 U�1�<br />
2 0,0078�0,0092 0,0803±0,0025 0,00370±0,00011 0,0828�0,0025<br />
4 0,039±0,019 0,143±0,012 0,00660±0,00057 0,148±0,013<br />
6 0,017±0,011 0,0778±0,0049 0,00358±0,00023 0,0803±0,0051<br />
8 0,0089±0,0095 0,01062±0,00025 0,000489±0,000011 0,01096±0,00025<br />
10 0,0082±0,0061 0,0095±0,0049 0,00044±0,00023 0,0098±0,0051<br />
2 0,983±0,070 1,087±0,049 0,0500±0,0023 1,121±0,051<br />
4 0,160±0,026 0,729±0,047 0,0335±0,0022 0,752±0,048<br />
6 0,079±0,017 1,136±0,040 0,0523±0,0018 1,172±0,041<br />
8 0,011±0,010 0,086±0,027 0,0040±0,0013 0,089±0,028<br />
10 0,0051±0,0108 0,0543±0,0074 0,00250±0,00034 0,0561±0,0076<br />
2 (1 er ciclo) 0,721±0,059 4,25±0,14 0,1956±0,0063 4,38±0,14<br />
2 (1 er ciclo)* 0,792±0,065 ---- ---- ----<br />
4 0,434±0,043 8,45±0,14 0,3889±0,0063 8,72±0,14<br />
6 0,304±0,037 7,93±0,12 0,3651±0,0057 8,18±0,13<br />
8 0,0078±0,0138 0,1272±0,0025 0,00586±0,00011 0,1312±0,0025<br />
10 0,0098±0,0077 0,2470±0,0074 0,01137±0,00034 0,2548±0,0076<br />
2 0,014±0,008 LD (0,0025) LD (0,00011) LD (0,0025)<br />
4 0,015±0,009 LD (0,0025) LD (0,00011) LD (0,0025)<br />
6 0,012±0,007 LD (0,0025) LD (0,00011) LD (0,0025)<br />
8 0,0062±0,0082 LD (0,0025) LD (0,00011) LD (0,0025)<br />
10 0,0080±0,0060 LD (0,0025) LD (0,00011) LD (0,0025)<br />
Tabla 3 – Resultados espectrometría Alfa y Fosforimetría Láser<br />
A partir <strong>de</strong> estos resultados, y empleando la expresión (1), se calcularon los porcentajes <strong>de</strong> extracción<br />
para cada radionucleido, cuyos valores se muestran en la Tabla 4:<br />
A Bq g P g<br />
% Extracción<br />
·100<br />
Radionucleido<br />
s( ·<br />
�1<br />
)· probeta�sec a(<br />
)<br />
�1<br />
AL ( Bq· L )· VTotal ( L)<br />
� (1)<br />
Don<strong>de</strong>:<br />
AS= Concentración <strong>de</strong> actividad d<strong>el</strong> radionucleido expresada en Bq·g -1<br />
Pprobeta-seca= Peso total <strong>de</strong> la probeta <strong>de</strong> cemento sometida a ensayo.<br />
AL= Concentración <strong>de</strong> actividad d<strong>el</strong> radionucleido expresada en Bq·L -1<br />
VTotal= Volumen total <strong>de</strong> la disolución tampón (pH) empleada en <strong>el</strong> ensayo, expresada en litros.<br />
630
Tabla 4- Resultados <strong>de</strong> los porcentajes <strong>de</strong> extracción (%) a diferente pH <strong>de</strong> los diversos<br />
radionucleidos naturales en las muestras <strong>de</strong> cemento.<br />
Material Referencia pH<br />
234<br />
Th<br />
( 238 235<br />
U<br />
226<br />
Ra<br />
U) % % ( 214 232<br />
Th<br />
Bi) (<br />
%<br />
228 40<br />
K<br />
210<br />
Pb<br />
210<br />
Po<br />
238<br />
U<br />
Ac) % % % %<br />
%<br />
SC-21 2
Tabla 5 - Valores <strong>de</strong> la constante Kd en las muestras <strong>de</strong> cemento, expresados en Kg·L -1 , calculados para<br />
los distintos radionucleidos naturales a diferente pH.<br />
Material Referencia pH<br />
234<br />
Th<br />
( 238 235<br />
U<br />
226<br />
Ra<br />
U)<br />
( 214 232<br />
Th<br />
Bi) ( 228 40<br />
K<br />
210<br />
Pb<br />
210<br />
Po<br />
238<br />
U<br />
Ac)<br />
SC-21 2
%<br />
0,20<br />
0,18<br />
0,16<br />
0,14<br />
0,12<br />
0,10<br />
0,08<br />
0,06<br />
0,04<br />
0,02<br />
210 Po<br />
0,00<br />
0 2 4 6 8 10<br />
SC-21 IN-21-30 Z3L-21-30<br />
%<br />
4,00<br />
3,50<br />
3,00<br />
2,50<br />
2,00<br />
1,50<br />
1,00<br />
0,50<br />
Uranio Natural<br />
0,00<br />
0 2 4 6 8 10<br />
SC-21 IN-21-30 Z3L-21-30<br />
Figura 3 - Variación d<strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> extracción <strong>de</strong> radionucleidos naturales<br />
en cementos con <strong>el</strong> pH d<strong>el</strong> medio empleado para su corrosión.<br />
4.- CONCLUSIONES<br />
Se han establecido los porcentajes <strong>de</strong> radionucleidos naturales en las disoluciones proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> los<br />
estudios <strong>de</strong> corrosión a diferentes pH. Dichos porcentajes son inferiores al 40% para aqu<strong>el</strong>los<br />
radionucleidos emisores gamma cuya <strong>de</strong>tección se produce con menor sensibilidad. Dentro <strong>de</strong> los<br />
emisores gamma consi<strong>de</strong>rados, <strong>el</strong> <strong>de</strong> mayor radiotoxicidad es <strong>el</strong> 226 Ra, para <strong>el</strong> que se alcanzan los límites<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>tección menores. Las mediadas realizadas con técnicas más sensibles permiten <strong>de</strong>terminar<br />
porcentajes <strong>de</strong> extracción inferiores al 1‰.<br />
De acuerdo con los resultados obtenidos en este proyecto, <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> inmovilización <strong>de</strong> los fosfoyesos<br />
con cementos <strong>de</strong> azufre es una alternativa para reducir <strong>el</strong> impacto ambiental <strong>de</strong> estos productos residuales.<br />
Su utilización como materiales <strong>de</strong> construcción y posterior evacuación a verte<strong>de</strong>ros no produce<br />
contaminación d<strong>el</strong> medio circundante teniendo en cuenta los resultados <strong>de</strong> los ensayos <strong>de</strong> lixiviación<br />
realizados.<br />
5.- REFERENCIAS<br />
(1) “Radiactividad natural en cementos <strong>de</strong> azufre modificados con fosfoyesos”- C.Gascó, A.Álvarez, N.<br />
Navarro , F.A. López, A. López-D<strong>el</strong>gado, F.J. Alguacil, H.Tayibi, M.Sánchez. XII Congreso nacional <strong>de</strong> la<br />
Sociedad Española <strong>de</strong> Protección Radiológica, Alicante (España) 2-5 Junio 2009.<br />
633
CONTENIDO RADIOACTIVO EN AGUAS DE GALERÍAS DE<br />
TENERIFE, ISLAS CANARIAS<br />
M. López Pérez 1 , X. Duarte Rodríguez 1 , M. Triguero Pérez 1 , J. Hernán<strong>de</strong>z Armas 1 , A.<br />
Catalán Acosta 1 .<br />
1 Laboratorio <strong>de</strong> Física Médica y Radioactividad Ambiental. Departamento <strong>de</strong> Medicina<br />
Física y Farmacología. Universidad <strong>de</strong> La Laguna, fimerall@ull.es<br />
RESUMEN<br />
La presencia <strong>de</strong> radioisótopos naturales y/o artificiales en <strong>el</strong> medio acuático terrestre subterráneo<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> fundamentalmente <strong>de</strong>: a) <strong>de</strong> las concentraciones <strong>de</strong> estos en las rocas d<strong>el</strong> acuífero y b) <strong>de</strong> los<br />
posibles aportes <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la atmósfera que pue<strong>de</strong>n encontrarse suspendidos “fall-out”y que precipiten y<br />
alcancen la zona don<strong>de</strong> se produzca <strong>el</strong> agua. El consumo <strong>de</strong> agua por <strong>el</strong> hombre ocasiona la<br />
incorporación al organismo <strong>de</strong> los radionúclidos existentes en la misma, pudiendo dar lugar a efectos<br />
sobre la salud humana. Así la Unión Europea a través <strong>de</strong> la Directiva 98/83/EC establece unos valores<br />
límites <strong>de</strong> parametros radiológicos para asegurar la calidad d<strong>el</strong> agua <strong>de</strong> consumo humano y la<br />
aceptación <strong>de</strong> la misma como agua potable. La principal fuente <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> consumo en la Isla <strong>de</strong><br />
Tenerife proviene <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósitos naturales subterráneos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los que se extrae mediante pozos o bien<br />
galerías. El Laboratorio <strong>de</strong> Física Médica y Radioactividad <strong>de</strong> La Laguna, Tenerife, ha analizado <strong>el</strong><br />
contenido radiológico en 11 muestras <strong>de</strong> agua subterráneas tomadas en diferentes galerías <strong>de</strong> la isla.<br />
Estas medidas se realizaron utilizando dos <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> ZnS(Ag), un contador proporcional <strong>de</strong> bajo<br />
fondo, dos <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio y un espectrómetro alfa. Los valores d<strong>el</strong> índice alfa total se<br />
encuentran comprendidos entre
El consumo <strong>de</strong> agua por <strong>el</strong> hombre ocasiona la posible incorporación al organismo <strong>de</strong> los radionúclidos<br />
existentes en <strong>el</strong>la, pudiendo ocasionar efectos in<strong>de</strong>seados sobre la salud humana. Para evitarlos o<br />
disminuirlos, diversos Organismos han establecidos unos límites para la concentración <strong>de</strong> sustancias<br />
radiactivas en las aguas a fin <strong>de</strong> que puedan usarse para <strong>el</strong> consumo humano. Así la Unión Europea a<br />
través <strong>de</strong> la Directiva 98/83/EC [1] establece unos valores límites <strong>de</strong> 100 Bq/L para <strong>el</strong> 3 H y 0.10 mSv/año<br />
para la Dosis Indicativa Total (D.I.T.) para asegurar la calidad d<strong>el</strong> agua <strong>de</strong> bebida. La D.I.T. se obtiene<br />
excluyendo <strong>el</strong> tritio, 40 K, radón y los productos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración d<strong>el</strong> radón. En la Guía <strong>de</strong><br />
Recomendaciones <strong>de</strong> la Organización Mundial <strong>de</strong> Salud [2] (OMS) 2004, primera edición, se establece<br />
que si los valores <strong>de</strong> los <strong>de</strong>nominados índice alfa total e índice beta total no superan 0.5 Bq/L y 1 Bq/L<br />
respectivamente, las aguas son aptas para <strong>el</strong> consumo humano, excluyendo <strong>el</strong> 40 K y 3 H para <strong>el</strong> índice beta<br />
total. Actualmente en España según lo fijado en <strong>el</strong> Real Decreto 140/2003 [3] <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> índice alfa total<br />
está establecido en 0.1 Bq/L y <strong>el</strong> índice beta total en 1 Bq/L y a<strong>de</strong>más establece que la concentración <strong>de</strong><br />
tritio no <strong>de</strong>be superar los 100 Bq/L. Estos valores límites establecen un umbral que en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
superarse obligan a <strong>de</strong>terminar las concentraciones <strong>de</strong> radionúclidos individuales. Una vez conocidas<br />
dichas concentraciones se pue<strong>de</strong> estimar a partir <strong>de</strong> <strong>el</strong>las la dosis a los humanos como consecuencia a la<br />
ingesta <strong>de</strong> agua, la <strong>de</strong>nominada Dosis Indicativa Total .Si dicha D.I.T. no supera los 0.1mSv/año <strong>de</strong>bido<br />
al consumo <strong>de</strong> agua (730 L/año), <strong>el</strong> agua mantiene su calificativo <strong>de</strong> “apta” para <strong>el</strong> consumo si bien hay<br />
que hacer activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vigilancia y control <strong>de</strong> la misma <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista radiológico. En la Figura<br />
No 1 se esquematizan las actuaciones para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la radioactividad en <strong>el</strong> agua <strong>de</strong> consumo [4] .<br />
Los objetivos <strong>de</strong> este trabajo han sido:<br />
1) Determinar los índices <strong>de</strong> actividad alfa total y beta total en muestras <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> diversas galerías<br />
(minas para la extracción <strong>de</strong> agua subterráneas) <strong>de</strong> la Isla <strong>de</strong> Tenerife.<br />
2) Determinar cuando proceda <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> D.I.T. en <strong>el</strong> supuesto que estas aguas se usaran directamente<br />
para <strong>el</strong> consumo humano.<br />
Figura Nº 1: Esquema <strong>de</strong> control <strong>de</strong> la radioactividad en <strong>el</strong> agua <strong>de</strong> consumo [4] .<br />
635
2. Material y Método<br />
La principal fuente <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> consumo en la Isla <strong>de</strong> Tenerife proviene <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósitos naturales<br />
subterráneos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los que se extrae mediante pozos o bien galerías. Las muestras <strong>de</strong> agua han sido<br />
tomadas en la bocamina <strong>de</strong> 11 galerías, situadas en terrenos <strong>de</strong> los municipios <strong>de</strong> La Orotava y Los<br />
Realejos y con las precauciones habituales <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong>stinadas a análisis fisico-químico: bot<strong>el</strong>la <strong>de</strong><br />
un solo uso, etiquetado inmediato, aguas no estancadas, etc.<br />
En todas las muestras se les <strong>de</strong>terminó <strong>el</strong> pH, la conductividad <strong>el</strong>éctrica (CE), los índices <strong>de</strong> actividad alfa<br />
total y beta total y la concentración <strong>de</strong> potasio.<br />
La medida d<strong>el</strong> pH y, sobre todo, la CE nos ha permitido tener una i<strong>de</strong>a previa <strong>de</strong> las alícuotas que había<br />
que tomar para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los índices <strong>de</strong> actividad alfa y beta total. En la Tabla No.1 se recogen<br />
los valores tanto <strong>de</strong> pH como <strong>de</strong> CE <strong>de</strong> cada muestra <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> galeria analizada en este estudio.<br />
Tabla No. 1: Valores <strong>de</strong> pH y CE <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> galería analizadas<br />
GALERIA NOMBRE DE LA<br />
pH CE<br />
GALERÍA<br />
(µS/cm)<br />
1 Risco Rajado 8.23 217<br />
2 La Puente 8.40 584<br />
3 Chimoche 8.48 753<br />
4 Montaña Blanca 8.53 309<br />
5 Montaña Enmedio 8.62 403<br />
6 Caramujo I 7.95 495<br />
7 El Portillo 8.34 2370<br />
8 Almagre y Cabezón 7.39 4600<br />
9 Nuevo Portillo 8.73 716<br />
10 Los Zarzales 8.15 1294<br />
11 La Casualidad 8.22 1531<br />
Para la realización <strong>de</strong> las medidas d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total y beta total, las muestras se prepararon<br />
siguiendo procedimientos publicados por AENOR [5] , Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear [6,7] y los documentos<br />
ISO [8,9] correspondientes. La preparacion química <strong>de</strong> cada muestra para estas <strong>de</strong>terminaciones consistía<br />
en una concentración <strong>de</strong> la muestra por evaporación a sequedad y <strong>de</strong>posición d<strong>el</strong> residuo sobre una<br />
plancheta <strong>de</strong> acero inoxidable <strong>de</strong> 5 cm <strong>de</strong> diámetro y fondo estriado. Los volúmenes tomados <strong>de</strong> cada<br />
muestra <strong>de</strong>pendían <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong> residuo sólido que la muestra generara, <strong>de</strong> forma que nunca se<br />
superase los 12 mg/cm 2 para evitar gran<strong>de</strong>s correcciones <strong>de</strong>bidas a la influencia <strong>de</strong> autoabsorción.<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los índices alfa total en estas muestras se ha realizado mediante <strong>el</strong> contaje con<br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>lo sólido SZn (Mod<strong>el</strong>o 2015A Canberra, USA) calibrado con un patrón <strong>de</strong> calibración<br />
<strong>de</strong> Am-241 certificado por <strong>el</strong> CIEMAT (Centro <strong>de</strong> Investigaciones Energéticas, Medioambientales y<br />
Tecnológicas). El tiempo <strong>de</strong> medida fue <strong>de</strong> cinco ciclos <strong>de</strong> 86400 s cada uno. El fondo para <strong>el</strong> canal alfa<br />
es <strong>de</strong> 12 cuentas y una eficiencia para <strong>el</strong> 241 Am d<strong>el</strong> 38%.<br />
El índice beta total se estableció con un contador proporcional <strong>de</strong> flujo continuo <strong>de</strong> gas <strong>de</strong> bajo fondo<br />
(LB770, Berthold), con sistema anticoinci<strong>de</strong>ncia. La calibración <strong>de</strong> este equipo se llevó a cabo con unos<br />
patrones <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> 90 Sr+ 90 Y certificados por <strong>el</strong> CIEMAT. El tiempo <strong>de</strong> medida utilizado fue <strong>de</strong> 10<br />
ciclos <strong>de</strong> 3600 segundos para cada uno. El fondo para <strong>el</strong> canal beta era menor <strong>de</strong> 1cpm y una eficiencia<br />
para <strong>el</strong> 90 Sr d<strong>el</strong> 45%.<br />
Siguiendo los protocolos d<strong>el</strong> CSN [6,7] se substrajo <strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> 40 K al valor d<strong>el</strong> índice beta total. El<br />
contenido <strong>de</strong> 40 K se calculó <strong>de</strong>terminando <strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> potasio en las muestras <strong>de</strong> agua mediante un<br />
Espectrómetro <strong>de</strong> Absorción Atómica <strong>de</strong> Llama (SpectrAA 220FS, Varian) calibrado con una solución<br />
patrón <strong>de</strong> potasio <strong>de</strong> 1.000±0.002 g/L.<br />
636
Para calcular la dosis efectiva a la población <strong>de</strong>bido al consumo <strong>de</strong> agua en aqu<strong>el</strong>las muestras don<strong>de</strong> se<br />
superaran los 0.1Bq/L <strong>de</strong> índice alfa total, se emplean los coeficientes para adultos establecidos por la<br />
ICRP (Comisión Internacional <strong>de</strong> Protección Radiológica 1996) [10] y consi<strong>de</strong>rando un consumo <strong>de</strong> agua<br />
<strong>de</strong> 730 L/persona y año establecido por la OMS [2] .Obviamente este cálculo solo tiene sentido si <strong>el</strong> índice<br />
alfa total es mayor <strong>de</strong> 0.1Bq/L y <strong>el</strong> índice beta total mayor <strong>de</strong> 1Bq/L.<br />
3. Resultados<br />
En la Tabla No 2 se pue<strong>de</strong> observar los resultados <strong>de</strong> los índices alfa total y beta total (excluido la<br />
concentación <strong>de</strong> 40 K) obtenidos en las 11 muestras <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> galerías analizadas.<br />
Tabla No 2: Resultados <strong>de</strong> los índices alfa total y beta total con su <strong>de</strong>sviación estandar en las<br />
muestras <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> galería analizadas.<br />
GALERÍA<br />
ÍNDICE ALFA TOTAL<br />
(Bq/L)<br />
ÍNDICE BETA TOTAL<br />
(Bq/L)<br />
1
4. Conclusiones<br />
1. En cuatro <strong>de</strong> las once muestras <strong>de</strong> aguas <strong>de</strong> galería analizadas, <strong>el</strong> índice alfa total fue superior a 0.5<br />
Bq/L.<br />
2. Dos <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> aguas superaban <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> 1 Bq/L <strong>de</strong> índice beta total.<br />
3. En ninguna <strong>de</strong> estas cuatro muestras se alcanzó los 0.1 mSv/año <strong>de</strong> D.I.T.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] EC 1998, Council Directive 98/83/EC of 3 November 1998. The quality of water inten<strong>de</strong>d for human<br />
consumption. Official Journal of the European Communities L. 330, 5. 12. 1998.<br />
[2] WHO, 2004. World Health Organization. Guid<strong>el</strong>ines for Drinking Water Quality, Recommendations, third ed.,<br />
vol. 1. WHO, Geneva. 1<br />
[3] Real Decreto 140/2003, d<strong>el</strong> 7 <strong>de</strong> febrero, por <strong>el</strong> que se establece los criterios sanitarios <strong>de</strong> la calidad d<strong>el</strong> agua <strong>de</strong><br />
consumo humano, BOE núm. 45, 21 <strong>de</strong> febrero d<strong>el</strong> 2003, 7228.<br />
[4] Protocolo para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la radioactividad en <strong>el</strong> agua <strong>de</strong> consumo Humano. Versión 6. Octubre 2004.<br />
Ministerio <strong>de</strong> Sanidad y Consumo.<br />
[5] Norma Española UNE 73311-4 <strong>de</strong> enero 2002. Determinación d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad beta total en aguas<br />
mediante contador proporcional. AENOR 2002.<br />
[6] Procedimiento <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las índices <strong>de</strong> actividad beta total y beta resto en aguas mediante contador<br />
proporcional. Colección Informes Técnicos 11.2004, Serie Vigilancia Radiológica Ambiental Procedimiento 1.5.<br />
Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear .2004.<br />
[7] Procedimiento <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total en muestras <strong>de</strong> agua. Método <strong>de</strong><br />
coprecipitación y evaporación. Colección Informes Técnicos 11.2005, Serie Vigilancia Radiológica Ambiental<br />
Procedimiento 1.9. Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear.2005.<br />
[8] ISO 9696: Water quality. Measurement of gross alpha activity in non-saline water. Thick source method. 2007.<br />
[9] ISO 9697: Water quality. Measurement of gross beta activity in non-saline water. 2007.<br />
[10] International Commission of Radiological Protection (ICRP). Dose Coefficients for Intakes of Radionucli<strong>de</strong>s by<br />
workers. ICRP publication 68. Oxford Pergamon Press. 1994<br />
[11] D. M. Bonotto, T. O. Bueno.The natural radioactivity in Guarani aquifer groundwater, Brazil.Applied Radiation<br />
and Isotopes.2007; 66: 1507-1522<br />
[12] J.M. Alcaraz P<strong>el</strong>egrina, A. Martinez-Aguirre. Natural radioactivity in ground around a fertilizer factory complex<br />
in South of Spain. Applied Radiation and Isotopes.2001;55:419-423<br />
638
ANÁLISIS DE LA RETENCIÓN DEL VAPOR DE AGUA EN<br />
SÍLICA GEL<br />
M. Herranz 1 , J.L. Pinilla 2 , N. Alegría 1,� , R. Idoeta 1 y F. Legarda 1<br />
1 Universidad d<strong>el</strong> País Vasco, UPV/EHU,<br />
Dpto. <strong>de</strong> Ingeniería Nuclear y Mecánica <strong>de</strong> Fluidos, Alameda <strong>de</strong> Urquijo s/n Bilbao.<br />
2 ENRESA – El Cabril, Córdoba.<br />
RESUMEN<br />
Para <strong>el</strong> muestreo d<strong>el</strong> tritio contenido en <strong>el</strong> aire se ha empleado un sistema activo compuesto por<br />
una bomba <strong>de</strong> aspiración, tres trampas r<strong>el</strong>lenas <strong>de</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice para la retención d<strong>el</strong> vapor <strong>de</strong> agua,<br />
colocadas en serie y un sistema <strong>de</strong> controladores para conocer las condiciones en las cuales <strong>el</strong><br />
muestreo se realiza. En este trabajo se ha evaluado la eficiencia <strong>de</strong> recolección d<strong>el</strong> vapor <strong>de</strong> agua<br />
que este sistema presenta en función d<strong>el</strong> caudal <strong>de</strong> aspiración, <strong>el</strong> volumen total <strong>de</strong> recogida y<br />
distintas condiciones meteorológicas.<br />
Palabras claves: tritio, sistema activo, condiciones meteorológicas.<br />
ABSTRACT<br />
For the sampling of the tritium in air, an active system has been used formed by an aspiration<br />
pump, three silica g<strong>el</strong> tramps placed in series, which retains water steam and some controllers to<br />
know the sampling conditions. In this work the efficiency of this system for the water steam<br />
collection has been evaluated as function of the flow rate, the total volume sampled and different<br />
weather conditions.<br />
Key Words: tritium, active system, weather conditions.<br />
1. Introducción<br />
El tritio ( 3 H) es un isótopo d<strong>el</strong> hidrógeno, emisor beta con una energía máxima <strong>de</strong> 18,6 keV, y vida<br />
media <strong>de</strong> 12,43 años. Su origen pue<strong>de</strong> ser tanto natural (cósmico) como artificial. De entre las<br />
fuentes <strong>de</strong> producción artificial se pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>stacar los reactores nucleares como fuente principal<br />
[1-2] aunque no única, ya que también se produce en algunas aplicaciones industriales y en las<br />
explosiones nucleares. Por <strong>el</strong>lo, <strong>el</strong> tritio es uno <strong>de</strong> los radionucleidos que se vigilan y mi<strong>de</strong>n en los<br />
Programas <strong>de</strong> Vigilancia Radiológica <strong>de</strong> la atmósfera.<br />
El tritio, como <strong>el</strong> hidrógeno, está presente en la atmófera en forma <strong>de</strong> vapor <strong>de</strong> agua (HTO) y en<br />
forma gaseosa (HT), teniendo la primera <strong>de</strong> <strong>el</strong>las un importante impacto radiológico.<br />
Existen distintos métodos <strong>de</strong> muestreo d<strong>el</strong> vapor <strong>de</strong> agua (HTO) presente en <strong>el</strong> aire que utilizan g<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong> sílice como absorbente d<strong>el</strong> agua. Estos métodos pue<strong>de</strong>n ser activos o pasivos. Uno <strong>de</strong> los<br />
métodos activos más sencillos [3-4] consta <strong>de</strong> los siguientes <strong>el</strong>ementos: una bomba <strong>de</strong> aspiración<br />
portátil, unas trampas r<strong>el</strong>lenas con g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice para retener <strong>el</strong> vapor <strong>de</strong> agua y sistemas <strong>de</strong> control:<br />
r<strong>el</strong>oj, caudalímetro y totalizador. Tras la recolección, se extrae <strong>el</strong> agua contenida en la sílica g<strong>el</strong><br />
por un proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>stilación y se mi<strong>de</strong> en un equipo <strong>de</strong> espectrometría beta por cent<strong>el</strong>leo líquido.<br />
� natalia.alegria@ehu.es<br />
639
A pesar <strong>de</strong> la sencillez d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> recogida, éste presenta, entre otros, algunos problemas<br />
<strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> la retención d<strong>el</strong> agua en <strong>el</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice [5], <strong>de</strong>bido a que la cantidad <strong>de</strong> vapor <strong>de</strong> agua<br />
retenida <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> los parámetros y <strong>de</strong> las caracteristicas <strong>de</strong> muestreo, como son <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
muestreo, <strong>el</strong> caudal <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> la bomba, la cantidad <strong>de</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice y la superficie libre d<strong>el</strong><br />
mismo; así como <strong>de</strong> algunas <strong>de</strong> las variables meteorológicas d<strong>el</strong> momento d<strong>el</strong> muestreo, como son<br />
la temperatura, la humedad r<strong>el</strong>ativa y la presión atmosférica. Por todo <strong>el</strong>lo, se ha estudiado la<br />
eficiencia <strong>de</strong> retención en diferentes emplazamientos y en distintas condiciones climatológicas<br />
(controladas y variables).<br />
2. Materiales<br />
Los componentes principales d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> muestreo, que se muestran en la Figura 1, son:<br />
- Bomba <strong>de</strong> aspiración <strong>de</strong> aire: en este estudio se han empleado dos bombas <strong>de</strong> distinto rango <strong>de</strong><br />
caudales, calibradas externamente. La primera <strong>de</strong> las bombas empleadas es la bomba DF-118,<br />
marca F&J SPECIALTY PRODUCTS, que permite s<strong>el</strong>eccionar <strong>el</strong> caudal <strong>de</strong> aspiración entre los<br />
0,1 y los 5 l/min. Esta bomba no mantiene <strong>el</strong> caudal para compensar la caída <strong>de</strong> presión en tiempo<br />
real, pudiendo observarse variaciones <strong>de</strong> caudal cercanas al 20%. La segunda bomba empleada es<br />
una bomba <strong>de</strong> medio caudal, a s<strong>el</strong>eccionar en <strong>el</strong> rango entre 20 y 85 l/min, que mantiene <strong>el</strong> caudal<br />
constante.<br />
- Las trampas <strong>de</strong> vapor <strong>de</strong> agua son cilindros <strong>de</strong> cristal <strong>de</strong> 25 cm <strong>de</strong> altura y 4,5 cm <strong>de</strong> diámetro<br />
que se llenan <strong>de</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice. En este estudio se han conectado 3 trampas en serie a través <strong>de</strong> las<br />
cuales ha pasado <strong>el</strong> aire.<br />
- El g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice es <strong>el</strong> <strong>de</strong>secante d<strong>el</strong> aire, marca PANREAC, 131335 PA-ACS, compuesto por<br />
granos irregulares o esferas, o tamaño <strong>de</strong> 3 a 6 mm, con indicador (cloruro <strong>de</strong> cobalto).<br />
Fig. 1 Sistema activo para la retención <strong>de</strong> vapor <strong>de</strong> agua en g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice.<br />
3. Métodos<br />
La preparación d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> medida se <strong>de</strong>be iniciar 24 horas antes <strong>de</strong> comenzar <strong>el</strong> muestreo, ya<br />
que es necesario calentar la sílica g<strong>el</strong> a 120ºC, siguiendo las instrucciones para <strong>de</strong>secarlo [10]. Una<br />
vez transcurrido ese periodo <strong>de</strong> tiempo se tienen que preparar las trampas llenándolas con una<br />
640
cantidad <strong>de</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice <strong>de</strong> unos 250 g, pesada en las condiciones d<strong>el</strong> laboratorio (20ºC y 65% <strong>de</strong><br />
humedad r<strong>el</strong>ativa) y s<strong>el</strong>lándolas. El sistema ya está preparado para realizar <strong>el</strong> muestreo.<br />
Conocido <strong>el</strong> caudal <strong>de</strong> aire aspirado por <strong>el</strong> sistema y las condiciones meteorológicas <strong>de</strong> presión<br />
atmosférica, temperatura y humedad r<strong>el</strong>ativa, a partir d<strong>el</strong> diagrama psicométrico [11-13] se pue<strong>de</strong><br />
calcular la cantidad <strong>de</strong> vapor <strong>de</strong> agua que tiene <strong>el</strong> aire en un periodo <strong>de</strong> tiempo concreto. Por<br />
diferencia <strong>de</strong> pesada, en iguales condiciones, entre <strong>el</strong> momento anterior y <strong>el</strong> posterio al muestreo,<br />
se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar la cantidad <strong>de</strong> agua recolectada y la comparación entre ésta y <strong>el</strong> valor<br />
obtenido a partir <strong>de</strong> los diagramas psicométricos, permite saber la eficiencia <strong>de</strong> la recolección.<br />
Para validar <strong>el</strong> sistema propuesto, se han muestreado distintos volúmenes y a diferentes caudales,<br />
en un ambiente <strong>de</strong> presión, temperatura y humedad r<strong>el</strong>ativa controlada. En ese primer escenario <strong>de</strong><br />
muestreo se ha <strong>de</strong>terminado que <strong>el</strong> caudal a<strong>de</strong>cuado para efectuar las medidas es un caudal<br />
intermedio, 1,5 l/min y un volumen máximo <strong>de</strong> 10000 litros, ya que a partir <strong>de</strong> ese volumen <strong>el</strong> g<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong> sílice contenido en las trampas se saturará.<br />
Tras la validación, <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> muestreo se ha empleado en <strong>el</strong> exterior, segundo escenario en <strong>el</strong><br />
que se ha muestreado, con condiciones meteorológicas variables. Dado que los valores obtenidos<br />
no han sido los esperados, se ha empleado <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> muestreo en una situación intermedia<br />
parcialmente controlada, tomando <strong>el</strong> aire d<strong>el</strong> exterior, pero manteniendo <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> recogida<br />
(bomba, trampas y g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice) en un ambiente controlado y a<strong>de</strong>más constante, que ha sido <strong>el</strong><br />
tercer escenario analizado.<br />
En todos los escenarios, al finalizar <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> muestreo, se ha realizado una inspección visual<br />
<strong>de</strong> las trampas y <strong>de</strong> la coloración d<strong>el</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice, <strong>el</strong> cual inicialmente muestra una coloración azul<br />
<strong>de</strong>bido al cobalto, pero al retener <strong>el</strong> agua se torna rosáceo. Posteriormente, en las mismas<br />
condiciones a las que se encuentra <strong>el</strong> laboratorio, por pesada, se ha obtenido la cantidad <strong>de</strong> agua<br />
retenida en cada trampa.<br />
Como todos los muestreos exteriores se han realizado en las proximida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> estaciones<br />
meteorológicas, con la información meteorológica disponible cada 10 minutos, se ha programado<br />
un software para calcular la cantidad <strong>de</strong> vapor <strong>de</strong> agua retenida con ayuda <strong>de</strong> los diagramas<br />
psicométricos, y comparar los resultados con los valores obtenidos por la diferencia <strong>de</strong> las pesadas.<br />
4. Resultados<br />
Los resultados obtenidos en los distintos escenarios se muestran a continuación.<br />
En <strong>el</strong> escenario 1: bajo condiciones meteorológicas constantes (temperatura <strong>de</strong> 13ºC, 100% <strong>de</strong><br />
humedad r<strong>el</strong>ativa y presión atmosférica <strong>de</strong> 950 mbar), la cantidad <strong>de</strong> vapor <strong>de</strong> agua retenida y la<br />
calculada a partir d<strong>el</strong> software coinci<strong>de</strong>n en más d<strong>el</strong> 95%, lo que indica que <strong>el</strong> sistema opera<br />
correctamente en ambientes saturados <strong>de</strong> humedad con temperaturas no muy <strong>el</strong>evadas.<br />
En <strong>el</strong> escenario 2: en condiciones meteorológicas variables se ha instalado <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> muestreo<br />
en <strong>el</strong> exterior, en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> una caja que tiene ventilación natural, realizando los mismos<br />
muestreos que en <strong>el</strong> escenario 1 en dos emplazamientos diferentes. En ambos emplazamientos los<br />
resultados obtenidos partir <strong>de</strong> la diferencia <strong>de</strong> pesada no son coinci<strong>de</strong>ntes con los calculados, cuyo<br />
valores se muestran en la tabla 1.<br />
641
Tabla No.1. Resultados obtenidos en los muestreos realizados con en dos emplazamientos y con<br />
diferentes volúmenes totales y a diferentes temperaturas, T, con un caudal <strong>de</strong> 1,5 l/min. Se<br />
Emplazam<br />
ientos<br />
Los resultados obtenidos (tabla 1) marcan una diferencia clara entre los muestreos <strong>de</strong> bajos<br />
volúmenes <strong>de</strong> aire, hasta unos 7,5 m 3 , y los muestreos a altos volúmenesy altas temperaturas. En<br />
estos últimos se pue<strong>de</strong> observar como existe una amplia diferencia entre <strong>el</strong> agua que se esperaba<br />
recolectar y la realmente recolectada. Este es así puesto que en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la caja la temperatura<br />
en ocasiones ha alcanzado valores un 50% superiores a los d<strong>el</strong> exterior, por lo tanto la g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice<br />
ha estado <strong>de</strong>sorbiendo agua al mismo tiempo que <strong>el</strong> aire ha pasado por <strong>el</strong>la. El agua se ha movido<br />
<strong>de</strong> unas capas a otras <strong>de</strong> la sílica g<strong>el</strong> hasta resultar finalmente expulsado al exterior.<br />
En la Figura 2 se muestran los valores <strong>de</strong> agua retenidos en la primera trampa <strong>de</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice en<br />
muestreos <strong>de</strong> distintos volúmenes totales en las dos ubicaciones.<br />
Retención en trampa 1 ( tanto por<br />
uno)<br />
Volumen <strong>de</strong> aire<br />
muestreado (m 3 )<br />
1<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
T aire<br />
media<br />
(ºC)<br />
T aire<br />
máxima<br />
0<br />
0 2 4 6 8 10 12<br />
Volumen <strong>de</strong> aire muestreado (m 3 )<br />
Emplazamiento 1 Emplazamiento 2<br />
Fig. 2 Representación <strong>de</strong> la retención <strong>de</strong> vapor <strong>de</strong> agua en la primera trampa <strong>de</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
sílice con respecto al total retenido en función d<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> aire muestreado en los dos<br />
emplazamientos.<br />
(ºC)<br />
Gramos <strong>de</strong> agua<br />
recolectados en<br />
la g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice<br />
Gramos <strong>de</strong><br />
agua en <strong>el</strong> aire<br />
calculados<br />
1 2 5,74 9,74 13,50 12,10<br />
2 2 17,50 22,24 23,00 22,04<br />
1 7,5 10,89 20,41 56,80 54,35<br />
1 10 21,38 34,21 88,80 123,47<br />
1 10,2 16,32 24,07 79,30 73,85<br />
2 10,2 22,90 34,06 98,00 142,21<br />
presentan los gramos <strong>de</strong> agua contenida en aire en las dos últimas columnas.<br />
En <strong>el</strong> escenario 3: tomando aire d<strong>el</strong> exterior con condiciones meteorológicas variables se ha<br />
instalado <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> muestreo en una ubicación interior en la que se controla la temperatura,<br />
humedad r<strong>el</strong>ativa y la presión.<br />
642
Ajustando <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> muestreo para recolectar un volumen total <strong>de</strong> 5000 litros a distintos<br />
caudales, entre 0,5 y 20 l/min, se ha comprobado que a caudales inferiores a 4,5 l/min, tomando<br />
aire d<strong>el</strong> exterior con un rango <strong>de</strong> temperatura comprendido entre 7 y 30ºC y con sus valores<br />
medios variando entre 14 y 22ºC, los resultados obtenidos por diferencia <strong>de</strong> pesada y por <strong>el</strong><br />
software varían en menos <strong>de</strong> un 5%, como se muestra en la tabla 2, resultando a<strong>de</strong>más que <strong>el</strong> 70%<br />
d<strong>el</strong> vapor <strong>de</strong> agua queda retenido en la primera <strong>de</strong> las trampas y menos d<strong>el</strong> 30% en la segunda <strong>de</strong><br />
las trampas, llegando muy poca cantidad a la tercera <strong>de</strong> las trampas instalada en serie.<br />
Tabla No.2. Resultados obtenidos <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong> gramos <strong>de</strong> agua retenida en la g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice y<br />
calculados en los muestreos realizados con un volumen aspirado total <strong>de</strong> 5000 litros y un caudal<br />
variable entre 0,5 y 20 l/min a diferentes temperaturas d<strong>el</strong> aire, T.<br />
Caudal<br />
(l/min)<br />
T aire<br />
media (ºC)<br />
T aire<br />
máxima (ºC)<br />
Gramos <strong>de</strong> agua<br />
recolectados en la<br />
g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice<br />
Gramos <strong>de</strong> agua en<br />
<strong>el</strong> aire calculados<br />
0,5 13,70 25,77 37,8 36,13<br />
1 15,99 24,06 37,6 39,43<br />
1,5 20,39 30,45 53,4 51,85<br />
2 23,15 28,96 78,6 76,077<br />
3 19,31 26,95 56,3 53,62<br />
20 17,38 18,53 55,6 53,98<br />
Sin embargo, al caudal <strong>de</strong> 20 l/min <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> retención en las trampas varía (4%, 31%, 25<br />
%), reteniéndose la menos cantidad en la primera <strong>de</strong> las trampas <strong>de</strong>bido a la alta v<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> aire<br />
al atravesar las trampas. De acuerdo con estos resultados pue<strong>de</strong> concluirse que la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong><br />
las eficiencias <strong>de</strong> muestreo con caudales bajos es muy pequeña, sin embargo con caudales más<br />
<strong>el</strong>evados es mayor. Por <strong>el</strong>lo pue<strong>de</strong> afirmarse que <strong>el</strong> caudal <strong>el</strong>egido para llevar a cabo <strong>el</strong> resto <strong>de</strong><br />
muestreos, 1,5 l/min, es a<strong>de</strong>cuado para su realización.<br />
Por otro lado, manteniendo <strong>el</strong> caudal s<strong>el</strong>eccionado <strong>de</strong> 1,5 l/min se han aspirado volúmenes <strong>de</strong> aire<br />
comprendidos entre 500 y 14000 litros. La temperatura media en <strong>el</strong> intervalo ha variado entre 13 y<br />
25ºC, siendo <strong>el</strong> máximo <strong>de</strong> 36ºC y <strong>el</strong> mínimo 8ºC. El rango <strong>de</strong> los valores medios <strong>de</strong> humedad<br />
r<strong>el</strong>ativa varía entre 55 y 82% siendo <strong>el</strong> máximo d<strong>el</strong> 90% y <strong>el</strong> mínimo d<strong>el</strong> 19%. Asimismo <strong>el</strong> valor<br />
medio <strong>de</strong> la presión atmosférica ha estado comprendido en <strong>el</strong> rango entre 991 y 1019 mbar, siendo<br />
<strong>el</strong> máximo 1020 y <strong>el</strong> mínimo 989 mbar. Todo <strong>el</strong> vapor <strong>de</strong> agua se ha retenido en las trampas. Para<br />
volúmenes bajos, entre 500 y 5000 litros, más d<strong>el</strong> 90% queda retenido en la primera trampa. Sin<br />
embargo, para volúmenes altos, entre 10000 y 14000 litros <strong>el</strong> reparto <strong>de</strong> recolección en las trampas<br />
ronda los valores <strong>de</strong> 50%, 35% y 15% respectivamente.<br />
En la figura 3 se muestran los valores <strong>de</strong> gramos <strong>de</strong> agua retenidos en la primera trampa <strong>de</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
sílice en muestreos con distintos volúmenes <strong>de</strong> aire muestreado.<br />
643
Retención en trampa 1 (tanto por uno)<br />
1<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15<br />
Volumen <strong>de</strong> aire muestreado (m 3 )<br />
Fig. 3 Representación d<strong>el</strong> tanto por uno d<strong>el</strong> vapor <strong>de</strong> agua retenido en la trampa 1 con<br />
respecto al total.<br />
5. Conclusión<br />
El sistema <strong>de</strong> muestreo <strong>de</strong> tritio consi<strong>de</strong>rado opera correctamente en condiciones meteorológicas<br />
controladas con temperaturas medias pudiéndose afirmar que es eficaz, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un cierto rango<br />
<strong>de</strong> valores d<strong>el</strong> caudal <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> la bomba utilizado para <strong>el</strong> muestreo. La cantidad <strong>de</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
sílice necesaria es fuertemente <strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> las condiciones ambientales, sobre todo cuando<br />
todo <strong>el</strong> sistema permanece en <strong>el</strong> exterior. En ciertas situaciones <strong>de</strong> alta temperatura, la <strong>de</strong>sorción<br />
d<strong>el</strong> agua en <strong>el</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílice pue<strong>de</strong> conducir a valores erróneos en la eficiencia <strong>de</strong> retención, ya que<br />
<strong>el</strong> calentamiento <strong>de</strong> las trampas hace que <strong>el</strong> g<strong>el</strong> <strong>de</strong> sílica no se encuentre en las condiciones <strong>de</strong><br />
retención a<strong>de</strong>cuadas.<br />
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radiation, UNSCEAR Report Volume 1, New York, USA (2000).<br />
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radiation".Unscear Report Volume 1, New York, USA 2008<br />
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[8] Sun J. et al. Heat and mass transfer during sílica g<strong>el</strong>-moisture interactions. International Journal of Heat and Mass<br />
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[9] Jung C. et al. Two-dimensional simulation of sílica g<strong>el</strong> drying using computational fluid dynamics. Journal of<br />
Ceramic Processing Research. Vol 9, Nº 2, pp- 184-188 (2008)<br />
[10] Scott, R.P.W. and Trainman, S. Solute-solvent interactions on the surface of sílica g<strong>el</strong> III. Multilayer adsorption<br />
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[11] Miranda, A., 2008. Técnicas <strong>de</strong> Climatización. Ed. Marcombo, Barc<strong>el</strong>ona.<br />
[12] Alan J. Chapman, Heat Transfer, Fifth Edition, Macmillan Hall, Inc., 1987.<br />
[13] Blanco J. M et al. Tablas y ábacos <strong>de</strong> Tecnología Energética. Publicaciones-Escu<strong>el</strong>a Superior <strong>de</strong> Ingenieros.<br />
ISBN: 84-95809-20-6<br />
644
ESTUDIO DOSIMÉTRICO EN UNA INSTALACIÓN CON ALTAS<br />
CONCENTRACIONES DE RADÓN.<br />
J. L. Ferrero 1 , S. Martínez, T. Cámara, V. D<strong>el</strong>gado<br />
1 Laboratorio <strong>de</strong> Radiactividad Ambiental. Universidad <strong>de</strong> Valencia.<br />
RESUMEN<br />
En algunas localizaciones <strong>de</strong> la zona d<strong>el</strong> marjal costero se han encontrado altos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radón,<br />
una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las es una estación <strong>de</strong>puradora <strong>de</strong> aguas residuales, don<strong>de</strong> se superan los niv<strong>el</strong>es<br />
recomendados en zonas <strong>de</strong> trabajo. En <strong>el</strong> presente trabajo se presentan las concentraciones <strong>de</strong><br />
radón en aire y en agua, así como la proce<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los <strong>el</strong>evados niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> este gas.<br />
Palabras claves: radón, factor <strong>de</strong> equilibrio, industrias NORM.<br />
ABSTRACT<br />
In some locations in the coast marsh area have found high lev<strong>el</strong>s of radon, one of them is a sewage<br />
station of wastewater, where is far excee<strong>de</strong>d the recommen<strong>de</strong>d lev<strong>el</strong> in working areas. The aim of<br />
this work is the study of these concentrations of radon in air and in water as w<strong>el</strong>l as the source of<br />
the high lev<strong>el</strong>s of this gas.<br />
Key Words: radon, equilibrium factor, NORM industries.<br />
1. Introducción.<br />
En un estudio realizado previamente en la Universidad Autónoma <strong>de</strong> Barc<strong>el</strong>ona [1], se<br />
<strong>de</strong>tectaron <strong>el</strong>evados niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> Radón en la zona d<strong>el</strong> marjal costero.<br />
En las proximida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> dicho marjal se encuentra una estación <strong>de</strong>puradora <strong>de</strong> aguas residuales,<br />
en la cual pue<strong>de</strong> que sus trabajadores estén expuestos a un riesgo radiológico significativo por<br />
inhalación <strong>de</strong> este gas radiactivo. El presente estudio se centrará en esta planta <strong>de</strong>puradora y la<br />
evaluación <strong>de</strong> las dosis recibidas por los trabajadores.<br />
Se preten<strong>de</strong> por tanto evaluar <strong>el</strong> exceso <strong>de</strong> dosis anual recibido por los trabajadores, que según <strong>el</strong><br />
Real Decreto 783/2001 revisado en <strong>el</strong> Real Decreto 1439/2010, establece que los titulares <strong>de</strong> las<br />
activida<strong>de</strong>s laborales, en las que existan fuentes naturales <strong>de</strong> radiación, <strong>de</strong>berán <strong>de</strong>clarar estas<br />
activida<strong>de</strong>s, realizar los estudios necesarios a fin <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar si existe un incremento<br />
significativo <strong>de</strong> la exposición <strong>de</strong> los trabajadores o <strong>de</strong> los miembros d<strong>el</strong> público, y medir las<br />
concentraciones al menos durante un año para obtener una estimación <strong>de</strong> la dosis a las que están<br />
expuestos los trabajadores.<br />
2. Material y métodos.<br />
Las concentraciones <strong>de</strong> gas radón en aire han sido medidas durante seis meses con instrumentos<br />
diferentes: carbón activo, dosímetro <strong>de</strong> sólido pasivo, un dosímetro externo (PM1621) y <strong>de</strong>tectores<br />
<strong>de</strong> silicio (RaMon, RadonScout y Doseman Pro).<br />
645
Para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> origen d<strong>el</strong> radón se evaluaron las concentraciones <strong>de</strong> radio y <strong>de</strong> radón en <strong>el</strong><br />
agua d<strong>el</strong> marjal, en <strong>el</strong> agua <strong>de</strong> la <strong>de</strong>puradora y en <strong>el</strong> agua potable <strong>de</strong> la zona. Está medida se realizó<br />
mediante cent<strong>el</strong>leo líquido, utilizando un cóct<strong>el</strong> extractor específico que hace que las muestras no<br />
precisen ningún tratamiento químico pr<strong>el</strong>iminar. El instrumento <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> muestras y patrones<br />
fue un analizador <strong>de</strong> Cent<strong>el</strong>leo Líquido TriCarb® 2810TR con un espectrómetro <strong>de</strong> medida<br />
QuantaSmart <strong>de</strong> PerkinElmer.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
En la tabla No.1 se recogen las medidas <strong>de</strong> las concentraciones <strong>de</strong> radón en <strong>el</strong> aire, mediante tres<br />
métodos <strong>de</strong> los citados anteriormente.<br />
Las concentraciones correspon<strong>de</strong>n a los valores medios obtenidos para cada mes durante seis<br />
meses y <strong>el</strong> valor medio total en dicho periodo <strong>de</strong> tiempo.<br />
Tabla No.1 Concentraciones <strong>de</strong> radón media mensual.<br />
Mes RaMon2.2<br />
(Bq/m3)<br />
Marzo<br />
Abril<br />
Mayo<br />
Junio<br />
Julio<br />
Agosto<br />
Media<br />
3009<br />
3913<br />
3879<br />
2018<br />
2262<br />
4383<br />
3244<br />
Canister<br />
(Bq/m3)<br />
7866<br />
9305<br />
5430<br />
3847<br />
4022<br />
5121<br />
5932<br />
Kodalpha<br />
(Bq/m3)<br />
6000<br />
6353<br />
6864<br />
3378<br />
3222<br />
4795<br />
5102<br />
En la siguiente gráfica se muestran las concentraciones <strong>de</strong> radón en <strong>el</strong> aire, medidos en la sala <strong>de</strong><br />
pretratamiento <strong>de</strong> la <strong>de</strong>puradora mediante los <strong>de</strong>tectores Kodalpha y RaMon 2.2. Así como los<br />
valores límite en zonas <strong>de</strong> trabajo, según la Unión Europea (EU), en amarillo, que es <strong>de</strong> 1000<br />
Bq/m 3 , y según la Comisión Internacional <strong>de</strong> Protección Radiológica (ICRP), en ver<strong>de</strong>, que es <strong>de</strong><br />
1500 Bq/m 3 [2].<br />
Como se pue<strong>de</strong> observar los valores están muy por encima <strong>de</strong> lo permitido por lo que se pone en<br />
riesgo la salud <strong>de</strong> los trabajadores d<strong>el</strong> lugar.<br />
646
Fig. 1 Concentraciones <strong>de</strong> radón en la sala <strong>de</strong> pretratamiento medido mediante Kodalpha y RaMon<br />
2.2<br />
Como ejemplo se calculó la dosis, en mSv/año, que recibirían los trabajadores si permanecieran<br />
1h diaria en dicha sala <strong>de</strong> pretratamiento durante un año, <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> equilibrio y las<br />
concentraciones <strong>de</strong> radón que hay en ese lugar. Los datos obtenidos se registran en la tabla No.2.<br />
Tabla No.2 Dosis permaneciendo una hora en <strong>el</strong> lugar.<br />
Concentración<br />
<strong>de</strong> Rn<br />
(Bq/m 3 )<br />
Factor <strong>de</strong><br />
equilibrio<br />
Dosis<br />
(mSv/año)<br />
1000 0.2 0.87<br />
2000 0.2 1.73<br />
3000<br />
4000<br />
5000<br />
1000<br />
2000<br />
3000<br />
4000<br />
5000<br />
0.2<br />
0.2<br />
0.2<br />
0.3<br />
0.3<br />
0.3<br />
0.3<br />
0.3<br />
2.6<br />
3.47<br />
4.33<br />
1.3<br />
2.6<br />
3.9<br />
5.2<br />
6.5<br />
647
Para la obtención d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> equilibrio se ha utilizado dos <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> silicio, <strong>el</strong> RadonScout y<br />
<strong>el</strong> Doseman Pro, que registran las cuentas d<strong>el</strong> radón, y las <strong>de</strong> los hijos <strong>de</strong> éste, respectivamente.<br />
En la <strong>de</strong>puradora se obtuvo un factor <strong>de</strong> equilibrio entre 0.2 y 0.3 y una concentración aproximada<br />
<strong>de</strong> 5000 Bq/m 3 . Según esto la dosis media recibida por un operario <strong>de</strong> la planta es <strong>de</strong> 6.5<br />
mSv/año laboral, solo permaneciendo en <strong>el</strong> lugar una hora diaria, por lo que si dicho operario<br />
estuviese en su lugar <strong>de</strong> trabajo, se rebasarían los límites <strong>de</strong> dosis efectiva para trabajadores<br />
expuestos establecidos por <strong>el</strong> Real Decreto 783/2001, d<strong>el</strong> 6 <strong>de</strong> julio, que es <strong>de</strong> 50 mSv/año, si<br />
permanecieran en la zona la jornada completa.<br />
Para <strong>de</strong>terminar la dosis externa <strong>de</strong> radiación en la <strong>de</strong>puradora, se proporcionó un dosímetro<br />
personal <strong>el</strong>ectrónico Polimaster 1621 a uno <strong>de</strong> los operarios que trabaja en <strong>el</strong> lugar, y se realizaron<br />
cuatro medidas en diferentes áreas <strong>de</strong> la planta: una en la oficina, otra en la sala <strong>de</strong> pretratamiento,<br />
otra llevándolo encima <strong>el</strong> operario, y una última en la vivienda particular d<strong>el</strong> trabajador. Los<br />
valores obtenidos se recogen en la siguiente tabla:<br />
Tabla No.3 Dosis <strong>de</strong> radiación.<br />
Lugar Dosis<br />
(�Sv/h)<br />
Oficina 0.0120-0.131<br />
Sala 0.173<br />
Operario<br />
Vivienda<br />
0.099<br />
0.090<br />
En la Tabla No.3 se observa como la medida realizada en <strong>el</strong> domicilio d<strong>el</strong> operario es inferior a la<br />
medida d<strong>el</strong> operario en <strong>el</strong> trabajo. Estableciendo la dosis que <strong>el</strong> trabajador recibiría en su hogar<br />
como base, se obtiene un exceso <strong>de</strong> dosis anual <strong>de</strong> 47.52 μSv/año <strong>de</strong>bidos al tiempo que este se<br />
encuentra en su lugar <strong>de</strong> trabajo.<br />
Puesto que la tasa media es <strong>de</strong> 0.150 mSv/h, y <strong>el</strong> fondo es <strong>de</strong> 0.090 mSv/h, po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>ducir que <strong>el</strong><br />
operario estuvo en promedio 1h y 25 minutos en la zona <strong>de</strong> trabajo.<br />
Para observar las variaciones <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> radón en aire, se realizó una medida continua<br />
durante dos semanas que se refleja en la figura 2. En la que se observa que la concentración<br />
aumenta durante la noche y disminuye durante <strong>el</strong> día. Esto es <strong>de</strong>bido a la aparición <strong>de</strong> inversiones<br />
térmicas durante la noche provocando la acumulación <strong>de</strong> radón en las capas más bajas <strong>de</strong> la<br />
atmósfera.<br />
648
Fig. 2 Medida continua <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> radón con RadonScout.<br />
Para <strong>de</strong>terminar la proce<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los <strong>el</strong>evados valores encontrados <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> radón<br />
se realizó una serie <strong>de</strong> medidas con cent<strong>el</strong>leo líquido, que correspon<strong>de</strong>n a las medidas en <strong>el</strong> agua<br />
d<strong>el</strong> marjal, en la <strong>de</strong> la <strong>de</strong>puradora y en <strong>el</strong> agua potable.<br />
En los espectros que se registraron se diferenciaban tres picos, pertenecientes al Rn-222 y a sus<br />
hijos inmediatos Po-218 y Po-214.<br />
Fig. 3 Espectros registrados en <strong>el</strong> agua d<strong>el</strong> marjal, la <strong>de</strong>puradora y la potable.<br />
En la figura 3 se pue<strong>de</strong> observar que tanto en <strong>el</strong> agua d<strong>el</strong> marjal y en <strong>el</strong> agua <strong>de</strong> la <strong>de</strong>puradora se<br />
aprecian los picos originados por la <strong>de</strong>sintegración alfa d<strong>el</strong> radón e hijos, sin embargo en <strong>el</strong> agua<br />
potable no se aprecia ningún pico significativo.<br />
649
Para medir las concentraciones <strong>de</strong> radón, ha sido necesario utilizar una <strong>de</strong>convolución <strong>de</strong> pico<br />
basada en <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong> una doble gaussiana que separa <strong>el</strong> pico perteneciente al Rn-222 d<strong>el</strong> Po-218.<br />
Fig. 4 Ajuste gaussiano d<strong>el</strong> espectro d<strong>el</strong> agua <strong>de</strong> la <strong>de</strong>puradora.<br />
Con <strong>el</strong> ajuste realizado, se obtiene <strong>el</strong> área bajo la primera gaussiana, que pertenece al Rn-222. Con<br />
<strong>el</strong> número <strong>de</strong> cuentas, <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> la muestra añadida, <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> medida y la eficiencia<br />
calculada en la curva d<strong>el</strong> calibrado a partir <strong>de</strong> la extinción, se obtiene la actividad <strong>de</strong> la muestra<br />
con su error correspondiente.<br />
Tabla No.4 Concentraciones <strong>de</strong> Rn y Ra mediante diferentes métodos.<br />
Tipo <strong>de</strong><br />
agua<br />
Espectroscopia<br />
��<br />
(Bq/l)<br />
Radio Radón<br />
Precipitació<br />
<strong>de</strong> Ba<br />
(Bq/l)<br />
Cent<strong>el</strong>leo<br />
líquido<br />
(Bq/l)<br />
Marjal < 0,3 787 ± 91<br />
Depuradora < 0,12 0,3 329 ± 23<br />
Potable < 0,3 3,9 ± 0,2<br />
En la tabla No. 4, se pue<strong>de</strong> comparar los valores obtenidos <strong>de</strong> Ra con espectroscopia γ y con<br />
precipitación, y los valores obtenidos <strong>de</strong> Rn con cent<strong>el</strong>leo líquido.<br />
Se ve que hay mucho más Rn que Ra, esto <strong>de</strong>muestra que <strong>el</strong> radón no proce<strong>de</strong> <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sintegración<br />
d<strong>el</strong> radio presente en <strong>el</strong> agua, sino que <strong>el</strong> origen <strong>de</strong> los altos niv<strong>el</strong>es d<strong>el</strong> radón d<strong>el</strong> agua residual<br />
proviene <strong>de</strong> la filtración d<strong>el</strong> radón d<strong>el</strong> subsu<strong>el</strong>o en la red <strong>de</strong> aguas residuales, ya que las<br />
concentraciones en <strong>el</strong> agua d<strong>el</strong> marjal son superiores a las encontradas en la <strong>de</strong> la <strong>de</strong>puradora.<br />
650
4. Conclusiones<br />
La <strong>el</strong>evada concentración <strong>de</strong> radón que se encuentra en la planta <strong>de</strong>puradora es <strong>de</strong>bida a<br />
filtraciones <strong>de</strong> agua y/o radón proce<strong>de</strong>nte d<strong>el</strong> marjal próximo a través d<strong>el</strong> subsu<strong>el</strong>o.<br />
En la estación <strong>de</strong>puradora <strong>de</strong> aguas residuales se superan los niv<strong>el</strong>es máximos <strong>de</strong> radiación que<br />
según <strong>el</strong> Real Decreto 783/2001 <strong>de</strong>berían recibir como máximo los trabajadores <strong>de</strong> una empresa.<br />
Mientras dichas medidas correctivas no se lleven a cabo, los trabajadores no podrán permanecer<br />
más <strong>de</strong> una hora en las instalaciones, para recibir una dosis efectiva inferior a 6 mSv.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Moreno, V., Cherta, A., Rod<strong>el</strong>las, V., García-Solsona, E., García-Or<strong>el</strong>lana, J., Baixeras, C. Resultados<br />
pr<strong>el</strong>iminares <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radón en la marjal <strong>de</strong> Peñíscola; XVII Congreso Nacional <strong>de</strong> la Sociedad Española <strong>de</strong><br />
Física Médica, 2009, 2-5 <strong>de</strong> junio, Alicante.<br />
[2] REAL DECRETO 783/2001 <strong>de</strong> 6.7 (M. <strong>de</strong> la Presi<strong>de</strong>ncia, BOE 26.7.2001), por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento<br />
sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes.<br />
[3] M.Galán López, A. Martín Sanchez, V. Gómez Escobar. Aplication of ultra-low lev<strong>el</strong> liquid scintillation to<br />
<strong>de</strong>termination of 222Rn in groundwater. Journal of radioanalitical and nulear chemistry, 2004; 261(3): 631-636.<br />
651
CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA Y RADIACTIVA DE<br />
MATERIALES ASOCIADOS A LA PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO<br />
FOSFÓRICO<br />
E. Pereira, J.P. Bolívar � , M.J. Gázquez,<br />
Department of Applied Physics, University of Hu<strong>el</strong>va, Hu<strong>el</strong>va, Spain<br />
RESUMEN<br />
La industria <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> fertilizantes fosfatados es una industria NORM (Naturaly Occuring<br />
Radioactive Material) <strong>de</strong>bido a que la materia prima utilizada está enriquecida en radionucleidos <strong>de</strong> la<br />
serie d<strong>el</strong> 238 U y <strong>de</strong>scendientes (sobre 1.5 Bq/g <strong>de</strong> 238 U en equilibrio secular con sus <strong>de</strong>scendientes). El<br />
presente trabajo se llevó a cabo para caracterizar las materias primas (Fosfato Roca) y residuos<br />
(fosfoyeso, incrustaciones, lodos y pulpa) <strong>de</strong> la industria <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico en r<strong>el</strong>ación con<br />
su composición <strong>el</strong>emental (<strong>el</strong>ementos mayores, menores y traza), contenido radiactivo, granulometría y<br />
mineralogía. Esta caracterización tiene como objetivo obtener información para posibles aplicaciones <strong>de</strong><br />
los residuos en futuros usos comerciales.<br />
Los estudios <strong>de</strong> composición mineralógica se analizaron mediante difracción <strong>de</strong> rayos X (DRX), los<br />
<strong>el</strong>ementos mayoritarios, Na, Al, Si, Ca, Ti, Fe, S y K, se <strong>de</strong>terminaron por FRX, mientras que los metales<br />
pesados y otros <strong>el</strong>ementos traza se midieron por ICP-OES. Para la caracterización radiactiva, los métodos<br />
radiométricos utilizados fueron la espectrometría gamma y alfa.<br />
La caracterización físico-química y radiactiva <strong>de</strong> las materias primas utilizadas en la industria d<strong>el</strong> ácido<br />
fosfórico, unida a la caracterización <strong>de</strong> los co-productos generados, ha permitido la evaluación d<strong>el</strong> grado<br />
<strong>de</strong> fraccionamiento <strong>de</strong> los diferentes <strong>el</strong>ementos y compuestos entre los diferentes co-productos, así como<br />
<strong>el</strong> control <strong>de</strong> las posibles variaciones en la composición físico-química <strong>de</strong> las materias primas a lo largo<br />
d<strong>el</strong> tiempo y <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> la influencia <strong>de</strong> estas variaciones en las características <strong>de</strong> los co-productos<br />
obtenidos.<br />
Palabras claves: fertilizantes, residuos NORM, fosfoyeso, valorización, caracterización residuos<br />
ABSTRACT<br />
The present work was conducted to characterize the raw materials (phosphate rock (PR)), wastes<br />
(phosphogypsum (PG), gypsum (GY)) and several co-products (scale, sludge and pulp) from phosphoric<br />
acid industry in r<strong>el</strong>ation to their <strong>el</strong>emental composition (major, minor and trace <strong>el</strong>ements), radioactive<br />
contents, granulometry, mineralogy and physical composition. This characterization aims to obtain<br />
information for possible applications of waste in future commercial uses.<br />
The mineralogical compositions studies were analyzed by means of the X-ray diffraction (XRD)<br />
technique. The concentrations of major <strong>el</strong>ements such as Na, Al, Si, Ca, Ti, Fe, S and K were <strong>de</strong>termined<br />
by XRF, while heavy metals and other trace <strong>el</strong>ements were <strong>de</strong>termined by ICP-OES. For radioactive<br />
characterization, the radiometric methods used were the gamma and alpha spectrometry.<br />
The physicochemical and radioactive characterization of the raw-materials used in the phosphoric acid<br />
industry, in addition to the characterization of the co-products generated, has enabled the evaluation of the<br />
<strong>de</strong>gree of fractionation of different <strong>el</strong>ements and compounds between the different co-products, as w<strong>el</strong>l as<br />
the control of the possible variations in the physicochemical composition of the raw materials throughout<br />
the time and the study of the influence of these variations in the characteristics of the obtained coproducts.<br />
Key Words: fertilizers, NORM wastes, phosphogypsum, valorization, waste characterization<br />
� bolivar@uhu.es<br />
652
1. INTRODUCCIÓN<br />
En las últimas décadas la sociedad ha ido tomando cada vez mayor conciencia en materia<br />
medioambiental, tratando <strong>de</strong> conseguir <strong>el</strong> equilibrio entre <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo económico, social y ambiental. En<br />
este sentido se ha estimado necesario evaluar <strong>el</strong> impacto radiológico ocupacional y medioambiental<br />
producido por las activida<strong>de</strong>s realizadas por industrias convencionales no nucleares. Éstas industrias se<br />
caracterizan bien por utilizar en sus procesos materias primas enriquecidas en radionucleidos naturales, o<br />
bien por generar productos comerciales, sub-productos o residuos enriquecidos en estos radionucleidos<br />
(conocidas como industrias NORM, acrónimo <strong>de</strong> Naturally Occurring Radioactive Material).<br />
En este trabajo se ha llevado a cabo un estudio en una industria NORM d<strong>el</strong> suroeste <strong>de</strong> España (Hu<strong>el</strong>va),<br />
<strong>de</strong>dicada a la producción <strong>de</strong> fertilizantes <strong>de</strong>nominada (FERTIBERIA S.A.), en la que se utilizan<br />
cantida<strong>de</strong>s consi<strong>de</strong>rables <strong>de</strong> fosforita (roca <strong>de</strong> origen sedimentario), materia prima para la producción <strong>de</strong><br />
ácido fosfórico, enriquecida en radionucleidos naturales <strong>de</strong> la serie d<strong>el</strong> torio y d<strong>el</strong> uranio. Así, ésta<br />
presenta concentraciones <strong>de</strong> actividad en torno a 1.5 ·10 3 Bq/kg <strong>de</strong> 238 U en equilibrio secular con sus<br />
<strong>de</strong>scendientes, un factor 30-50 superior a los <strong>de</strong> su<strong>el</strong>os típicos no contaminados [1,2]. El contenido<br />
radiactivo originalmente presente en la roca fosfática experimenta un fraccionamiento s<strong>el</strong>ectivo según <strong>el</strong><br />
comportamiento químico <strong>de</strong> cada radio<strong>el</strong>emento, distribuyéndose entre <strong>el</strong> ácido fosfórico y <strong>el</strong> fosfoyeso,<br />
que es <strong>el</strong> principal residuo generado. Así, más d<strong>el</strong> 80 % d<strong>el</strong> uranio acompaña al ácido, mientras que la<br />
mayoría d<strong>el</strong> 226 Ra, 210 Pb y 210 Po presentes originalmente en la roca fosfática terminan asociados al<br />
fosfoyeso [2-3], con concentraciones medias <strong>de</strong> 226 Ra, 210 Pb y 210 Po en torno a los 7·10 2 Bq/kg [3].<br />
El proceso <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico en las plantas <strong>de</strong> Fertiberia se basa en <strong>el</strong> ataque <strong>de</strong> la roca<br />
fosfática con ácido sulfúrico al 60 %, reacción que origina ácido fosfórico y, como residuo, un sólido<br />
<strong>de</strong>nominado fosfoyeso, compuesto mayoritariamente por sulfato cálcico dihidratado (CaSO4·2H2O) [6],<br />
resumido en la Ec.1.<br />
Ca10(PO4)6 F2CO3Ca + 11H2SO4 + 21H2O � 6H3PO4 + 11CaSO4 · 2H2O + 2FH + CO2 Ec.1.<br />
En la factoría <strong>de</strong> Hu<strong>el</strong>va <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico por vía húmeda se realiza en cuatro fases<br />
fundamentales. En primer lugar la roca fosfática se seca y se mu<strong>el</strong>e hasta un tamaño <strong>de</strong> grano óptimo para<br />
su posterior ataque con ácido sulfúrico concentrado. Como consecuencia <strong>de</strong> este proceso <strong>de</strong> digestión, se<br />
forma una “papilla” conteniendo <strong>el</strong> ácido fosfórico y una fracción sólida <strong>de</strong>nominada fosfoyeso. A<br />
continuación, se pasa por una etapa <strong>de</strong> filtración, don<strong>de</strong> se separa <strong>el</strong> ácido fosfórico (fase liquida) d<strong>el</strong><br />
fosfoyeso (parte sólida).Por cada ton<strong>el</strong>ada <strong>de</strong> ácido fosfórico, se generan unas cinco ton<strong>el</strong>adas <strong>de</strong> yeso,<br />
requiriéndose una gran eficacia <strong>de</strong> recuperación d<strong>el</strong> ácido, <strong>de</strong> manera que <strong>el</strong> yeso final tenga <strong>el</strong> mínimo<br />
contenido posible en P2O5 soluble (< 0.5 %). Una vez <strong>el</strong> ácido ha sido filtrado, se proce<strong>de</strong> a su<br />
concentración, pasando <strong>de</strong> un 27 % <strong>de</strong> P2O5 (ácido <strong>de</strong> producción) hasta <strong>el</strong> 54 %, requerida<br />
comercialmente. La operación se lleva a cabo a través <strong>de</strong> la <strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> agua por evaporación en la<br />
zona <strong>de</strong> <strong>de</strong>cantadores.<br />
Por último, <strong>el</strong> acido fosfórico <strong>de</strong> producción se encuentra enriquecido en sales (sólidos en suspensión)<br />
que van precipitando en los <strong>de</strong>cantadores. Éstos sólidos en suspensión están formados básicamente por<br />
sulfato cálcico dihidratado y fluorosilicatos alcalinos, como veremos en <strong>el</strong> apartado <strong>de</strong> resultados. En la<br />
etapa <strong>de</strong> filtración y lavado se separan <strong>el</strong> ácido d<strong>el</strong> fosfoyeso, para <strong>de</strong>spués enviarlo finalmente al sistema<br />
<strong>de</strong> apilamiento <strong>de</strong> fosfoyeso. Por último, los espesadores se utilizan para <strong>el</strong>iminar los sólidos d<strong>el</strong> ácido<br />
fosfórico concentrado, básicamente formados por sulfato cálcico hemihidratado y otras sales complejas.<br />
Su funcionamiento y gestión <strong>de</strong> los sólidos precipitados es igual al <strong>de</strong> los <strong>de</strong>cantadores.<br />
El presente trabajo tiene como objetivo central la caracterización física, química y radiactiva <strong>de</strong> las<br />
materias primas y residuos generados a lo largo d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> producción d<strong>el</strong> ácido fosfórico por vía<br />
húmeda utilizado en las plantas <strong>de</strong> Hu<strong>el</strong>va. Para <strong>el</strong>lo, hemos analizado su composición <strong>el</strong>emental<br />
(<strong>el</strong>ementos mayoritarios), su granulometría, mineralogía y contenido radiactivo. Esta caracterización<br />
preten<strong>de</strong> obtener información para las posibles aplicaciones <strong>de</strong> los residuos en futuros usos comerciales.<br />
653
2.1 Materiales<br />
2. MATERIALES Y MÉTODOS<br />
Las muestras utilizadas fueron s<strong>el</strong>eccionadas <strong>de</strong> diferentes muestreos llevados a cabo durante los años<br />
2008, 2009 y 2010, tratando <strong>de</strong> que fueran representativas <strong>de</strong> las principales etapas <strong>de</strong> la actividad<br />
industrial. Las muestras s<strong>el</strong>eccionadas se recogen en la tabla 1, así como una <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> <strong>el</strong>las en la<br />
tabla 2.<br />
Tabla 1. Inventarios <strong>de</strong> muestras recogidas en <strong>el</strong> almacén <strong>de</strong> materias primas <strong>de</strong> Fertiberia y en la zona <strong>de</strong> apilamiento <strong>de</strong> fosfoyesos<br />
Materias Prima Productos Intermedios Residuos<br />
Kola DEP-107 (AF-1/2) Fosfoyeso<br />
Togo Incrustaciones en tuberías YESO AF-2<br />
Fosfato Bruto Pulpa AF-2S<br />
Lodos Decantador AF-2S<br />
Lodos Espesador AF-1/2S<br />
CÓDIGO MUESTRA<br />
Tabla 2. Breve <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> las muestras tomadas<br />
DESCRIPCIÓN<br />
FECHA DE<br />
RECOGIDA<br />
KO Kola Roca fosfática <strong>de</strong> la península <strong>de</strong> Kola (<strong>de</strong> origen ígneo, d<strong>el</strong> yacimiento situado en la<br />
Oblast, al norte <strong>de</strong> Rusia)<br />
Año 2000<br />
TO Togo Roca fosfática <strong>de</strong> la reserva <strong>de</strong> la República Togolesa <strong>de</strong> origen sedimentario. Año 2000<br />
FB Fosfato Bruto Roca fosfática <strong>de</strong> Marruecos <strong>de</strong> origen sedimentario. Fracción sin moler almacenados<br />
en silos<br />
PU Pulpa AF-2S Fracción sólida d<strong>el</strong> producto <strong>de</strong> la reacción roca fosfática + ácido sulfúrico, recogida<br />
en una <strong>de</strong> las cubas d<strong>el</strong> reactor <strong>de</strong> la planta 2.<br />
LD Lodo Decantador<br />
Fracción sólida proce<strong>de</strong>nte d<strong>el</strong> lodo d<strong>el</strong> <strong>de</strong>cantador <strong>de</strong> la planta 2.<br />
LE<br />
En primer lugar se procedió al secado <strong>de</strong> las muestras, para su posterior a<strong>de</strong>cuación a las diferentes<br />
técnicas <strong>de</strong> medidas. El proceso <strong>de</strong> secado se realizo en estufa, manteniéndola a 60 ºC, con objeto <strong>de</strong> que<br />
no se pierda agua <strong>de</strong> hidratación, hasta peso constante, con su posterior molienda. Las muestras [PU],<br />
[LD] y [LE] permanecieron con un alto grado <strong>de</strong> “humedad”, por lo que fue necesario utilizar una mayor<br />
temperatura para su secado y posterior medida. Por tanto, se procedió a la calcinación <strong>de</strong> las muestras a<br />
350 ºC, por lo que <strong>el</strong> flúor y otros <strong>el</strong>ementos volátiles con punto <strong>de</strong> ebullición bajo, han podido<br />
volatilizarse no encontrándose en los análisis por FRX.<br />
2.2 Métodos <strong>de</strong> medida<br />
2.2.1. DRX<br />
AF-2S<br />
Lodo Espesador<br />
AF-1/2<br />
Fracción sólida proce<strong>de</strong>nte d<strong>el</strong> lodo d<strong>el</strong> espesador <strong>de</strong> las Plantas 1 y 2.<br />
INC Incrustaciones Incrustaciones d<strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> bajante (tubería) <strong>de</strong> ácido fosfórico <strong>de</strong> producción, 26-<br />
28 %, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> filtros.<br />
INCEX DEP. 107 AF-1/2 Incrustaciones exteriores d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> fosfoyeso + agua <strong>de</strong> las<br />
Plantas 1 y 2. El yeso es bombeado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> dicho <strong>de</strong>pósito hacia las balsas.<br />
FY Fosfoyeso Yeso profundo pero no está en contacto con la marisma. Fracción <strong>de</strong> 5 cm <strong>de</strong> grosor<br />
más cerca <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> contacto con la marisma o base <strong>de</strong> la balsa.<br />
YE YESO AF-2 Fosfoyeso proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> la Planta 2 <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> ácido fosfórico, tomado a la<br />
salida d<strong>el</strong> filtro justo antes <strong>de</strong> su bombeo a las balsas.<br />
16/12/2008<br />
16/12/2008<br />
16/12/2008<br />
16/12/2008<br />
16/12/2008<br />
16/12/2008<br />
02/11/2009<br />
16/12/2008<br />
El estudio mineralógico se llevó a cabo usando <strong>el</strong> método <strong>de</strong> polvo <strong>de</strong>sorientado en un difractómetro<br />
Bruker, empleando radiación Kα d<strong>el</strong> Cu, mediante excitación con una corriente <strong>de</strong> 30 mA <strong>de</strong> intensidad y<br />
654
40 kV <strong>de</strong> tensión. La cuantificación mineralógica se realizó haciendo uso d<strong>el</strong> software <strong>de</strong> Bruker EVA<br />
con patrón interno. Se señala que esta técnica sólo es válida para la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> compuestos cristalinos.<br />
2.2.2. FRX<br />
El equipo utilizado para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> <strong>el</strong>ementos mayoritarios, <strong>el</strong> Bruker S4 Pioneer, presenta las<br />
siguientes características: Ventana frontal <strong>de</strong> 4 kW y ánodo <strong>de</strong> Rh; 5 cristales analizadores; LIF200, Ge,<br />
PET, OVO55 y OVOC, y dos <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> rayos-X, uno <strong>de</strong> flujo y otro <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo.<br />
2.2.3. Granulometría<br />
El análisis granulométrico se ha llevado a cabo utilizando <strong>el</strong> Mastersize 2000 APA 2000 mod<strong>el</strong>o (©<br />
Malvern Instruments Ltd). Para una medida <strong>de</strong> granulometría a<strong>de</strong>cuada una cantidad representativa <strong>de</strong><br />
cada muestra se coloca en agua durante 24 horas para lograr un alto niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración <strong>de</strong> la matriz<br />
original. A<strong>de</strong>más, para una correcta homogeneización <strong>de</strong> la matriz, cada muestra se introduce en un<br />
separador magnético a v<strong>el</strong>ocidad constante <strong>de</strong> 700 vu<strong>el</strong>tas por minuto, y <strong>de</strong>s<strong>de</strong> aquí se recogieron<br />
alícuotas para <strong>el</strong> Mastersize 2000 d<strong>el</strong> sistema para su análisis.<br />
2.2.4. Espectrometría alfa y gamma<br />
Las concentraciones <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los radionúclidos por espectrometría gamma fueron medidas con<br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio <strong>de</strong> alta resolución y bajo fondo. La preparación <strong>de</strong> las muestras para estas medidas<br />
es, en este caso, su secado hasta peso constante y su molido para homogeneizar <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> grano [4].<br />
Por otra parte, las concentraciones <strong>de</strong> isótopos <strong>de</strong> 238 U y 232 Th se <strong>de</strong>terminaron mediante espectrometría<br />
alfa, utilizando <strong>de</strong>tectores semiconductores <strong>de</strong> Si <strong>de</strong> implantación iónica. Para estas medidas se utilizó un<br />
método radioquímico [5], <strong>el</strong> cual permite <strong>el</strong> aislamiento secuencial y posterior <strong>el</strong>ectro<strong>de</strong>posición <strong>de</strong> los<br />
isótopos <strong>de</strong> uranio y <strong>de</strong> torio.<br />
3. RESULTADOS Y DISCUSIONES<br />
3.1. Composición mineralógica<br />
La fluorapatita, Ca5(PO4)3F es <strong>el</strong> principal mineral en la mayoría <strong>de</strong> los <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong> roca fosfórica, tanto<br />
<strong>de</strong> origen ígneo Kola [KO], como sedimentario (fosfato roca <strong>de</strong> Marruecos) [6]. Por otro lado, las<br />
fosforitas (Ca3(PO4)2), Togo [TO] y fosfato bruto [FB], presentan un mayor contenido en carbonatos,<br />
fluoruros y metales (como hierro y aluminio), a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> compuestos orgánicos [7]. El fosfato marino <strong>de</strong><br />
origen sedimentario, fosfato bruto [FB], es <strong>el</strong> utilizado en las factorías <strong>de</strong> fertilizantes <strong>de</strong> Hu<strong>el</strong>va, y<br />
respon<strong>de</strong> a la fórmula genérica Ca10(PO4)6F2, formándose por precipitación <strong>de</strong> fosfato cálcico en <strong>el</strong> seno<br />
<strong>de</strong> agua marina.<br />
Para los productos intermedios, la pulpa es <strong>el</strong> primero que se forma atendiendo a la reacción química d<strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> producción (roca fosfórica + ácido fosfórico). En <strong>el</strong> difractograma obtenido se observa que<br />
casi <strong>el</strong> 90 % <strong>de</strong> la fase cristalina que se encuentra se correspon<strong>de</strong> con la anhidrita (CaSO4). En cuanto a<br />
los lodos d<strong>el</strong> <strong>de</strong>cantador, la fase cristalina está compuesta por sales alcalinas, principalmente malladrita<br />
(Na2SiF6) y anhidrita (CaSO4).<br />
Por último, en la muestras <strong>de</strong> residuos, los fosfoyesos, están prácticamente compuestos sólo por yeso (93<br />
% CaSO4·2H2O). Las muestras analizadas <strong>de</strong> fosfoyeso ([YE]), o [FY], presentan la misma composición<br />
cristalina. Otros picos más débiles, se atribuyen a la presencia <strong>de</strong> sulatado <strong>de</strong> calcio heminidrato (7.4 %<br />
CaSO4 • 0.5H2O), que se explica por la pérdida <strong>de</strong> agua a través <strong>de</strong> la evaporación a 90 ºC [8, 9]. Este<br />
hecho fue observado cuando las muestras <strong>de</strong> fosfoyeso, habiendo sido previamente secadas en un horno a<br />
90 ºC, fueron analizadas por DRX. De hecho, la composición cristalina mostraba un cambio significativo,<br />
indicando que <strong>el</strong> sulfato cálcico hemihidratado y <strong>el</strong> sulfato cálcico dihidratado pue<strong>de</strong>n coexistir.<br />
655
3.2. Fluorescencia <strong>de</strong> rayos X<br />
En la tabla 3 se muestran las concentraciones <strong>de</strong> <strong>el</strong>ementos mayoritarios, <strong>de</strong>terminadas por FRX, <strong>de</strong> las<br />
diferentes muestras tomadas a lo largo d<strong>el</strong> proceso industrial. El grupo <strong>de</strong> muestras correspondientes a las<br />
materias primas presentan una concentración similar <strong>de</strong> F, aproximadamente 4 %, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> cantida<strong>de</strong>s<br />
importante <strong>de</strong> P2O5, en torno al 27 % y CaO d<strong>el</strong> 52 %, corroborando la fases minerales encontradas en <strong>el</strong><br />
apartado anterior. A<strong>de</strong>más, se observan concentraciones en cantida<strong>de</strong>s no <strong>de</strong>spreciables <strong>de</strong> Na, Al, K y<br />
Fe.<br />
En cuanto a los productos intermedios, en la pulpa [PU] queda asociado un porcentaje importante <strong>de</strong> P2O5<br />
(15 %), lo <strong>de</strong>bido a que aun no se ha disu<strong>el</strong>to todo <strong>el</strong> fosfato roca inicial. También, apoyándonos en los<br />
resultados obtenidos por DRX, se comprueba que la fase mayoritaria encontrada es efectivamente<br />
anhidrita (CaSO4), con valores <strong>de</strong> SO3 y CaO <strong>de</strong> 31 y 34 % respectivamente y un remanente <strong>de</strong> cuarzo<br />
SiO2. En lo r<strong>el</strong>ativo a la muestras <strong>de</strong> lodos, hay que <strong>de</strong>stacar la alta concentración <strong>de</strong> SO3 y CaO, con<br />
porcentajes <strong>de</strong> 30 % y 32 % en [LD] y <strong>de</strong> 20 y 21% en [LE], respectivamente, observándose cantida<strong>de</strong>s<br />
importantes <strong>de</strong> P2O5 (15 y 27 %) y <strong>de</strong> Na2O (3.2 y 5.8 %). Tanto la muestra [INC] (incrustaciones d<strong>el</strong><br />
interior d<strong>el</strong> bajante <strong>de</strong> ácido fosfórico <strong>de</strong> producción, como [INCEX] (incrustaciones exteriores d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> fosfoyeso + agua, se <strong>de</strong>stacan valores importantes <strong>de</strong> F, 56.5 y 26.3 % respectivamente.<br />
Teniendo en cuenta la proce<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> las mismas, estos valores pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>berse a la formación <strong>de</strong><br />
fluorosilicato <strong>de</strong> potasio y <strong>de</strong> sodio, <strong>de</strong>bido al precipitado <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> sales que se encuentran en <strong>el</strong><br />
ácido fosfórico obtenido. De ahí que se observen valores <strong>de</strong>stacables <strong>de</strong> sílice (SiO2), 24 y 9.9 % y <strong>de</strong><br />
Na2O, 16.5 y 5.8 % respectivamente, así como una concentración importante <strong>de</strong> K2O en la muestra [INC].<br />
La razón <strong>de</strong> que la muestra [INCEX] presente valores más importantes <strong>de</strong> SO3 (41 %) y CaO (25 %) se<br />
<strong>de</strong>be a que <strong>de</strong>s<strong>de</strong> ese <strong>de</strong>pósito, <strong>el</strong> yeso es bombeado hacia las balsas (presencia <strong>de</strong> calcio) y don<strong>de</strong> entra<br />
aguas <strong>de</strong> sulfúrico.<br />
Tabla 3. Concentración (% en peso d<strong>el</strong> óxido) <strong>de</strong> <strong>el</strong>ementos mayoritarios, excepto F, consi<strong>de</strong>rado <strong>el</strong>emento, por<br />
FRX. El hierro total viene expresado como Fe2O3. N.D no <strong>de</strong>tectado. (*) Muestras secadas a 350 ºC<br />
F Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 K2O CaO Fe2O3<br />
KO 3.92 0.41 0.07 0.46 1.37 28.7 0.50 0.14 50.1 0.42<br />
TO 4.66 0.19 0.09 1.16 2.49 27.7 0.55 0.03 51.2 1.65<br />
FB 5.13 0.70 0.40 0.8 3.10 25.1 2.01 0.09 54.9 0.30<br />
PU (*) N.D 0.79 0.17 0.30 0.40 15.4 30.8 0.06 33.7 0.16<br />
LD (*) N.D 3.27 0.16 0.33 0.50 15.5 30.3 1.11 32.0 0.14<br />
LE (*) N.D 5.89 1.03 1.69 0.07 27.5 20.4 0.26 21 0.36<br />
INC 56.5 16.5 0.05 0.21 24.0 3.87 2.45 16.3 2.1 0.03<br />
INCEX 26.3 5.89 0.03 0.18 9.98 1.37 41.2 0.03 25.3 0.46<br />
FY 1.91 0.18 0.02 0.21 0.94 0.46 50.8 < 0.01 38.2 0.07<br />
YE 2.22 0.26 0.03 0.13 0.92 1.32 56.67 0.01 39.9 0.03<br />
Por último, los análisis <strong>de</strong> <strong>el</strong>ementos mayoritarios en <strong>el</strong> fosfoyeso [YE] y [FY], indican que la masa <strong>de</strong><br />
SO3 y CaO es más d<strong>el</strong> 90 % d<strong>el</strong> peso total, presentando a<strong>de</strong>más impurezas <strong>de</strong> P2O5, Al2O3, Na2O, SiO2 y<br />
F entre 0.18 y 1.9 % y en menor medida, K2O, Fe2O3 y MgO con concentraciones casi <strong>de</strong>spreciables en<br />
torno al 0.07 %. Es importante señalar también que se encontró P2O5 en muestras <strong>de</strong> fosfoyesos (<strong>de</strong> 0.5<br />
a 1.3 % <strong>de</strong> P2O5 en [FY] y [YE] respectivamente).<br />
656
Estos resultados son similares, aunque ligeramente inferiores, a los niv<strong>el</strong>es típicos encontrados por otros<br />
autores [10, 11]. Estas concentraciones <strong>de</strong> P2O5 mayor en fosfoyesos frescos, se pue<strong>de</strong> atribuir a la<br />
solución que queda <strong>de</strong> ácido fosfórico, <strong>el</strong> cual no está en <strong>el</strong> fosfoyeso que se ha almacenado por largos<br />
periodos.<br />
3.4. Granulometría<br />
Un aspecto importante cuando se investigan aplicaciones comerciales <strong>de</strong> los residuos es la granulometría<br />
<strong>de</strong> los mismos, ya que sus propieda<strong>de</strong>s físico-químicas estarán muy condicionadas por la superficie<br />
específica <strong>de</strong> los granos d<strong>el</strong> material. La distribución <strong>de</strong> tamaños en las diferentes materias primas, Figura<br />
1, es muy heterogénea para la muestra <strong>de</strong> fosfato bruto [FB] (fosfato comercial, sin moler, con una<br />
granulometría comprendida entre 0 y 2 mm), Togo [TO] y Kola [KO], con un 65 % <strong>de</strong> arenas gruesa y un<br />
51 y 64 % <strong>de</strong> limo, respectivamente.<br />
De estos resultados se <strong>de</strong>duce que la granulometría <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> productos intermedios (Figura 2)<br />
tomadas a lo largo d<strong>el</strong> proceso no es uniforme y <strong>el</strong>lo se <strong>de</strong>be justamente a su origen diferente: 1º) Pulpa<br />
<strong>de</strong> limo grueso <strong>de</strong> la reacción directa d<strong>el</strong> mineral con <strong>el</strong> ácido; 2º) Lodos gruesos <strong>de</strong> la <strong>de</strong>cantación directa<br />
y d<strong>el</strong> espesador; 3º) Incrustaciones producidas por acumulación <strong>de</strong> distintos materiales con similares<br />
granulometría entre limo grueso y arenoso.<br />
Figura 1. Distribución (% V) d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> grano en las muestras <strong>de</strong> materias primas [KO], [TO] Y [FB]<br />
Figura 2. Distribución (% V) d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> grano en las muestras <strong>de</strong> productos intermedios [PU], [LD] [LE,[INC] y [INCEX]]<br />
Por último, en la Figura 3 se presenta la granulometría media correspondiente a cada uno <strong>de</strong> los<br />
fosofoyesos, presentando una composición media <strong>de</strong> 51 y 82 % <strong>de</strong> limo para <strong>el</strong> [FY] y [YE],<br />
respectivamente.<br />
[KO]<br />
[PU]<br />
[LD]<br />
[TO]<br />
LE<br />
[INC]<br />
[INCEX]<br />
]<br />
[FB]<br />
657
Figura 3. Distribución (% V) d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> grano en las muestras <strong>de</strong> materias primas [YE] Y [FY]<br />
3.5. Estudio radiactivo<br />
En la tabla 5, se muestran las concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> radionucleidos naturales <strong>de</strong> mayor semivida<br />
(superior a meses) <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las muestras analizadas.<br />
Tabla 5. Concentración <strong>de</strong> actividad (Bq/Kg) para los radio<strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> interés en las muestras tomadas. La incertidumbre<br />
asociada viene dada por la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> la media. (*) Tiempo <strong>de</strong> medida inferior a 5000 s<br />
230 Th<br />
232 Th<br />
238 U<br />
En la tabla anterior se observa que en la materia prima la concentración <strong>de</strong> actividad d<strong>el</strong> 238 U es muy<br />
variable, quedando entre los 70 Bq/kg <strong>de</strong> la muestra [KO] y los 1600 Bq/kg ó 1200 Bq/kg <strong>de</strong> las materias<br />
primas <strong>de</strong> origen sedimentario, [FB] y [TO], respectivamente [12], quedando los <strong>de</strong>scendientes en<br />
equilibrio secular. En lo que respecta a la concentración d<strong>el</strong> 232 Th, vemos que es similar en las muestras<br />
<strong>de</strong> [KO] y [TO], alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 80 Bq/kg, mientras que disminuye en un factor 4 en <strong>el</strong> [FB], 20 Bq/kg<br />
similar a un su<strong>el</strong>o sin perturbar [13]. Por último, y en r<strong>el</strong>ación al 40 K, indicar que los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> este<br />
radionucleido son muy bajos, en torno a los 40 Bq/kg, unas 16 veces inferior a la concentración media <strong>de</strong><br />
un su<strong>el</strong>o típico <strong>de</strong> España (valor medio 578 Bq/kg en <strong>el</strong> rango 31-2040 Bq/kg) [13].<br />
En cuanto a los productos intermedios, se aprecia un claro fraccionamiento radiactivo entre las diferentes<br />
muestras. El uranio tiene mayor ten<strong>de</strong>ncia a concentrarse en muestras con mayor porcentaje <strong>de</strong> P2O5 [14].<br />
El lodo d<strong>el</strong> espesador [LE] presenta una concentración en torno a los 1210 Bq/kg <strong>de</strong> 238 U, similar al ácido<br />
210 Po<br />
[KO] 70 ± 5 88 ± 5 69.7 ± 2.3 97 ± 4 76 ± 5 105 ± 7 104 ± 7 54 ± 6<br />
[TO] 1100 ± 60 80 ± 7 1200 ± 30 1240 ± 30 1373 ± 80 82 ± 5 90 ± 6 < 48<br />
[FB] 1600 ± 70 20 ± 2 1610 ± 30 1520 ± 40 1770 ± 70 < 7 < 16 36 ± 7<br />
[PU] 780 ± 40 8 ± 2 991 ± 22 879 ± 30 700 ± 40 < 5 13.4 ± 1.5 < 34<br />
[LD] 880 ± 60 16 ± 3 735 ± 17 1780 ± 40 2300 ± 140 < 13 < 27 322 ± 26<br />
[LE] 2640 ± 90 30 ± 2 1210 ± 40 3350 ± 90 1140 ± 30 24 ± 5 13 ± 6 96 ± 19<br />
[INC] 1800 ± 50 19 ± 2 245 ± 16 550 ± 15 9000 ± 530 29.5 ± 1.9 85 ± 5 4992 ± 292<br />
[INCEX] 120 ± 6 3 ± 1 228 ± 9 2810 ± 90 1533 ± 90 < 9 15.8 ± 1.9 200 ± 16<br />
[FY] 510 ± 40 17 ± 4 143 ± 3 775 ± 28 946 ± 55 < 4 7.4 ± 0.8 < 23<br />
[YE] 75 ± 15 10.7 ± 4.2 86 ± 5 1150 ± 40 1124 ± 66 28.3 ± 2.3 53 ± 4 25 ± 5<br />
[FY]<br />
226 Ra<br />
228 Th<br />
[YE]<br />
228 Ra<br />
658<br />
40 K
fosfórico <strong>de</strong> producción, 1.3·10 3 Bq/kg) [6]), frente a los 1000, 735, 245 y 228 Bq/kg <strong>de</strong> la pulpa [PU],<br />
lodo d<strong>el</strong> <strong>de</strong>cantador [LD] y ambas incrustaciones [INC] y [INCEX] respectivamente, lo que nos indica<br />
que está formada por ácido fosfórico <strong>de</strong> mayor concentración. En r<strong>el</strong>ación al 230 Th, observamos que se<br />
distribuye, <strong>de</strong> forma muy similar al uranio, resultado r<strong>el</strong>ativamente novedoso ya que la mayoría <strong>de</strong> los<br />
estudios indican que tiene una mayor ten<strong>de</strong>ncia a ligarse con la fracción sólida o fosfoyeso. En los lodos,<br />
su concentración es similar a la d<strong>el</strong> 238 U. Este hecho indica que <strong>el</strong> Th es también muy soluble en <strong>el</strong> ácido<br />
fosfórico y que la fracción ligada con <strong>el</strong> mismo es muy variable según la concentración <strong>de</strong> P2O5. Las<br />
concentraciones más altas <strong>de</strong> 226 Ra se han encontrado en los lodos, [LE] y [LD], 1140 y 2300 Bq/kg<br />
respectivamente, en las incrustaciones <strong>de</strong> las tuberías por la que circula <strong>el</strong> ácido fosfórico en la zona <strong>de</strong><br />
filtración, [INC] (alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 9000 Bq/kg), y en las incrustaciones exteriores d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong>s<strong>de</strong> don<strong>de</strong> se<br />
bombea <strong>el</strong> fosfoyeso mezclado con <strong>el</strong> agua <strong>de</strong> retorno en las balsas, [INCEX], 1500 Bq/kg.<br />
Estos resultados indican que los mayores enriquecimientos <strong>de</strong> radio se presentan asociados a material <strong>de</strong><br />
textura muy fina que circula en suspensión en la fracción líquida d<strong>el</strong> circuito, o que se forme cuando se<br />
estabiliza <strong>el</strong> ácido <strong>de</strong> producción o <strong>el</strong> ácido concentrado. El 210 Po tien<strong>de</strong> a “viajar” a lo largo d<strong>el</strong> proceso<br />
industrial ligado con las fases sólidas, siendo sus concentraciones algo inferiores a las <strong>de</strong> 226 Ra, hecho<br />
<strong>de</strong>bido probablemente a que la ten<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> polonio a co-precipitar con <strong>el</strong> yeso es algo menor a la d<strong>el</strong><br />
radio.<br />
Las concentraciones <strong>de</strong> 40 K, en general, son también bajas, como era <strong>de</strong> esperar. Sin embargo, hay que<br />
resaltar la alta concentración que se aprecia en las [INC], alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 5000 Bq/kg, compatible con la<br />
concentración obtenida <strong>de</strong> K2O por FRX, y en los [LD] con más <strong>de</strong> 300 Bq/kg, lo que representa un<br />
factor <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> 140 y 10, respectivamente, en r<strong>el</strong>ación al contenido <strong>de</strong> la roca fosfatada. Este<br />
hecho se explica claramente porque una fracción importante <strong>de</strong> las [INC] está formada por un mineral<br />
muy insoluble d<strong>el</strong> potasio, y que es la malladrita (Na2SiF6).<br />
En r<strong>el</strong>ación a los residuos, en la muestra [YE], o yeso que está en suspensión con agua para su bombeo a<br />
las balsas, la concentración <strong>de</strong> 238 U <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> su grado <strong>de</strong> lavado y otras variables no controladas en <strong>el</strong><br />
proceso como <strong>el</strong> rendimiento <strong>de</strong> la digestión, estado <strong>de</strong> los filtros, temperatura en los reactores, etc. Pero,<br />
tal y como se comentó anteriormente, se ha <strong>de</strong>mostrado que la concentración <strong>de</strong> 238 U en <strong>el</strong> fosfoyeso [FY]<br />
presenta una alta corr<strong>el</strong>ación con la fracción <strong>de</strong> P2O5 que acompaña al yeso, lo que indica que <strong>el</strong> uranio va<br />
ligado al ácido remanente presente en <strong>el</strong> fosfoyeso.<br />
4. CONCLUSIONES<br />
El presente trabajo ha tenido como objetivo central la caracterización física, química y radiactiva <strong>de</strong> los<br />
principales materiales involucrados en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> producción d<strong>el</strong> ácido fosfórico por vía húmeda,<br />
analizándose para <strong>el</strong>lo la composición <strong>el</strong>emental (<strong>el</strong>ementos mayoritarios), granulometría, mineralogía y<br />
concentraciones <strong>de</strong> radionucleidos en las muestras s<strong>el</strong>eccionadas.<br />
Esta caracterización ha permitido comprobar y evaluar <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> fraccionamiento <strong>de</strong> los diferentes<br />
<strong>el</strong>ementos y compuestos en las principales etapas analizadas d<strong>el</strong> proceso industrial. Los resultados<br />
radiactivos indican que la principal materia prima utilizada en <strong>el</strong> proceso industrial, <strong>el</strong> fosfato roca<br />
proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> Marruecos, es un material NORM porque contiene concentraciones significativas <strong>de</strong> torio y<br />
uranio, en torno a 50 veces la concentración <strong>de</strong> U en su<strong>el</strong>o sin perturbar. La otra materia prima r<strong>el</strong>evante<br />
usada durante un cierto tiempo, <strong>el</strong> fosfato roca <strong>de</strong> origen ígneo <strong>de</strong> la península Kola, se ha comprobado<br />
que no es material NORM, <strong>de</strong>bido a que presenta concentraciones <strong>de</strong> torio y uranio entorno a un factor 3<br />
superior a los niv<strong>el</strong>es encontrados en su<strong>el</strong>os no contaminados. En cuanto a los productos intermedios, se<br />
aprecia un claro fraccionamiento radiactivo entre las diferentes muestras. El uranio tiene ten<strong>de</strong>ncia a<br />
concentrarse en muestras con mayor porcentaje <strong>de</strong> P2O5. El 230 Th, se distribuye, <strong>de</strong> forma muy similar al<br />
uranio, resultado r<strong>el</strong>ativamente novedoso ya que la mayoría <strong>de</strong> los estudios indican que tiene una mayor<br />
ten<strong>de</strong>ncia a ligarse con la fracción sólida o fosfoyeso. En general, <strong>el</strong> 210 Po tien<strong>de</strong> a “viajar” a lo largo d<strong>el</strong><br />
proceso industrial ligado con las fases sólidas, siendo sus concentraciones generalmente inferiores a las <strong>de</strong><br />
226 Ra, <strong>de</strong>bido, posiblemente, a la ten<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> polonio a co-precipitar con <strong>el</strong> yeso es menos acusada. En<br />
r<strong>el</strong>ación a los residuos mayoritarios, o sea <strong>el</strong> fosfoyeso, en <strong>el</strong> yeso fresco recién salido <strong>de</strong> fábrica sin lavar,<br />
659
se pue<strong>de</strong> afirmar que la concentración <strong>de</strong> 238 U <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> su grado <strong>de</strong> lavado y otras variables no<br />
controladas en <strong>el</strong> proceso, mientras que en <strong>el</strong> uranio presente en <strong>el</strong> fosfoyeso <strong>de</strong> las balsas está<br />
corr<strong>el</strong>acionado con su contenido en P2O5.<br />
Sobre <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> DRX, en las muestras <strong>de</strong> materia prima se observa lo esperado atendiendo a la<br />
bibliografía consultada, fluoropatita, calcita y cantida<strong>de</strong>s apreciable <strong>de</strong> cuarzo. Por otro lado, en la pulpa<br />
d<strong>el</strong> digestor se observa que está compuesta mayoritariamente por anhidrita (CaSO4), hecho que se <strong>de</strong>be s<br />
que estas muestras tuvieron que calcinarse a más <strong>de</strong> 350 ºC para su análisis. En las muestras <strong>de</strong> lodos se<br />
han observado fases minerales como la malladrita (fluosilicatos alcalinos) proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> la precipitación<br />
<strong>de</strong> sales presentes en <strong>el</strong> acido fosfórico recién obtenido. En cuanto a los fosfoyesos, se ha obtenido como<br />
fase principal yeso (CaSO4·2H2O).<br />
En cuanto a la granulometría, se ha observado que en la materia prima <strong>el</strong> 90 % <strong>de</strong> sus partículas presentan<br />
un tamaño inferior a 170 micras (molienda óptima). En cuanto a los productos intermedios, hemos visto<br />
como prácticamente <strong>el</strong> 90 % <strong>de</strong> las partículas se encuentran por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 63 micras en las muestras <strong>de</strong><br />
pulpa, lodos (<strong>de</strong>cantados y espesados), e incrustaciones interiores. Por otro lado, se ha visto como las<br />
incrustaciones exteriores presentan un tamaño <strong>de</strong> grano superior a las <strong>de</strong>más, con un 40 % en la zona<br />
arenosa.<br />
5. REFERENCIAS<br />
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in SW Spain”. J. Hazard. Mater. 181 193-203.<br />
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Seguridad Nuclear, Medidas <strong>de</strong> radón en viviendas españolas. Caracterización <strong>de</strong> sus fuentes. Colección<br />
otros Documentos 6.1998.<br />
660
[14] Rentería-Villalobos M., Vioque I., Mantero J., Manjón G. (2010), “Radiological, chemical and<br />
morphological characterizations of phosphate rock and phosphogypsum from phosphoric acid factories<br />
in SW Spain”. J. Hazard. Mater. 181 193-203.<br />
661
DETERMINACIÓN DEL COCIENTE ISOTÓPICO 240 Pu/ 239 Pu<br />
EN PARTÍCULAS CALIENTES<br />
M.C. JIMÉNEZ-RAMOS. 1 , E. CHAMIZO 1 , R. GARCIA-TENORIO 1,2 y M. GARCÍA-LEON 3<br />
1 Centro Nacional <strong>de</strong> Ac<strong>el</strong>eradores (CNA), Sevilla<br />
2 Dep. Fisica Aplicada II, Universidad <strong>de</strong> Sevilla<br />
3 Dep. Física Atómica Molecular y Nuclear, Universidad <strong>de</strong> Sevilla<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se exponen las principales características <strong>de</strong> las tres técnicas <strong>de</strong> medida utilizádas y<br />
puestas a punto en nuestro laboratorio para la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> cociente isotópico 240 Pu/ 239 Pu en<br />
partículas calientes. La medida <strong>de</strong> este cociente tiene un alto interés, pues permite caracterizar <strong>el</strong><br />
origen d<strong>el</strong> plutonio presente en la partícula analizada. Se ha puesto especial énfasis en mostrar las<br />
ventajas y limitaciones d<strong>el</strong> método propuesto para la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> mencionado cociente por<br />
espectrometría gamma, al ser dicha técnica no <strong>de</strong>structiva.<br />
Palabras claves: Partículas clientes, plutonio, espectrometría gamma, ICP-MS, AMS.<br />
ABSTRACT<br />
In this work the main chracteristics of the three measurement techniques used and adjusted in our<br />
laboratory for <strong>de</strong>termining the 240 Pu/ 239 Pu isotopic ratio in hot particles, are exposed. The<br />
measurement of this isotopic ratio is of high interest for characterising the origin of the plutonium<br />
present in the analyzed hot-particle. Special ineterest have been given to show the meain<br />
advantages and limitations of the original method proposed for <strong>de</strong>termining the mentioned ratio by<br />
gamma-ray spectrometry, because it is a non <strong>de</strong>structive technique.<br />
Key Words: hot-particles, plutonium, gamma.ray spectrometry, ICP-MS, AMS<br />
1. Introducción.<br />
Diversos <strong>el</strong>ementos transuránidos se han incorporado al medioambiente <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> comienzo <strong>de</strong> la<br />
era nuclear. Entre <strong>el</strong>los, <strong>el</strong> plutonio es <strong>de</strong> especial interés <strong>de</strong>bido a su radiotoxicidad y a su<br />
complejo comportamiento medioambiental. Hasta la actualidad, la mayor proporción d<strong>el</strong> plutonio<br />
incorporado al medio ambiente proviene <strong>de</strong> la <strong>de</strong>posición atmosférica global con origen en las<br />
pruebas nucleares atmosféricas realizadas principalmente a finales <strong>de</strong> los años 50 y principio <strong>de</strong><br />
los años 60 d<strong>el</strong> pasado siglo, aunque cantida<strong>de</strong>s adicionales <strong>de</strong> este <strong>el</strong>emento se han incorporado al<br />
medioambiente a escala local como consecuencia <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> reactores nucleares civiles,<br />
vertidos <strong>de</strong> plantas <strong>de</strong> reprocesamiento <strong>de</strong> combustible nuclear, y pruebas y acci<strong>de</strong>ntes<br />
involucrando armamento nuclear. En muchas <strong>de</strong> las áreas contaminadas localmente con plutonio,<br />
una fracción significativa <strong>de</strong> esta contaminación se encuentra en la forma <strong>de</strong> partículas radiactivas<br />
(también <strong>de</strong>nominadas partículas calientes). Estas partículas calientes se pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>finir como<br />
agregados <strong>de</strong> material conteniendo <strong>el</strong>ementos radiactivos en cantida<strong>de</strong>s muy variables y teniendo<br />
diámetros mayores que 0.45 �m. Estas partículas se encuentran distribuidas en general <strong>de</strong> forma<br />
heterogénea en la zona contaminada, provocando una distribución inhomogénea <strong>de</strong> los<br />
radionucleidos totalmente diferente <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> contaminación con origen en la<br />
contaminación global <strong>de</strong>bida a las pruebas nucleares atmosféricas.<br />
En las partículas calientes conteniendo plutonio, la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> cociente isotópico<br />
240 Pu/ 239 Pu es <strong>de</strong> particular interés, pues su valor da una información esencial sobre <strong>el</strong> origen <strong>de</strong> la<br />
contaminación. En este sentido, po<strong>de</strong>mos indicar que <strong>el</strong> cociente 240 Pu/ 239 Pu (en masas) toma<br />
valores que van <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 0.03-0.06 en <strong>el</strong> material utilizado en <strong>el</strong> armamento nuclear no explosionado<br />
(weapon-gra<strong>de</strong> plutonium) hasta valores iguales o superiores a 0.4 en combustible gastado parcial<br />
662
o totalmente en reactores nucleares civiles (reactor-gra<strong>de</strong> plutonium). Debido a la dificultad <strong>de</strong><br />
cuantificar separadamente 239 Pu y 240 Pu por espectrometría alfa, <strong>el</strong> cociente isotópico 240 Pu/ 239 Pu<br />
su<strong>el</strong>e ser normalmente <strong>de</strong>terminado aplicando técnicas alternativas.<br />
En este trabajo, resumimos los estudios realizados por nuestro grupo <strong>de</strong> investigación para la<br />
<strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> cociente isotópico 240 Pu/ 239 Pu en partículas calientes <strong>de</strong> diverso origen,<br />
mediante la aplicación <strong>de</strong> diferentes técnicas espectrométricas radiométricas y no radiométricas.<br />
2. Materiales y Métodos<br />
Hemos procedido a la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> cociente isotópico 239 Pu/ 240 Pu en partículas calientes<br />
aisladas <strong>de</strong> su<strong>el</strong>os contaminados <strong>de</strong> Palomares (España) y Semipalatinsk (Kazajistan), aplicando<br />
una técnica radiométrica no <strong>de</strong>structiva: la espectrometría gamma <strong>de</strong> alta resolución con <strong>de</strong>tectores<br />
<strong>de</strong> Germanio para bajas energías (low-energy high-resolution gamma spectrometry)..<br />
Adicionalmente, en algunas <strong>de</strong> las partículas calientes <strong>el</strong> cociente isotópico 240 Pu/ 239 Pu fue<br />
<strong>de</strong>terminado recurriendo a dos técnicas espectrométricas <strong>de</strong> masas diferentes: Espectrometría <strong>de</strong><br />
Masas con Ac<strong>el</strong>erador (AMS) y Espectrometria <strong>de</strong> Masas con Plasma Inductivamente Acoplado<br />
(ICP-MS).<br />
2.1 Espectrometría gamma<br />
Hemos <strong>de</strong>sarrollado en nuestro laboratorio un método original para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las<br />
activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239 Pu, 240 Pu y 241 Am en partículas calientes individuales enriquecidas en <strong>el</strong>ementos<br />
transuránidos., mediante la técnica <strong>de</strong> espectrometría gamma <strong>de</strong> alta resolución [1]. El método se<br />
fundamenta en la medida <strong>de</strong> las emisiones gamma <strong>de</strong> baja intensidad d<strong>el</strong> 240 Pu (45.2 keV) y d<strong>el</strong><br />
239 Pu (51.6 keV), así como <strong>de</strong> la emisión principal d<strong>el</strong> 241 Am (59.2 keV), utilizando para <strong>el</strong>lo un<br />
<strong>de</strong>tector planar <strong>de</strong> germanio <strong>de</strong> baja energía (LeGe) con una muy alta sensibilidad. La eficiencia <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección se ha <strong>de</strong>terminado recurriendo a un procedimiento semiempírico, mientras que las<br />
correcciones por autoabsorción aplicables a cada partícula se realizan a partir <strong>de</strong> las diferentes<br />
emisiones gamma d<strong>el</strong> 241 Am (26.34, 33.19, 59.54, and 102.98 keV) presente en <strong>el</strong>las.<br />
El <strong>de</strong>tector utilizado es un <strong>de</strong>tector planar <strong>de</strong> baja energía LEGe tipo-n con ventana <strong>de</strong> berilio <strong>de</strong><br />
0.5 mm <strong>de</strong> espesor (CANBERRA mod<strong>el</strong> GL1015R) situado en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> un blindaje <strong>de</strong> plomo<br />
<strong>de</strong> 10 cm <strong>de</strong> espesor. El cristal <strong>de</strong> germanio empleado tiene un espesor <strong>de</strong> 15 mm y un área activa<br />
<strong>de</strong> 1000 mm 2 , y <strong>el</strong> preamplificador d<strong>el</strong> sistema se encuentra directamente conectado con un<br />
procesador <strong>de</strong> señal digital, lo que permite consequir resoluciones (FWHM) <strong>de</strong> 398 eV a 5.9 keV<br />
( 55 Fe) y 535 eV a 122 keV ( 57 Co). El trabajar con sistemas espectrométricos gamma que permitan<br />
la obtención <strong>de</strong> muy buenas resoluciones en energías es esencial para la aplicación d<strong>el</strong> método<br />
propuesto al permitir discriminar emisiones gamma muy cercanas en energías. En este sentido, la<br />
emission <strong>de</strong> 51.62 keV d<strong>el</strong> 239 Pu <strong>de</strong>be estar separada <strong>de</strong> los picos <strong>de</strong> escape d<strong>el</strong> Ge a 48.6 y 49.7<br />
keV, y d<strong>el</strong> pico <strong>de</strong> backscattering d<strong>el</strong> Am a 48.3 keV, mientras que la emission <strong>de</strong> 45.24 keV d<strong>el</strong><br />
240 Pu <strong>de</strong>be po<strong>de</strong>r discriminarse d<strong>el</strong> fotopico <strong>de</strong> fondo d<strong>el</strong> 210 Pb a 46.5 keV, y <strong>de</strong> las emisiones <strong>de</strong><br />
43.4 and 43.5 keV d<strong>el</strong> 241 Am y 238 Pu, respectivamente. Los <strong>de</strong>tectores LEGe ofrecen generalmente<br />
mejor resolución y sensibilidad que los <strong>de</strong>tectors coaxiales <strong>de</strong> germanio a bajas energies y son<br />
capaces <strong>de</strong> discriminar las emisones gamma <strong>de</strong> interés <strong>de</strong> los isótopos 239 Pu y 240 Pu (ver Figura 1).<br />
663
Fig 1.- Espectro correspondiente a una partícula caliente <strong>de</strong> Palomares mostrando las<br />
emisiones gamma <strong>de</strong> 239 Pu, 240 Pu y 241 Am, así como emisiones gamma interferentes.<br />
Con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> cuantificar las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239 Pu, 240 Pu y 241 Am en partículas calientes<br />
previamente aisladas, <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector LEGe fue calibrado en energías, resolución y eficiencia. La<br />
calibración en energías y resolución se realizó <strong>de</strong> forma convencional utilizando una fuente<br />
puntual certificada con. 0.98±0.01 KBq <strong>de</strong> 241 Am mientras que la curva <strong>de</strong> calibración en<br />
eficiencias para <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> energías <strong>de</strong> interés se fundamentó en la siguiente expresión:<br />
εE = εo exp(-μE,Beδ(Be) exp(-μE,Geδ(Ge)) (1)<br />
don<strong>de</strong> εE es la eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección a la energía E, ε o es la eficiencia i<strong>de</strong>al (absorpción cero),<br />
μE,Be, y μE,Ge son los coeficientes <strong>de</strong> absorción másicos (cm 2 /g) para <strong>el</strong> berilio y germanio, y δ(Be),<br />
δ(Ge) son los espesores <strong>de</strong> la ventana <strong>de</strong> entrada <strong>de</strong> berilio y <strong>de</strong> la capa muerta <strong>de</strong> germanio,<br />
respectivamente. Al ser conocido <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> la ventana <strong>de</strong> berilio (datos facilitado por <strong>el</strong><br />
fabricante), solo dos parámetros (δ(Ge) and ε o ) <strong>de</strong>ben ser <strong>de</strong>terminados para conocer la expresión<br />
semiemrica <strong>de</strong> la eficiencia. Para <strong>el</strong>lo, se han usado las eficiencias experimentales para los rayos X<br />
<strong>de</strong> (13.76 + 13.95) keV y para la emisión gamma <strong>de</strong> 26.34 keV gamma-ray, <strong>de</strong>terminadas con la<br />
fuente puntual <strong>de</strong> 241 Am. La curva <strong>de</strong> eficiencias resultante se muestra en la Figura 2,<br />
conjuntamente con las eficiencias experimentales obtenidas usando la fuente puntual <strong>de</strong> 241 Am.<br />
664
Efficiency (%)<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Energy (keV)<br />
Experimental data<br />
Calculated data<br />
Fig 2.- Eficiencias experimentales obtenidas utilizando la fuente punctual certificada <strong>de</strong><br />
241 Am, y curva <strong>de</strong> calibración calculada utilizando la ecuación (1)<br />
Teniendo en cuenta las dimensiones <strong>de</strong> las partículas calientes analizadas (practicamente<br />
equivalents a geometría punctual) , es possible utilizar la curva <strong>de</strong> calibración en eficiencias<br />
obtenida para cuantificar las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239 Pu, 240 Pu, and 241 Am en esas partículas. Las<br />
eficiencias para 239 Pu y 240 Pu fueron interpoladas a partir <strong>de</strong> la mencionada curva. Finalmente, y<br />
para un cálculo correcto <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239 Pu y 240 Pu es necesario aplicar correciones por<br />
autoabsorción individuales para cada partícula analizada pues estando fundamentalmente<br />
compuestas por <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> Z alto presentarán diferentes <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s y composición. La<br />
magnitud <strong>de</strong> estas correciones <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la energía consi<strong>de</strong>rada, y se han <strong>de</strong>terminado<br />
para cada partícula usando las diferentes emisiones gamma d<strong>el</strong> 241 Am contenido en <strong>el</strong>las.<br />
Concretamente, si la emission d<strong>el</strong> 241 Am a 102.98 keV se encuentra presente en <strong>el</strong> espectro, se<br />
s<strong>el</strong>ecciona como emission <strong>de</strong> referencia (asumiendo que no se ve afectada por autoabsorción),<br />
mientras que las emisiones adicionales <strong>de</strong> 26.34, 33.19, and 59.54 keV d<strong>el</strong> 241 Am se utilizan para<br />
calcular los valores <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> corrección por autoabsorción a esas energías mediante la<br />
aplicación <strong>de</strong> la siguiente ecuación:<br />
f(E) = (NE/εEIE)/(Nref/εrefIref) (2)<br />
don<strong>de</strong> NE y Nref son las cuentas netas en los fotopicos d<strong>el</strong> 241 Am correspondientes a la energía E y<br />
a la emisión <strong>de</strong> referencia, , IE y Iref son sus intensida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> emisión, y εE y εref son sus eficiencias<br />
calculadas mediante la aplicación <strong>de</strong> la ecuación 1. Los valores <strong>de</strong> f obtenidos para todas las<br />
partículas analizadas en este trabajo se encuentran muy cercanos a la unidad para la emission <strong>de</strong><br />
59.54 keV, lo que avala la hipótesis <strong>de</strong> que la emisión <strong>de</strong> 102.98 keV no se encuentra afectada por<br />
<strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> autoabsorción. Si la mencionada emisión <strong>de</strong> 102.98 keV no es observada en <strong>el</strong><br />
espectro, entonces como primera aproximación se pue<strong>de</strong> s<strong>el</strong>eccionar la emisión <strong>de</strong> 59.54 keV<br />
como emisión <strong>de</strong> referencia.<br />
Los factores <strong>de</strong> corrección f calculados para cada partícula individual para las tres emisiones<br />
gamma d<strong>el</strong> 241 Am consi<strong>de</strong>radas (26.34, 33.19, and 59.54 keV) son finalmente ajustadas a una<br />
recta, cubriendo ese ajuste un rango <strong>de</strong> energías en <strong>el</strong> que sencuentran las emisiones gamma d<strong>el</strong><br />
239 Pu y d<strong>el</strong> 240 Pu. Se escogió un ajuste lineal, siguiendo las <strong>de</strong>duciones <strong>de</strong> Debertin [2], que<br />
observó que la corrección por atenuación para una fuente d<strong>el</strong>gada (μδ
posee una emisión que interfiere con la emisión gamma d<strong>el</strong> 240 Pu a 45.24 keV. El númeror <strong>de</strong><br />
cuentas <strong>de</strong>bido al 152 Sm en <strong>el</strong> fotopico d<strong>el</strong> 240 Pu se estimó a partir d<strong>el</strong> fotopico d<strong>el</strong> 152 Eu a 121.78<br />
keV, obviamente teniendo en cuenta sus intensida<strong>de</strong>s r<strong>el</strong>ativas y sus eficiencias <strong>de</strong> recuento, y<br />
fueron restadas d<strong>el</strong> area total d<strong>el</strong> fotopico <strong>de</strong> 45.24 keV con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> obtener las cuentas netas <strong>de</strong><br />
240 Pu. Esta corrección no fué aplicada en las partícuñas <strong>de</strong> Palomares, pues éstas no contienen<br />
productos <strong>de</strong> fisión.<br />
La Figura 3 nos muestra los valores experimentales <strong>de</strong> la actividad mímima <strong>de</strong>tectable (MDA)<br />
obtenidos para 241 Am, 239 Pu, and 240 Pu mediante la técnica propuesta: Los valores <strong>de</strong> MDA han<br />
sido <strong>de</strong>terminados siguiendo la formulación <strong>de</strong> Currie [3]. Es evi<strong>de</strong>nte observando dicha figura,<br />
que en la práctica la técnica propuesta solo pue<strong>de</strong> ser aplicada para <strong>de</strong>terminer <strong>de</strong> forma precisa las<br />
activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239 Pu and 240 Pu en partículas calientes, si estas activida<strong>de</strong>s exce<strong>de</strong>n varios<br />
bequer<strong>el</strong>ios. Por otra parte es esencial usar unos sistemas espectrométricos gamma <strong>de</strong> bajo fondo,<br />
alta sensibilidad y la mejor resolución en energías, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> minimizar <strong>el</strong> fondo en la región <strong>de</strong><br />
interés y obtener fotopicos para 239 Pu y 240 Pu lo más limpios posibles, con nulas o muy pequeñas<br />
interferencias.<br />
Fig 3.- Activida<strong>de</strong>s mínimas <strong>de</strong>tectables (MDA) <strong>de</strong> la técnica espectrométrica gamma<br />
propuesta para 241 Am (59.5 keV), 239 Pu y 240 Pu calculados utilizando espectros <strong>de</strong> fondo<br />
medidos durante diversos intervalos tmporales.<br />
Todos los espectros gamma fueron analizados utilizando <strong>el</strong> software GENIE 2000 (Canberra<br />
Industries Inc., U.S.) con un algoritmo <strong>de</strong> ajuste no lineal. El uso <strong>de</strong> este software es esencial para<br />
<strong>de</strong>terminar con precision las areas <strong>de</strong> los fotopicos en espectros muy complejos que presentan la<br />
superposición <strong>de</strong> continuos Compton con picos <strong>de</strong> backscatering, fotopicos d<strong>el</strong> fondo natural y, en<br />
algunos casos, fotopicos interferentes <strong>de</strong> otros radionucleidos presentes en las partículas calientes<br />
analizadas.<br />
2.2 ICP-MS<br />
Algunas <strong>de</strong> las partículas calientes fueron también analizadas utilizando un sistema ICP<br />
cuadrupolar (ICPMS, Thermo<strong>el</strong>emental X7 Series) para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los<br />
isótopos <strong>de</strong> uranio y plutonio [4]. El sistema experimental fue ajustado y optimizado para la<br />
medida <strong>de</strong> isotopos con alta masa, comprobando que la sensibilidad para masas superior a la d<strong>el</strong><br />
235 U era constante. Dicha sensibilidad fue <strong>de</strong>terminada <strong>de</strong> forma precisa en cada conjunto <strong>de</strong><br />
medidas, mediante la medida <strong>de</strong> una muestra <strong>de</strong> calibración conteniendo 238 U. Se confirmó<br />
adicionalmente que <strong>el</strong> tiempo muerto d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector no afectaba la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> cociente<br />
atómico 238 U/ 235 U midiendo un gran conjunto <strong>de</strong> su<strong>el</strong>os no contaminados. Para estas muestras<br />
naturales obtuvimos un valor medio <strong>de</strong> 138 ± 1 para <strong>el</strong> cociente atómico 238 U/ 235 U, valor<br />
666
prácticamente coinci<strong>de</strong>nte con <strong>el</strong> valor esperado <strong>de</strong> 137.5 ± 0.5 para uranio natural [5].<br />
Adicionalmente, se evaluó la magnitud <strong>de</strong> la possible interferencia isobárica en la masa 239<br />
<strong>de</strong>bido al contaje <strong>de</strong> 238 UH, midiendo un conjunto <strong>de</strong> muestras <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> 238 U que cubrían<br />
un amplio rango <strong>de</strong> oncentraciones. Se obtuvieron v<strong>el</strong>ores d<strong>el</strong> cociente 238 UH/ 238 U d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 10 -<br />
4 en las condiciones <strong>de</strong> medida finalmete adoptadas.<br />
Para la realización <strong>de</strong> las medidas mediante ICP-MS, las partículas calientes fueron totalmente<br />
digeridas con una mezcla <strong>de</strong> HNO3 (65%) y HF (50%) en un horno microondas. Después d<strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> digestión, se comprobó que la disolución <strong>de</strong> las partículas era total comprobando la<br />
uniformidad <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> 241 Am (mediante espectrometría gamma) en varias alícuotas <strong>de</strong><br />
la muestra digerida. La solución resultante <strong>de</strong> la digestion fue posteriormente reducida en volumen<br />
mediante evaporación hasta casi sequedad y acondicionada en un medio apropiado (2% HNO3)<br />
para su posterior medida. Esta etapa <strong>de</strong> reduction por evaporación y acondicionamiento en 2%<br />
HNO3 se repitió varias veces con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> <strong>el</strong>iminar las trazas <strong>de</strong> fluoruros que podrían causar<br />
problemas en la etapa <strong>de</strong> medida por la ten<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> Pu y d<strong>el</strong> U a formar fácilmente complejos<br />
con F.<br />
Un espectro típico obtenido por ICP-MS en la medida <strong>de</strong> una partícula caliente <strong>de</strong> Palomares se<br />
muestra en la Figura 4.<br />
250000<br />
200000<br />
150000<br />
100000<br />
50000<br />
0<br />
233,00 234,00 235,00 236,00 237,00 238,00 239,00 240,00 241,00 242,00 243,00<br />
Fig 4.- Espectro <strong>de</strong> ICP-MS obtenido en la medida <strong>de</strong> una partícula caliente <strong>de</strong> Palomares.<br />
Se observan los picos correspondientes a 235 U, 238 U, 239 Pu y 240 Pu.<br />
2.3 Espectrometría <strong>de</strong> masas con ac<strong>el</strong>erador (AMS)<br />
Para la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> cociente isotopico 240 Pu/ 239 Pu en partículas calientes mediante AMS, las<br />
partículas calientes fueron totalmente digeridas con una mecla <strong>de</strong> HNO3 (65%) y HF (50%) en un<br />
horno microondas. El plutonio disu<strong>el</strong>to fué ajustado a Pu(IV) con NaNO2 en una solución 3 M<br />
HNO3, fue purificado utilizando una resina cromatográfica TEVA y finalmente acondicionado<br />
para la medida, tal y como se <strong>de</strong>scribe en [6].<br />
Las medidas <strong>de</strong> AMS fueron realizadas con <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador Tan<strong>de</strong>tron compacto <strong>de</strong> 1 MV d<strong>el</strong> CNA,<br />
Sevilla [7]. Brevemente, indicaremos que los isotopes <strong>de</strong> interés 239 Pu y 240 Pu, así como 242 Pu (que<br />
fue utilizado como isotope trazador y normalizador en la medida), fueron extraidos <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong><br />
iones en la forma <strong>de</strong> x Pu 16 O - . Estos aniones fueron <strong>de</strong>scompuestos en la terminal d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador<br />
trabajando a 670 KV para obtener Pu 3+ con un rendimiento d<strong>el</strong> 11% y en su etapa final fueron<br />
contados en un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> ionización gaseosa acoplada al ac<strong>el</strong>erador y equipado con una ventana<br />
<strong>de</strong> Si3N3.2 <strong>de</strong> 30 nm <strong>de</strong> espesor.<br />
667
Las tres masas ( 239 Pu, 240 Pu y 242 Pu) fueron inyectadas en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> una forma automatizada<br />
mediante <strong>el</strong> ajuste d<strong>el</strong> magneto <strong>de</strong> baja energía, <strong>el</strong> voltaje d<strong>el</strong> terminal y <strong>el</strong> <strong>de</strong>flector <strong>el</strong>ectrostático<br />
<strong>de</strong> alta energía. Los tiempos <strong>de</strong> contaje en cada ciclo fueron 5 s para <strong>el</strong> 242 Pu, 10 s para <strong>el</strong> 239 Pu, y<br />
20 s para <strong>el</strong> 240 Pu. De media, <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> cada muestra fue <strong>de</strong> 20 min.<br />
3.- Resultados y Discusión<br />
En la Tabla 1 se muestran las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239 Pu y 240 Pu en dos partículas calientes aisladas en<br />
su<strong>el</strong>os superficiales colectados en Palomares conjuntamente con los correspondientes cocientes<br />
240 Pu/ 239 Pu. El valor medio d<strong>el</strong> cociente 240 Pu/ 239 Pu (en masa) obtenido, 0.055 ± 0.006, está en<br />
exc<strong>el</strong><strong>el</strong>ebnte acuerdo con <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> 0.056 ± 0.003 obtenido por Mitch<strong>el</strong>l et al. [8] en<br />
su<strong>el</strong>os y sedimentos <strong>de</strong> Palomares conteniendo partículas calientes y <strong>de</strong>terminados mediante la<br />
<strong>de</strong>convolución <strong>de</strong> los espectros alfa medidos tras separación radioquímica. El cociente másico <strong>de</strong><br />
240 Pu/ 239 Pu <strong>de</strong>terminado por espectrometría gamma en las dos partículas calientes <strong>de</strong> Palomares es<br />
por otra parte muy diferentes d<strong>el</strong> esperado si la contaminación tiene su origen en <strong>el</strong> fallout<br />
atmosférico y es claramente indicativo <strong>de</strong> “weapon-gra<strong>de</strong>” plutonio [9]. Ello es lo esperado dado <strong>el</strong><br />
origen d<strong>el</strong> plutonio en <strong>el</strong> área contaminada. Las bombas involucradas en <strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> Palomares<br />
experimentaron únicamente una explosión química convencional tras su impacto en tierra,<br />
dispersando <strong>el</strong> material fisible que contenían en los su<strong>el</strong>os d<strong>el</strong> entorno.<br />
partícula<br />
239<br />
Pu (Bq)<br />
240<br />
Pu (Bq)<br />
240 239<br />
Pu/ Pu<br />
240 239<br />
Pu/ Pu<br />
activity ratio atom ratio<br />
A1-5 38 ± 4 6.9 ± 0.6 0.18 ± 0.03 0.050 ± 0.009<br />
HP3 27 ± 3 5.7 ± 0.9 0.22 ± 0.05 0.059 ± 0.013<br />
Tabla 1.- Activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239 Pu y 240 Pu y valor d<strong>el</strong> cociente 230 Pu/ 239 Pu <strong>de</strong>terminados por<br />
espectrometría gamma en dos partículas calientes <strong>de</strong> Palomares.<br />
Una particula caliente con origen también en <strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> Palomares fue analizada, tras su<br />
digestión, por ICP-MS. Los resultados obtenidos en dicho análisis se encuentran recogidos en la<br />
Tabla 2. Debido a las concentraciones presentes en la solución analizada fue posible <strong>de</strong>terminar<br />
las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 235 U, 238 U, 239 Pu y 240 Pu con suficiente precisión. Estos resultados muestran la<br />
presencia <strong>de</strong> 235 U en cantida<strong>de</strong>s enriquecidas (cociente másico 238 U/ 235 U igual a 5.4 ± 0.2) y <strong>de</strong><br />
altos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> “weapon-gra<strong>de</strong>” Pu (23.6 Bq <strong>de</strong> 239+240 Pu, cociente másico 240 Pu/ 239 Pu <strong>de</strong> 0.063 ±<br />
0.003). Estos resultados son una fuerte evi<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> que las bombas involucradas en <strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte<br />
<strong>de</strong> Palomares contenían también 235 U enriquecido.<br />
El cociente 240 Pu/ 239 Pu <strong>de</strong>terminado en la particula caliente <strong>de</strong> palomares por ICP-MS está en<br />
exc<strong>el</strong>ente acuerdo con los valores obtenidos previamente en otras partículas d<strong>el</strong> mismo origen por<br />
espectrometría gamma. Por otra parte <strong>el</strong> cociente 238 U/ 235 U <strong>de</strong>terminado <strong>de</strong>be tomarse con<br />
precaución porque pue<strong>de</strong> estar ligeramente afectado por la presencia <strong>de</strong> pequeñas cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
su<strong>el</strong>o adheridas a la particula, y también por la posible presencia <strong>de</strong> contaminación <strong>de</strong> 238 U, difícil<br />
<strong>de</strong> evitar a los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> U que se están midiendo.<br />
239<br />
Pu<br />
240<br />
Pu<br />
239<br />
Pu<br />
240<br />
Pu<br />
240 239<br />
Pu/ Pu<br />
(ng) (ng) (Bq) (Bq) atom ratio<br />
8.3 0.4 0.53 0.02 19.1 0.9 4.5 0.2 0.063 0.003<br />
238<br />
U<br />
238 235<br />
U/ U<br />
238<br />
U<br />
(ng) atom ratio (mBq)<br />
16.0 0.3 5.4 0.2 0.199 0.003<br />
Tabla 2.- Activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239 Pu, 240 Pu y 238 U y valor <strong>de</strong> los cocientes 230 Pu/ 239 Pu y 238 U/ 235 U<br />
<strong>de</strong>terminados por espectrometría gamma en una partícula caliente <strong>de</strong> Palomares.<br />
668
En la Tabla 3 se compilan los resultados obtenidos para las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239 Pu y 240 Pu, y d<strong>el</strong><br />
cociente isotópico 240 Pu/ 239 Pu en tres partículas calientes aisladas en su<strong>el</strong>os superficiales <strong>de</strong><br />
Semipalatinsk (región en Kazajistán don<strong>de</strong> se realizaron numerosas pruenas nucleares). Los<br />
cocientes atómicos medidos <strong>de</strong> 240 Pu/ 239 Pu, con un valor medio <strong>de</strong> 0.044 ± 0.006, fueron<br />
consistentes con la presencia <strong>de</strong> “weapon-gra<strong>de</strong>” plutonio. Como estas partículas calientes fueron<br />
colectadas en zonas afectadas por local fallout generado por explosions nucleares <strong>de</strong> bajo<br />
rendimiento, la presencia <strong>de</strong> “weapon gra<strong>de</strong>” Pu no es sorpren<strong>de</strong>nte. De hecho, un cociente<br />
atómico 240 Pu/ 239 Pu <strong>de</strong> 0.054 ± 0.003 fue publicado por Jimenez-Nápoles [10] para una muestra <strong>de</strong><br />
su<strong>el</strong>o recogida en las cercanías <strong>de</strong> don<strong>de</strong> se colectaron las partículas calientes analizadas en este<br />
trabajo.<br />
Tabla 3.- Activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239 Pu y 240 Pu y valor d<strong>el</strong> cociente 230 Pu/ 239 Pu <strong>de</strong>terminados por<br />
espectrometría gamma en tres partículas calientes <strong>de</strong> Semipalatinsk.<br />
Partícula<br />
239<br />
Pu (Bq)<br />
240<br />
Pu (Bq)<br />
240 239<br />
Pu/ Pu<br />
240 239<br />
Pu/ Pu<br />
AMS AMS atom ratio AMS atom ratio gamma<br />
HK30C 45.2 ± 1.1 7.8 ± 0.3 0.047 ± 0.002 0.040 ± 0.007<br />
Tk14 146 ±3 26.4 ± 0.6 0.049 ± 0.001 0.041 ± 0.006<br />
Tk13a 83 ± 2 16.1 ± 0.5 0.052 ± 0.002 0.050 ± 0.009<br />
Para confirmer la vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> los cocientes 240 Pu/ 239 Pu medidos por espectrometría gamma en las<br />
partículas calientes <strong>de</strong> Semipalatinsk, las mismas partículas fueron analizadas por espectrometría<br />
<strong>de</strong> masas con ac<strong>el</strong>erador (AMS) tras su análisis <strong>de</strong>structivo y separación radioquímica. Como se<br />
muestra en la table 4, los resultados obtenidos por AMS estan en exc<strong>el</strong>ente acuerdo con los<br />
obtenidos previamente por espectrometría gamma con <strong>de</strong>tectores LEGe, Y aunque las<br />
incertidumbres en las <strong>de</strong>terminaciones son claramente inferiores por AMS, es necesario recordar<br />
que la espectrometría gamma presente una enorme ventaja: es una técnica no <strong>de</strong>structiva.<br />
Obviamente los límites <strong>de</strong>tección por AMS son varios or<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> magnitud inferiores a los<br />
obtenidos por espectrometría gamma, por lo que po<strong>de</strong>mos consi<strong>de</strong>rar la técnica AMS como muy<br />
apropiada para estudiar <strong>el</strong> cociente 240 Pu/ 239 Pu en partículas calientes que contengan bajas<br />
activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ambos isótopos.<br />
Tabla 4.- Activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 239 Pu y 240 Pu y valor d<strong>el</strong> cociente 240 Pu/ 239 Pu <strong>de</strong>terminados por<br />
AMS en tres partículas calientes <strong>de</strong> Semipalatinsk. Por comparación, se muestran también<br />
los valores d<strong>el</strong> cociente 240 Pu/ 239 Pu <strong>de</strong>termiando por espectrometría gamma en las mismas<br />
partículas.<br />
REFERENCIAS<br />
Partícula<br />
239<br />
Pu<br />
240<br />
Pu<br />
240 239<br />
Pu/ Pu<br />
240 239<br />
Pu/ Pu<br />
(Bq) (Bq) activity ratio atom ratio<br />
HK30C 45 ± 5 6.6 ± 0.7 0.15 ± 0.03 0.040 ± 0.007<br />
Tk14 156 ±11 24 ± 2 0.15 ± 0.03 0.041 ± 0.006<br />
Tk13a 97 ± 9 18 ± 2 0.18 ± 0.03 0.050 ± 0.009<br />
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670
EVOLUCIÓN TEMPORAL DEL RADÓN EN VARIAS<br />
DEPENDENCIAS DE UN EDIFICIO PÚBLICO DE CÁCERES<br />
C. Miró 1,� , C. Pacheco 2<br />
1 Universidad <strong>de</strong> Extremadura, Departamento <strong>de</strong> Física Aplicada, Facultad <strong>de</strong><br />
Veterinaria, Avda. <strong>de</strong> la Universidad sn, 10071-Cáceres<br />
2 INTROMAC, División <strong>de</strong> I+D, Avda. <strong>de</strong> la Universidad sn, 10071-Cáceres<br />
RESUMEN<br />
Se ha efectuado un estudio <strong>de</strong> la evolución temporal <strong>de</strong> Rn-222 en un edificio utilizado como lugar<br />
<strong>de</strong> trabajo. El edificio fue construido en <strong>el</strong> siglo XIX y restaurado en la segunda mitad d<strong>el</strong> siglo<br />
XX. Las medidas se realizaron <strong>de</strong> forma simultánea en tres <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias situadas en un<br />
semisótano, en la primera y en la segunda planta, respectivamente. Los valores máximos<br />
encontrados fueron 327, 249 y 144 Bq/m 3 para <strong>el</strong> semisótano, primera y segunda planta,<br />
respectivamente.<br />
Palabras claves: Evolución temporal, Radón, lugar <strong>de</strong> trabajo.<br />
ABSTRACT<br />
A study of the temporal evolution of Rn-222 has been conducted in a building used as a workplace.<br />
The building was built in the nineteenth century and was renovated in the mid-second century. The<br />
measurements were carried out simultaneously in three <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncies located in a basement, in the<br />
first and second floors, respectiv<strong>el</strong>y. The maximum values found were 327, 249 and 144 Bq /m 3 for<br />
the basement, first and second floors, respectiv<strong>el</strong>y.<br />
Key Words: Temporal evolution, radon, workplace.<br />
1. Introducción.<br />
El radón es un gas natural y radiactivo. Proce<strong>de</strong> <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sintegración radiactiva d<strong>el</strong> uranio y d<strong>el</strong> torio y<br />
emana <strong>de</strong> las rocas, los su<strong>el</strong>os y los materiales <strong>de</strong> construcción, en general. Existen tres isótopos<br />
naturales, <strong>el</strong> Rn-222, que proce<strong>de</strong> <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sintegración directa d<strong>el</strong> Ra-226, <strong>el</strong> cual pertenece a la ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>sintegración d<strong>el</strong> U-238, <strong>el</strong> Rn-220, producto <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración d<strong>el</strong> Th-232, y <strong>el</strong> Rn-219, <strong>de</strong>scendiente<br />
d<strong>el</strong> U-235. El radón tiene una gran movilidad por lo que emana fácilmente <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> sólido al aire. De los<br />
tres isótopos, <strong>el</strong> Rn-222 es <strong>el</strong> más significativo <strong>de</strong>bido a su valor suficientemente gran<strong>de</strong> d<strong>el</strong> periodo <strong>de</strong><br />
semi<strong>de</strong>sintegración, lo cual hace que logre migrar a distancias significativas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su fuente <strong>de</strong><br />
producción.<br />
La inhalación <strong>de</strong> Rn-222 y <strong>de</strong> sus <strong>de</strong>scendientes, Po-218 y Po-214, que se encuentran adsorbidos sobre las<br />
partículas atmosféricas son los responsables <strong>de</strong> proporcionar la mayor dosis al sistema respiratorio. El<br />
daño que su radiación produce pue<strong>de</strong> aumentar <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> cáncer (ver por ejemplo [1]).<br />
En este trabajo se muestran los resultados <strong>de</strong> un estudio sobre la evolución temporal <strong>de</strong> Rn-222 en un<br />
edificio utilizado como lugar <strong>de</strong> trabajo. El edificio fue construido en <strong>el</strong> siglo XIX y restaurado en la<br />
segunda mitad d<strong>el</strong> siglo XX. Las medidas se realizaron <strong>de</strong> forma simultánea en tres <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias situadas<br />
en un semisótano, en la primera y en la segunda planta, respectivamente.<br />
� cmiro@unex.es<br />
671
2. Material y métodos.<br />
Se han utilizado 3 monitores <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> radón en continuo, cuyos rangos <strong>de</strong> medida están situados<br />
entre 0 -10 MBq/m 3 . Estos monitores están compuesto <strong>de</strong> una bomba interna que aspira <strong>el</strong> aire externo<br />
con un flujo <strong>de</strong> 0.30 L/min. Las medidas se almacenaban en ciclos <strong>de</strong> dos horas obteniendo un límite <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> 5 Bq/m 3 . El muestreo se efectuó durante 13 días <strong>de</strong> forma continua, registrándose también la<br />
medida <strong>de</strong> la temperatura, presión y humedad r<strong>el</strong>ativa.<br />
Antes <strong>de</strong> las medidas en <strong>el</strong> edificio objeto d<strong>el</strong> presente estudio, a los tres equipos se les sometió a una<br />
intercalibración. De los resultados <strong>de</strong> este estudio se pue<strong>de</strong> concluir que los tres equipos reproducen las<br />
mismas medidas <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> su margen <strong>de</strong> error, estimado en <strong>el</strong> 15%.<br />
Las medidas se han realizado en diversas estancias <strong>de</strong> un edificio histórico situado en la ciudad <strong>de</strong><br />
Cáceres. Dicha construcción se encuentra asentada en terrenos paleozóicos, compuestos por cuarcitas y<br />
pizarras d<strong>el</strong> Ordovício. El edificio está distribuido en dos plantas y un semisótano. La fachada principal<br />
d<strong>el</strong> edificio está construida con muros <strong>de</strong> mampostería <strong>de</strong> granito y cuarcita. Las jambas y dint<strong>el</strong>es <strong>de</strong> las<br />
ventanas d<strong>el</strong> semisótano son <strong>de</strong> granito. Este material se utiliza también en la ornamentación <strong>de</strong> los<br />
ventanales <strong>de</strong> la primera planta. La habitación d<strong>el</strong> semisótano en la que se midió presenta un pavimento<br />
discontinuo <strong>de</strong> baldosas vinílicas y un revestimiento <strong>de</strong> corcho en las pare<strong>de</strong>s como aislamiento<br />
<strong>el</strong>ectroestático. En la habitación <strong>de</strong> la primera planta, los materiales que forman parte <strong>de</strong> las diferentes<br />
unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> obra son baldosas cerámicas para <strong>el</strong> solado, pintura plástica para <strong>el</strong> recubrimiento interior <strong>de</strong><br />
los muros <strong>de</strong> la fachada y bóvedas con revestimiento <strong>de</strong> cal. La sala <strong>de</strong> la segunda planta presenta un<br />
techo inclinado con molduras <strong>de</strong> hormigón. Los materiales empleados para <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o y <strong>el</strong> recubrimiento <strong>de</strong><br />
las pare<strong>de</strong>s son los mismos que los utilizados en la sala <strong>de</strong> juntas.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
En la figura 1 se muestra la evolución temporal <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> radón en las tres plantas d<strong>el</strong><br />
edificio estudiado. Los valores máximos encontrados fueron 327, 249 y 144 Bq/m 3 para <strong>el</strong> semisótano,<br />
primera y segunda planta, respectivamente. Sin embargo, la estructura temporal no obe<strong>de</strong>cía a una<br />
distribución aleatoria en <strong>el</strong> tiempo sino a valores estabilizados durante unos intervalos temporales que son<br />
alterados por importantes aumentos <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> forma simultánea en los tres pisos analizados.<br />
672
Rn (Bq/m 3 )<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280<br />
Fig. 1 Evolución temporal <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> radón en las tres plantas d<strong>el</strong> edificio.<br />
En las figuras 2, 3 y 4 se muestra la evolución temporal <strong>de</strong> la temperatura, humedad r<strong>el</strong>ativa y presión<br />
atmosférica en cada una <strong>de</strong> las estancias <strong>de</strong> las tres plantas d<strong>el</strong> edificio.<br />
t (h)<br />
Semisótano<br />
1ª Planta<br />
2ª Planta<br />
A partir <strong>de</strong> los resultados experimentales obtenidos se ha intentado r<strong>el</strong>acionar la evolución <strong>de</strong> la<br />
concentración <strong>de</strong> radón en cada una <strong>de</strong> las estancias con los datos <strong>de</strong> temperatura, humedad r<strong>el</strong>ativa y<br />
presión atmosférica en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> las mismas. La tabla 1 muestra los resultados d<strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong><br />
corr<strong>el</strong>ación lineal. En dicha tabla aparecen marcadas las corr<strong>el</strong>aciones que <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista<br />
estadístico resultan significativas para valores d<strong>el</strong> coeficiente p
T (ºC)<br />
25<br />
24<br />
23<br />
22<br />
21<br />
20<br />
19<br />
18<br />
17<br />
16<br />
15<br />
14<br />
13<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280<br />
t (h)<br />
Semisótano<br />
1ª Planta<br />
2ª Planta<br />
Fig. 2 Evolución temporal <strong>de</strong> la temperatura en las tres plantas d<strong>el</strong> edificio.<br />
Hr (%)<br />
70<br />
65<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280<br />
t (h)<br />
Fig. 3 Evolución temporal <strong>de</strong> la humedad r<strong>el</strong>ativa en las tres plantas d<strong>el</strong> edificio.<br />
Semisótano<br />
1ª Planta<br />
2ª Planta<br />
674
P (mbar)<br />
978<br />
976<br />
974<br />
972<br />
970<br />
968<br />
966<br />
964<br />
962<br />
960<br />
958<br />
Semisótano<br />
1ª Planta<br />
2ª Planta<br />
956<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280<br />
t (h)<br />
Fig. 4 Evolución temporal <strong>de</strong> la presión atmosférica en las tres plantas d<strong>el</strong> edificio.<br />
Tabla No.1 Corr<strong>el</strong>aciones entre Rn y temperatura, humedad r<strong>el</strong>ativa y presión atmosférica (las<br />
corr<strong>el</strong>aciones marcadas son significativas a p
ESTIMACIÓN DE LA DOSIS EFECTIVA ANUAL<br />
CORRESPONDIENTE A RADIONUCLEIDOS NATURALES Y DE<br />
ORIGEN ANTROPOGÉNICO EN LA BAHÍA DE CÁDIZ (ESPAÑA)<br />
J.F. Rodrigo 1,2 , C. Martínez-Ramos 1 , L. Barbero 2 , M. Casas-Ruiz 1<br />
1 Departamento <strong>de</strong> Física Aplicada, Universidad <strong>de</strong> Cádiz, Av. República Saharaui s/n,<br />
11510, Puerto Real, Cádiz, España.<br />
2 Departamento <strong>de</strong> Ciencias <strong>de</strong> la Tierra, Universidad <strong>de</strong> Cádiz, Av. República Saharaui<br />
s/n, 11510, Puerto Real, Cádiz, España.<br />
RESUMEN<br />
Se ha muestreado en 29 estaciones en la zona <strong>de</strong> interés con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> obtener la concentración <strong>de</strong><br />
actividad <strong>de</strong> 226 Ra, 232 Th, 40 K y 137 Cs. Se ha medido en un espectrómetro gamma con un <strong>de</strong>tector coaxial<br />
<strong>de</strong> germanio hiperpuro (HPGe) asegurando <strong>el</strong> equilibrio secular entre 226 Ra y 220 Rn. Los valores <strong>de</strong><br />
concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 226 Ra, 232 Th, 40 K y 137 Cs en las muestras son 15.0 ± 4.2 Bq/kg (8.1 – 19.0),<br />
17.4 ± 3.9 Bq/kg (12.1 – 23.0), 517.6 ± 56.5 Bq/kg (354.0 – 686.0) y 4.4 ± 0.7 Bq/kg (1.7 – 7.1)<br />
respectivamente (entre paréntesis figura <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> variación). Los resultados rev<strong>el</strong>an niv<strong>el</strong>es bajos <strong>de</strong><br />
radiactividad <strong>de</strong> estos radionucleidos en la zona <strong>de</strong> la Bahía <strong>de</strong> Cádiz, <strong>de</strong>scartando cualquier riesgo<br />
significativo por radiación <strong>de</strong>bido a las activida<strong>de</strong>s humanas existentes en la zona.<br />
Palabras claves: Dosis ambientales, espectrometría nuclear.<br />
ABSTRACT<br />
29 stations have been sampled at the Bay of Cádiz area in or<strong>de</strong>r to obtain the activity concentration of<br />
226 Ra, 232 Th, 40 K and 137 Cs. These radionucli<strong>de</strong>s were measured in a gamma spectrometer with a<br />
germanium hiperpure (HPGe) coaxial <strong>de</strong>tector ensuring secular equilibrium between 226 Ra and 220 Rn. The<br />
values of activity concentration of 226 Ra, 232 Th, 40 K and 137 Cs in the sample are 15.0 ± 4.2 Bq / kg (8.1 -<br />
19.0), 17.4 ± 3.9 Bq / kg (12.1-23.0), 517.6 ± 56.5 Bq / kg (354.0 - 686.0) and 4.4 ± 0.7 Bq / kg (1.7 -<br />
7.1) respectiv<strong>el</strong>y (the range of variation shown in brackets). The results show low lev<strong>el</strong>s of radioactivity<br />
of these radionucli<strong>de</strong>s in the Bay of Cádiz thus precluding any significant risk from radiation due to<br />
human activities in the zone.<br />
Key Words: Environmental Dose, nuclear spectrometry<br />
� juanfrancisco.rodrigo@uca.es.<br />
1. Introducción<br />
Recientemente, se ha producido un interés creciente por <strong>el</strong> conocimiento <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
radiación ambiental existentes en una zona concreta <strong>de</strong>bido a la necesidad <strong>de</strong> evitar los posibles riesgos<br />
para la salud humana 1 .<br />
El conocimiento <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad presente en los sedimentos posee un interés doble. En<br />
primer lugar, permite establecer los niv<strong>el</strong>es base que van a utilizarse como referencia <strong>de</strong> una región o área<br />
geográfica <strong>de</strong>terminada con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r contrastar la información obtenida con los valores estándar.<br />
Por otro lado, <strong>el</strong> conocimiento <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiactividad ambiental permite evaluar las dosis <strong>de</strong><br />
676
adiación externa recibidas por la población y la biota, mediante <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> un mod<strong>el</strong>o<br />
dosimétrico a<strong>de</strong>cuado. La radiactividad natural, especialmente la <strong>de</strong>bida a la presencia <strong>de</strong> los<br />
radionucleidos pertenecientes a las series naturales ( 238 U, 232 Th, 235 U) y <strong>el</strong> 40 K, es la principal fuente <strong>de</strong><br />
exposición (estimada en más d<strong>el</strong> 90%) a radiaciones ionizantes por parte <strong>de</strong> la población 2 .<br />
De acuerdo con lo anteriormente expuesto, <strong>el</strong> objetivo d<strong>el</strong> presente trabajo ha sido <strong>de</strong>terminar los<br />
niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radionucleidos gamma existentes en los sedimentos marinos en la zona <strong>de</strong> la Bahía <strong>de</strong> Cádiz, así<br />
como las tasas por dosis <strong>de</strong> radiación externa recibidas en las zonas estudiadas, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> evaluar <strong>el</strong><br />
posible exceso <strong>de</strong> radiaciones ionizantes y establecer los valores <strong>de</strong> referencia a tener en cuenta para<br />
futuras investigaciones.<br />
2. Material y Métodos<br />
Para po<strong>de</strong>r obtener los objetivos d<strong>el</strong> apartado anterior, se ha realizado un muestreo en 29<br />
estaciones distribuidas por la zona <strong>de</strong> estudio, teniendo en cuenta las distintas variables existentes en cada<br />
una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r corr<strong>el</strong>acionarlas también con los datos <strong>de</strong> radiación obtenidos.<br />
Una vez conseguidos los sedimentos, fueron secados en un horno a 75 ºC durante al menos 24<br />
horas. Seguidamente, fueron pulverizados y tamizados hasta conseguir un tamaño <strong>de</strong> grano inferior a 0.5<br />
mm, asegurando, <strong>de</strong> esta manera, la homogeneidad <strong>de</strong> dichas muestras, encerrándolas en recipientes<br />
cilíndricos con un diámetro interior <strong>de</strong> 46 mm y 55 mm <strong>de</strong> altura.<br />
Estos envases se mantuvieron cerrados y s<strong>el</strong>lados durante un mes antes <strong>de</strong> ser medidos mediante<br />
espectrometría gamma con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> asegurar la existencia <strong>de</strong> equilibrio secular entre 226 Ra y 220 Rn y, <strong>de</strong><br />
esta manera, evitar <strong>el</strong> escape <strong>de</strong> este último.<br />
Para llevar a cabo las medidas <strong>de</strong> espectrometría gamma se ha usado un espectrómetro<br />
CANBERRA GC2020-7500SL con un sistema <strong>de</strong>tector coaxial <strong>de</strong> germanio hiperpuro (HPGe) <strong>de</strong> tipo p.<br />
El rango <strong>de</strong> energía útil para este <strong>de</strong>tector es <strong>de</strong> 50 keV hasta más <strong>de</strong> 10 MeV. La razón pico/Compton es<br />
46 para <strong>el</strong> fotón 1333 keV d<strong>el</strong> 60 Co. Posee un diámetro <strong>de</strong> 50.5 mm, 46.5 mm <strong>de</strong> longitud y la distancia<br />
entre <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y la ventana es <strong>de</strong> 5 mm. El espectrómetro está sujeto por una caja <strong>de</strong> geometría cúbica <strong>de</strong><br />
10 cm <strong>de</strong> plomo <strong>de</strong> bajo niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> fondo con una capa interna <strong>de</strong> 1 mm <strong>de</strong> Cd + 1 mm <strong>de</strong> Cu. El <strong>de</strong>tector<br />
está conectado a una analizador digital Camberra DSA1000 3,4 .<br />
3. Resultados y Discusión<br />
Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> las concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los radionucleidos se ha utilizado la<br />
siguiente expresión 5 :<br />
don<strong>de</strong>:<br />
x<br />
Az = (<br />
) (Bq/kg)<br />
-lz´t<br />
60 ´ Ez ´ P´ e<br />
Az es la concentración <strong>de</strong> actividad d<strong>el</strong> radionucleido <strong>de</strong> la muestra, en Bq·kg -1 peso seco,<br />
x son las cuentas netas por minuto, en cpm,<br />
Ez es la eficiencia <strong>de</strong> recuento en tanto por uno,<br />
P es <strong>el</strong> peso <strong>de</strong> muestra seca, en kg,<br />
677
e –λzxt es <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> corrección por <strong>de</strong>caimiento radiactivo d<strong>el</strong> radionucleido en <strong>el</strong> tiempo t, en las mismas<br />
unida<strong>de</strong>s que λ,<br />
t es <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> la medida.<br />
Los valores <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 226 Ra, 232 Th, 40 K y 137 Cs en las muestras son 15.0 ±<br />
4.2 Bq/kg (8.1 – 19.0), 17.4 ± 3.9 Bq/kg (12.1 – 23.0), 517.6 ± 56.5 Bq/kg (354.0 – 686.0) y 4.4 ± 0.7<br />
Bq/kg (1.7 – 7.1) respectivamente (entre paréntesis figura <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> variación).<br />
A la vista <strong>de</strong> los resultados obtenidos es necesario resaltar <strong>el</strong> pequeño error asociado a las<br />
medidas, en comparación con <strong>el</strong> dato experimental obtenido, lo que da cuenta <strong>de</strong> la precisión y exactitud<br />
d<strong>el</strong> procedimiento experimental que se lleva a cabo. Al haber tomado las muestras <strong>de</strong> sedimentos en las<br />
mismas condiciones en cada una <strong>de</strong> las estaciones <strong>de</strong> muestreo, no cabe lugar a la existencia <strong>de</strong><br />
variaciones por motivos ajenos a su composición intrínseca y nos da la posibilidad <strong>de</strong> realizar la<br />
comparativa que a continuación se expone.<br />
En la siguiente tabla se <strong>de</strong>tallan los resultados obtenidos <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad para los<br />
radionucleidos antes mencionados así como los errores asociados a cada una <strong>de</strong> las medidas.<br />
Tabla No.1 Concentración <strong>de</strong> actividad (Bq /kg) para los radionucleidos: 226 Ra, 232 Th, 137 Cs y 40 K en los<br />
puntos <strong>de</strong> muestreo.<br />
226 Ra<br />
232 Th<br />
137 Cs<br />
Estación Long (°W) Lat (°N)<br />
1 -6,250 36,500 13,0 ± 2,0 15,0± 3,0 2,0± 0,5 380±50<br />
2 -6,221 36,492 19,0± 4,0 14,0± 5,0 4,5± 0,9 360±60<br />
3 -6,242 36,475 14,0± 3,0 19,0± 4,0 7,1± 0,9 590±70<br />
4 -6,242 36,492 18,0± 3,0 18,0± 4,0 4,2± 0,7 480±60<br />
5 -6,200 36,492 18,0± 3,0 19,0± 3,0 6,5± 0,6 590±70<br />
6 -6,204 36,508 18,0± 3,0 23,0± 4,0 1,7± 0,5 680±80<br />
7 -6,217 36,475 15,0± 4,0 18,0± 6,0 5,9± 1,1 630±90<br />
8 -6,238 36,488 10,0± 1,4 14,0± 2,0 4,7± 0,6 430±50<br />
9 -6,263 36,475 8,1± 1,2 12,1± 1,8 4,1± 0,6 410±50<br />
10 -6,233 36,483 9,6± 1,3 13,5± 1,9 4,0± 0,6 380±40<br />
11 -6,199 36,525 14,5± 2,2 19,0± 3,5 3,4± 0,6 602±52<br />
12 -6,188 36,517 13,9± 2,0 15,4± 3,0 3,1± 0,5 411±39<br />
13 -6,205 36,510 17,9± 2,5 22,8± 4,0 1,7± 0,5 686±60<br />
14 -6,199 36,508 16,3± 18,1 16,8± 3,0 3,6± 0,5 425±38<br />
15 -6,178 36,510 18,1± 2,3 18,8± 3,3 4,2± 0,5 641±52<br />
16 -6,249 36,503 13,5± 2,1 14,8± 3,1 2,1± 0,6 354±37<br />
17 -6,230 36,502 18,1± 2,6 19,3± 3,8 2,4± 0,6 435±44<br />
18 -6,209 36,498 17,6± 2,7 16,3± 4,0 5,5± 0,8 613±59<br />
19 -6,188 36,504 18,7± 2,9 20,1± 4,3 3,4± 0,7 616±59<br />
20 -6,260 36,492 12,5± 2,3 16,4± 3,8 4,9± 0,7 511±51<br />
21 -6,240 36,492 18,0± 2,6 17,7± 3,6 4,2± 0,7 481±47<br />
22 -6,221 36,489 15,4± 3,3 18,5± 5,6 5,2± 1,1 519±63<br />
23 -6,199 36,492 17,7± 2,0 18,5± 2,8 6,5± 0,6 591±46<br />
24 -6,250 36,483 11,4± 2,7 21,6± 5,2 5,4± 1,0 441±54<br />
25 -6,229 36,483 13,0± 2,7 12,8± 4,1 6,2± 1,0 502±56<br />
26 -6,209 36,483 18,1± 2,7 17,4± 3,9 5,8± 0,9 597±58<br />
27 -6,240 36,475 14,1± 2,2 19,1± 3,7 7,1± 0,8 589±53<br />
28 -6,219 36,475 14,7± 3,3 18,5± 5,6 5,8± 1,1 639±71<br />
29 -6,229 36,468 9,8± 1,6 14,1± 2,7 2,0± 0,4 427±538<br />
Media 15,0 17,4 4,4 517,6<br />
Máximo 19,0 23,0 7,1 686,0<br />
Mínimo 8,1 12,1 1,7 354,0<br />
40 K<br />
678
Fig. 1) Isolíneas <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad para los radionucleidos: 226 Ra, 232 Th, 137 Cs y 40 K.<br />
De la misma manera, se ha calculado <strong>el</strong> radio equivalente, en Bq /kg, lo cual nos permite<br />
comparar la actividad <strong>de</strong> los materiales que contienen distintas cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 40 K, 226 Ra y 232 Th. Su<br />
expresión es la siguiente 6 :<br />
Ra eq � ( ATh<br />
�1.<br />
43)<br />
� ARa<br />
� ( AK<br />
� 0.<br />
077)<br />
(Bq/kg)<br />
En la tabla 2 se muestran los valores obtenidos <strong>de</strong> radio equivalente, dosis gamma absorbidas y<br />
dosis anuales efectivas para cada una <strong>de</strong> las estaciones <strong>de</strong> muestreo. Asimismo, en la figura 2 se<br />
representan las isolíneas <strong>de</strong> radio equivalente en la zona, obtenidas por interpolación utilizando <strong>el</strong> método<br />
<strong>de</strong>scrito por Krigging.<br />
679
Tabla No.2 Radios equivalentes, dosis gamma aborbidas y dosis anuales efectivas para cada una <strong>de</strong> las<br />
estaciones <strong>de</strong> muestreo.<br />
Dosis gamma Dosis anual efectiva<br />
Estación Raeq (Bq/kg) absorbida (nGy/h) (mSv/y)<br />
1 63,71 30,97 0,03798<br />
2 66,74 32,38 0,03971<br />
3 86,6 42,76 0,05244<br />
4 80,7 39,33 0,04823<br />
5 90,6 44,59 0,05469<br />
6 103,25 50,62 0,06207<br />
7 89,25 44,25 0,05427<br />
8 63,13 31,15 0,03820<br />
9 56,973 28,27 0,03467<br />
10 58,165 28,56 0,03502<br />
11 88,024 43,38 0,05320<br />
12 67,569 32,96 0,04042<br />
13 103,326 50,70 0,06218<br />
14 73,049 35,51 0,04355<br />
15 94,341 46,57 0,05712<br />
16 61,922 30,00 0,03679<br />
17 79,194 38,23 0,04689<br />
18 88,11 43,70 0,05360<br />
19 94,875 46,57 0,05711<br />
20 75,299 37,14 0,04554<br />
21 80,348 39,19 0,04806<br />
22 81,818 40,09 0,04916<br />
23 89,662 44,19 0,05420<br />
24 76,245 36,86 0,04521<br />
25 69,958 34,86 0,04275<br />
26 88,951 43,94 0,05389<br />
27 86,766 42,82 0,05252<br />
28 90,358 44,79 0,05493<br />
29 62,842 30,91 0,03791<br />
Fig. 2) Representación <strong>de</strong> las isolíneas <strong>de</strong> radio equivalente para la bahía interna.<br />
Raeq<br />
Bahía <strong>de</strong> Cádiz<br />
Cádiz<br />
76<br />
86<br />
96<br />
San Fernando<br />
Puerto Real<br />
680
La exposición por radiación gamma externa a 1 m sobre estos sedimentos, asumiendo equilibrio<br />
secular entre los <strong>de</strong>scendientes <strong>de</strong> cada serie y concentraciones <strong>de</strong> actividad uniformes a lo largo d<strong>el</strong> perfil<br />
d<strong>el</strong> sedimento, se evalúa a través <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis absorbida. Así, la tasa <strong>de</strong> dosis por radiación gamma<br />
externa absorbida <strong>de</strong>bido a los radionucleidos naturales y artificiales es la energía <strong>de</strong>positada por unidad<br />
<strong>de</strong> masa y se calcula a través <strong>de</strong> la expresión general 7,8 :<br />
�E<br />
D<br />
�M<br />
resultando ser <strong>de</strong> 690.20 ± 72.98 nGy/h (475.92 - 914.32).<br />
� (nGy/h)<br />
Asimismo, <strong>el</strong> efecto biológico global al cuerpo completo lo proporciona la Dosis Efectiva anual,<br />
que se obtiene mediante la expresión 9 :<br />
�3<br />
H � D�<br />
8760�<br />
0.<br />
2�<br />
0.<br />
7�10<br />
(mSv/a)<br />
habiendo sido estimada en 0.04801 ± 0.00674 mSv/a (0.03467 – 0.06218).<br />
Igualmente, en la tabla 2 se muestran los valores <strong>de</strong> dosis gamma absorbidas y dosis anuales<br />
efectivas para cada una <strong>de</strong> las estaciones <strong>de</strong> muestreo.<br />
4. Conclusiones<br />
Los resultados muestran bajos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiactividad ambiental <strong>de</strong> los radionucleidos<br />
estudiados en los sedimentos marinos <strong>de</strong> la Bahía interna <strong>de</strong> Cádiz (España), <strong>de</strong>scartando cualquier riesgo<br />
radiológico significativo r<strong>el</strong>acionado con las activida<strong>de</strong>s humanas <strong>de</strong> la zona. No obstante sería<br />
conveniente la realización <strong>de</strong> inspecciones periódicas con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> volver a medir estas concentraciones<br />
<strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s por si se presenta una variación <strong>de</strong> estos valores para po<strong>de</strong>r prever etapas <strong>de</strong> mayor<br />
contaminación así como signos puntuales <strong>de</strong> la misma.<br />
Por último, cabe <strong>de</strong>stacar la importancia d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> datos obtenidos, ya que éstos podrán ser<br />
utilizados como niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia base para futuras investigaciones.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Da Cruz, A.D., Volpe, J.P., Saddi, V., Curry, J., Curadoc, M.P., Glickman, B.W., Radiation risk estimation in<br />
human populations: Lessons from the radiological acci<strong>de</strong>nt in Brazil. Mutation Research. 1997. 373: 207-214.<br />
[2] United Nations Scientific Committee of the Effects on Atomic Radiations (UNSCEAR). 1993.<br />
[3] Ramos-Lerate, I., Barrera, M. Ligero, R.A., Casas-Ruiz, M. A new summing – correction method for gamma –<br />
efficiency calibration with multi – gamma – ray radionucli<strong>de</strong>s, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A. 1997. 395: 202<br />
– 206.<br />
[4] Barrera, M., Ramos-Lerate, I., Ligero, R.A., Casas-Ruiz, M. Optimization of sample height in cylindrical<br />
geometry for gamma spectrometry measurements. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 1999 421: 163-175<br />
[5]Al. Hamarneh, I., Wreikat, A., Toukan, K. Radioactivity concentrations of 40 K, 134 Cs, 90 Sr, 241 Am, 238 Pu and<br />
239+240 Pu radionucli<strong>de</strong>s in Jordanian soil samples, J. Environ. Radiactivity. 2003. 67: 53 – 67.<br />
[6] Beretka, J. and Mathew P.J. Natural radioactivity o f Australian building materials, industrial<br />
waste and by-products. Health Physics. 1985.48: 87-95.<br />
[7] Jibiri, N., Farai, I.P. and Alausa, S.K. Estimation of annual effective dose due to natural radioactive <strong>el</strong>ements in<br />
ingestion of foodstuffs in tin mining area of Jos-Plateau, Nigeria, J. Environ. Radioactiv.2007 94: 31–40.<br />
[8] C<strong>el</strong>ika, N., Cevik, U., C<strong>el</strong>ik, A. and Koz, B. 2009. Natural and artificial radioactivity measurements in Eastern<br />
Black Sea region of Turkey. J. Hazard. Mater. 2009 162: 146–15.<br />
[9] United Nations Scientific Committee of the Effects on Atomic Radiations (UNSCEAR). 2000.<br />
681
Sesión A02.<br />
Metrología y dosimetría física. Desarrollos<br />
científicos y aplicaciones prácticas.<br />
682
MEDIDA DE FACTORES CAMPO PARA IMRT<br />
D. Pedrero Aristizábal 1 , M.J. García Hernán<strong>de</strong>z 1 , G. Ruiz Galán 1 , R. Ayala Lázaro 1 , R.<br />
Jiménez Rojas 1 , R. García Marcos 1 , MA. López Bote 1 .<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Dosimetría y Radioprotección<br />
H.G.U. Gregorio Marañón. Madrid<br />
RESUMEN<br />
La medida <strong>de</strong> los factores campo (Scp) es un requisito esencial en cualquier proceso <strong>de</strong> comisionado<br />
<strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador lineal en un planificador. Para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> IMRT, es necesario medir factores campo<br />
<strong>de</strong> tamaños <strong>de</strong> campo pequeños, lo cual presenta dificulta<strong>de</strong>s r<strong>el</strong>acionadas con las dimensiones y<br />
características d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector respecto a las d<strong>el</strong> campo medido.<br />
En este trabajo presentamos <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los resultados obtenidos utilizando diferentes <strong>de</strong>tectores,<br />
comparándolos con la literatura 1,2 .<br />
Palabras claves: factor campo, imrt, campos pequeños.<br />
ABSTRACT<br />
Measuring output factors (Scp) is a crucial step in the commisioning of a treatment planning<br />
system for a linac. The measurement of output factors for small fi<strong>el</strong>ds is nee<strong>de</strong>d for IMRT, which<br />
implies pitfalls r<strong>el</strong>ated to the dimensions and caracteristics of the <strong>de</strong>tectors compared with the fi<strong>el</strong>d<br />
size. We present the analysis of the results obtained with several <strong>de</strong>tectors.<br />
Key Words: output factor, imrt, small fi<strong>el</strong>d.<br />
1. Introducción.<br />
Con la puesta en marcha <strong>de</strong> la IMRT como objetivo, se han medido factores campo <strong>de</strong> tamaños <strong>de</strong><br />
campo menores que los habituales para radioterapia 3D convencional. Para <strong>el</strong>lo se han utilizado<br />
diferentes <strong>de</strong>tectores y en base a sus características tanto geométricas como <strong>de</strong> composición, se<br />
han analizado los resultados realizando correcciones en alguno <strong>de</strong> los casos, y comparando<br />
posteriormente con la literatura r<strong>el</strong>acionada 1,2 .<br />
2. Material y métodos.<br />
Las medidas se han realizado en un ac<strong>el</strong>erador Synergy Platform, <strong>de</strong> Elekta, para la energía<br />
nominal <strong>de</strong> 6MV y tamaños <strong>de</strong> campo en isocentro <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1x1 cm 2 hasta 40x40 cm 2 tomando como<br />
referencia <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> 10x10cm 2 . Los <strong>de</strong>tectores utilizados han sido 3 tipos <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong><br />
ionización: FC65G (0.6 cm 3 ), RK (0.12 cm 3 ), CC04 (0.04 cm 3 ·), y 3 tipos <strong>de</strong> diodos <strong>de</strong> silicio tipop:<br />
PFD (photon fi<strong>el</strong>d <strong>de</strong>tector), EFD (<strong>el</strong>ectron fi<strong>el</strong>d <strong>de</strong>tector) y SFD (stereotactic fi<strong>el</strong>d <strong>de</strong>tector)<br />
todos <strong>el</strong>los <strong>de</strong> Scanditronix. Los diodos EFD y SFD se diferencian entre sí únicamente en <strong>el</strong><br />
diámetro d<strong>el</strong> chip <strong>de</strong> silicio. Respecto a los anteriores, <strong>el</strong> PFD tiene añadida una capa<br />
compensadora cuyo objetivo es disminuir la cantidad <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> baja energía que alcanza <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector, mejorando su <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia energética. En todos los casos se utilizó un <strong>el</strong>ectrómetro<br />
PTW-Unidos, sin polarización para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los diodos. Las condiciones <strong>de</strong> medida fueron<br />
DFS=100cm y profundidad 10cm. Las medidas realizadas con EFD fueron corregidas por la sobre<br />
respuesta a componentes <strong>de</strong> baja energía mediante la comparación d<strong>el</strong> rendimiento en profundidad<br />
a 10 cm para <strong>el</strong> campo 10x10 cm 2 d<strong>el</strong> diodo frente al <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> ionización CC04.<br />
683
3. Resultados y conclusiones.<br />
Los factores campo medidos sin aplicar ningún tipo <strong>de</strong> corrección son los presentados en la Fig.1.<br />
1,150<br />
1,050<br />
0,950<br />
0,850<br />
0,750<br />
0,650<br />
0,550<br />
Scp SYNERGY 6MV PROME<br />
0 5 10 15 20 25 30 35 40<br />
Fig.1.<br />
Para tamaños <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 40x40 cm 2 hasta 4x4 cm 2 , <strong>el</strong> resultado es <strong>el</strong> mismo para las 3 cámaras <strong>de</strong><br />
ionización (tal y como se esperaba comparando los tamaños <strong>de</strong> campo y los volúmenes <strong>de</strong> las<br />
cámaras 3,4 ). A partir <strong>de</strong> la Fig.2. observamos que <strong>el</strong> diodo <strong>de</strong> fotones da lugar a factores campo<br />
superiores a los medidos con los <strong>de</strong>más <strong>de</strong>tectores, lo cual coinci<strong>de</strong> con resultados publicados 1 .<br />
Descartamos este <strong>de</strong>tector para la medida <strong>de</strong> los factores campo. Se pue<strong>de</strong> observar tambien que<br />
los resultados obtenidos con EFD y SFD no son tan parecidos como se podría esperar. La<br />
diferencia más r<strong>el</strong>evante entre <strong>el</strong>los es <strong>el</strong> diámetro d<strong>el</strong> chip <strong>de</strong> silicio, y sin embargo los resultados<br />
difieren bastante entre sí. Durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> medida <strong>el</strong> SFD mostró una inestabilidad<br />
importante, tanto que las medidas para los diferentes tamaños <strong>de</strong> campo tuvieron que ser<br />
intercaladas con medidas repetidas para <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> 10x10cm 2 , observándose que la respuesta d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector fue aumentando progresivamente durante la sesión <strong>de</strong> medida. En función <strong>de</strong> la magnitud<br />
d<strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> respuesta, las lecturas asociadas como referencia para los distintos tamaños <strong>de</strong><br />
campo fueron distintas en base a la respuesta d<strong>el</strong> SFD para 10x10 cm 2 . Aunque tuvimos esta<br />
precaución, a la vista <strong>de</strong> la discrepancia entre los factores campo medidos con EFD y SFD y<br />
teniendo en cuenta <strong>el</strong> problema <strong>de</strong> inestabilidad <strong>de</strong> SFD, las medidas con SFD tambien fueron<br />
<strong>de</strong>scartadas.<br />
RK<br />
FG65C-632<br />
CC04<br />
PFD<br />
SFD<br />
EFD<br />
684
0,950<br />
0,900<br />
0,850<br />
0,800<br />
0,750<br />
0,700<br />
0,650<br />
0,600<br />
0,550<br />
Scp SYNERGY 6MV PROME<br />
0 1 2 3 4 5 6 7<br />
0,950<br />
0,900<br />
0,850<br />
0,800<br />
0,750<br />
0,700<br />
0,650<br />
0,600<br />
Fig.2.<br />
El campo 3x3 cm 2 es suficientemente gran<strong>de</strong> comparado con las dimensiones <strong>de</strong> la cámara CC04<br />
<strong>de</strong> manera que la medida <strong>de</strong> este tamaño <strong>de</strong> campo con este <strong>de</strong>tector no supone un problema por<br />
efecto <strong>de</strong> volumen.<br />
Los tamaños <strong>de</strong> campo que requieren un análisis más <strong>de</strong>tallado para la <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en la<br />
medida <strong>de</strong> los factores campo son 2x2 cm 2 y 1x1 cm 2 . Este análisis se hará con los <strong>de</strong>tectores<br />
CC04 y EFD, Fig.3.<br />
Scp SYNERGY 6MV PROME<br />
RK<br />
FG65C-632<br />
0,550<br />
0 1 2 3 4 5 6 7<br />
Fig.3.<br />
Ante la diferencia observada en Fig.3., se valora la posible sobre respuesta d<strong>el</strong> EFD para <strong>el</strong> campo<br />
<strong>de</strong> referencia 10x10 cm 2 mediante la comparación <strong>de</strong> los rendimientos en profundidad obtenidos<br />
con ambos <strong>de</strong>tectores Fig.4.<br />
CC04<br />
PFD<br />
SFD<br />
EFD<br />
CC04<br />
EFD<br />
685
120,0<br />
100,0<br />
80,0<br />
60,0<br />
40,0<br />
20,0<br />
0,0<br />
100x100 SFD-EFD-CC04<br />
EFD 100x100<br />
CC04 100x100<br />
0 50 100 150 200 250<br />
1,000<br />
0,950<br />
0,900<br />
0,850<br />
0,800<br />
0,750<br />
0,700<br />
0,650<br />
0,600<br />
Fig.4.<br />
Como era esperable, EFD presenta sobre respuesta. La diferencia <strong>de</strong> rendimiento en profundidad<br />
d<strong>el</strong> EFD respecto a la cámara <strong>de</strong> ionización CC04 para <strong>el</strong> campo se referencia, se utiliza para<br />
corregir la lectura obtenida por <strong>el</strong> EFD para 10x10cm 2 :<br />
mod<br />
Scp EFD<br />
L<br />
�<br />
L�r<br />
x r�EFD<br />
�100 x100�EFD<br />
Corrigiendo <strong>de</strong> esta forma, se obtienen los factores campos <strong>de</strong> la Fig.5.<br />
Scp<br />
EFD<br />
�100 x100�<br />
�<br />
L<br />
EFD<br />
�r x r�<br />
L<br />
PDD<br />
·<br />
PDD<br />
EFD<br />
CC04<br />
EFD<br />
mod PDDEFD<br />
Scp EFD �<br />
Scp EFD · � Scp<br />
PDD<br />
CC04<br />
( 100x100,<br />
10cm)<br />
( 100x100,<br />
10cm)<br />
Scp SYNERGY 6MV PROME<br />
CC04<br />
EFD modificado<br />
0,550<br />
0 1 2 3 4 5 6 7<br />
EFD<br />
Fig.5.<br />
1· . 013<br />
686
Los valores para 2x2 cm 2 <strong>de</strong> ambos <strong>de</strong>tectores coinci<strong>de</strong>n. La cámara CC04 es suficientemente<br />
pequeña para este tamaño <strong>de</strong> campo;a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> confirmar esto mediante la literatura existente 3,4 , se<br />
comprueba que la región plana (100%) <strong>de</strong> un campo 2x2cm 2 a la profundidad <strong>de</strong> medida es <strong>de</strong> 7x4<br />
mm 2 , por lo que es esperable que dicha cámara no presente problemas asociados a sus dimensiones<br />
repecto las d<strong>el</strong> campo 2x2 cm 2 . Asumiendo como correcto <strong>el</strong> resultado obtenido para este tamaño<br />
<strong>de</strong> campo con CC04, se está validando <strong>el</strong> resultado d<strong>el</strong> EFD para este mismo tamaño <strong>de</strong> campo.<br />
La situación para 1x1cm 2 es algo distinta, puesto que la región plana para este campo es menor<br />
que las dimensiones <strong>de</strong> la cámara CC04, <strong>de</strong> forma que lo esperable es que <strong>de</strong>bido al efecto <strong>de</strong><br />
volumen <strong>el</strong> resultado esté infraestimando <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> factor campo. Teniendo en cuenta que para<br />
2x2cm 2 tanto CC04 como EFD coinci<strong>de</strong>n y que <strong>el</strong> resultado d<strong>el</strong> EFD para 1x1cm 2 es superior al <strong>de</strong><br />
CC04, que sabemos que infraestima <strong>el</strong> resultado, tomamos como valor verda<strong>de</strong>ro para <strong>el</strong> factor<br />
campo <strong>de</strong> 1x1cm 2 <strong>el</strong> obtenido con <strong>el</strong> diodo EFD.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] C. McKerracher, Assesment of new small-fi<strong>el</strong>d <strong>de</strong>tectors against standard-fi<strong>el</strong>d <strong>de</strong>tectors for practical stereotactic<br />
beam data acquisition, Phys. Med. Biol. 1999; 44: 2143-2160.<br />
[2] F Haryanto, M. Fipp<strong>el</strong>, Investigation of photon beam output factors for conformal radiation therapy- Monte Carlo<br />
simulation and measurements, Phys. Med. Biol. 2002; 47: N133-N143.<br />
[3] X. Allen Li, M. Soubra, Lateral <strong>el</strong>ectron equilibrium and <strong>el</strong>ectron contamination in measurements of head scatterfactors<br />
using miniphantoms and brass caps, Med. Phys. 1995; 22(7): 1167-1170<br />
[4] D. González-Castaño, J. Pena, The change of response of ionization chamber in the penumbra and transmisión<br />
regions: impact for IMRT verification, Med. Biol. Eng. Comput. 2008; 46: 373-380<br />
687
CARACTERIZACIÓN DE LA DETECTABILIDAD DE UNA<br />
MINIGAMMACAMARA INTRAOPERATORIA<br />
Sánchez Jiménez J 1,� , Núñez Martínez LMR 1 , Pizarro Trigo F 1 ,<br />
Morillas Ruiz J 1 , Crespo Mesa S 2 , Ros Lorda MA 2 .<br />
1 Complejo Asistencial Universitario <strong>de</strong> Burgos, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección<br />
Radiológica, Avda Islas Baleares s/n (Burgos)<br />
2 Complejo Asistencial Universitario <strong>de</strong> Burgos, Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear, Avda<br />
Islas Baleares s/n (Burgos)<br />
RESUMEN<br />
Las minigammacámaras intraoperatorias son equipos cuya implantación en los Servicios <strong>de</strong><br />
Medicina Nuclear está creciendo en los últimos tiempos. Su uso en la cirugía radioguiada le<br />
confiere un gran potencial en <strong>el</strong> campo quirúrgico.<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo se tratan <strong>de</strong> evaluar todos los parámetros técnicos que influyen en su<br />
capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección. Se ha analizado también la viabilidad <strong>de</strong> su aplicación <strong>de</strong> manera<br />
convencional a los procedimientos quirúrgicos y sus aportaciones.<br />
En <strong>el</strong> plano técnico se ha evaluado la resolución espacial <strong>de</strong> este equipo en comparación con<br />
la <strong>de</strong> las sondas <strong>de</strong> contaje intraoperatorias tradicionales en distintas condiciones. Se sientan<br />
también las bases para un análisis <strong>de</strong> la sensitividad y especificidad <strong>de</strong> estos equipos en la práctica<br />
clínica.<br />
Como resultado d<strong>el</strong> análisis técnico d<strong>el</strong> equipo su capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección y resolución<br />
mejoran sensiblemente las capacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las sondas <strong>de</strong> contaje intraoperatorias. Su mayor tiempo<br />
<strong>de</strong> adquisición compensa <strong>el</strong> tiempo empleado en la realización <strong>de</strong> un barrido mediante las sondas<br />
<strong>de</strong> contaje. La capacidad <strong>de</strong> realizar diversas proyecciones aumenta la capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección ante<br />
fuentes en profundidad.<br />
Palabras claves: Minigammacamara intraoperatoria, ganglio centin<strong>el</strong>a, medicina nuclear,<br />
<strong>de</strong>tectabilidad, resolución espacial.<br />
ABSTRACT<br />
The intraoperatory minigammacamera is an equipment whose introduction within the<br />
Nuclear Medicine Departments is growing through the last years. Its profits to radiogui<strong>de</strong>d surgery<br />
have a great potential in the surgical fi<strong>el</strong>d.<br />
In this work we try to evaluate all of the technical parameters that <strong>de</strong>fine its capacity of<br />
<strong>de</strong>tection. The viability of its application within surgical practice and his contributions have also<br />
been analyzed.<br />
In the technical scope, we have analyzed the spatial resolution of this equipment in different<br />
conditions. We have compared this resolution to that of the intraoperatory counting probes. The<br />
basis for an analysis of the sensitivity and specificity of these equipments in the clinical practice<br />
are also exposed.<br />
As result of the technical analysis of the equipment, we found that its capacity of <strong>de</strong>tection<br />
and resolution improve that of the counting probes. Its greater adquisition time compensates for<br />
the time used in the accomplishment of a sweep by means of the counting probes. The capability<br />
� jsanchezj@saludcastillayleon.es<br />
688
for acquiring various projections increases the <strong>de</strong>tection capacity of this equipment for <strong>de</strong>ep<br />
sources/no<strong>de</strong>s.<br />
Key Words: Intraoperatory minigammacamera, sentin<strong>el</strong> no<strong>de</strong>, nuclear medicine, <strong>de</strong>tectability, spatial<br />
resolution.<br />
1. Introducción y objetivos.<br />
La prueba <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección d<strong>el</strong> ganglio centin<strong>el</strong>a es una técnica cuyo uso está ampliamente<br />
extendido en los Servicios <strong>de</strong> Medicina Nuclear por su capacidad para reducir la morbilidad que<br />
conlleva una linfa<strong>de</strong>nectomía. En esta intervención es <strong>de</strong> especial importancia la precisión <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> la sonda <strong>de</strong> captación. El objetivo d<strong>el</strong> presente trabajo es evaluar todos los factores<br />
que influyen en la <strong>de</strong>tección introduciendo las aportaciones <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong><br />
minigammacámara intraoperatoria.<br />
2. Material y métodos<br />
Se ha construido un maniquí <strong>de</strong> fabricación propia (fig.1) consistente en una plataforma con<br />
una canaladura central milimetrada a través <strong>de</strong> la cual se <strong>de</strong>splaza una fuente puntual <strong>de</strong> 1mm <strong>de</strong><br />
diámetro que simula <strong>el</strong> ganglio centin<strong>el</strong>a (fig.2). A esto se aña<strong>de</strong> un maniquí oval que simula <strong>el</strong><br />
fondo <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> una mama (fig.3) para adaptarlo a la situación clínica. Tras analizar las<br />
imágenes <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> intervenciones <strong>de</strong> ganglio centin<strong>el</strong>a se ha estimado que la actividad<br />
captada en <strong>el</strong> ganglio respecto a la presente en la mama en pruebas <strong>de</strong> Sentin<strong>el</strong> No<strong>de</strong> Occult<br />
Lesion Localization (SNOLL) es <strong>de</strong> un 5% <strong>de</strong> la actividad administrada. Por tanto se ha inyectado<br />
en <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> fuente puntual una actividad <strong>de</strong> Tc-99m <strong>de</strong> 200 �Ci mientras que en <strong>el</strong> maniquí<br />
<strong>de</strong> mama se han inyectado 4mCi.<br />
Se han utilizado un <strong>el</strong>ectrómetro Navigator GPS junto con una sonda para cabeza y cu<strong>el</strong>lo<br />
E097016 <strong>de</strong> RMD Instruments (fig. 4), un <strong>el</strong>ectrómetro EUROPROBE I con sondas SOG-16 <strong>de</strong><br />
CsI y SOG-11 <strong>de</strong> CdTe <strong>de</strong> EuroRad y un equipo Sentin<strong>el</strong>la 102 <strong>de</strong> Oncovision con sonda <strong>de</strong><br />
contaje <strong>de</strong> fibra óptica y minigammacámara con colimador pinhole <strong>de</strong> 2.5 mm <strong>de</strong> apertura. Se ha<br />
evaluado la resolución espacial [1] para las cuentas <strong>de</strong>tectadas, sonido emitido (dB promediados a<br />
5seg) e imagen adquirida (fig. 5) en función <strong>de</strong> los siguientes parámetros: distancias Sonda-<br />
Fuente (DFS), ángulos <strong>de</strong> ataque Sonda-Superficie (fig. 4), ventanas <strong>de</strong> energía y presencia <strong>de</strong><br />
fondo.<br />
3. Resultados y discusión<br />
La precisión <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> la sonda <strong>de</strong> captación varía significativamente al cambiar las<br />
condiciones geométricas (fig. 6-8) y <strong>el</strong> método usado en la <strong>de</strong>tección (Nº cuentas, sonido o<br />
imagen). Se han obtenido los perfiles <strong>de</strong> cuentas con la sonda Navigator GPS, sin fondo, frente a<br />
la ventana utilizada, distancia a la fuente (DFS) y ángulo <strong>de</strong> ataque. La resolución (FHHM) a<br />
3,5cm <strong>de</strong> distancia, con ángulo <strong>de</strong> ataque 0º y ventana <strong>de</strong> energía d<strong>el</strong> Tc-99m en ausencia <strong>de</strong><br />
fondo para la sonda GPS Navigator es <strong>de</strong> 4,54mm. Esta disminuye un 14,4% para un ángulo <strong>de</strong><br />
ataque <strong>de</strong> 45º y <strong>el</strong> máximo se <strong>de</strong>splaza 4mm respecto a su posición teórica. La s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong><br />
ventanas <strong>de</strong> energías mayores mejora la resolución ligeramente (un 3,6%) y da mayor exactitud<br />
frente a la posición teórica. Sin embargo la sensibilidad se ve seriamente afectada. El aumento <strong>de</strong><br />
la distancia al ganglio <strong>de</strong>grada ampliamente la resolución (hasta un 40%) y la sensibilidad (un<br />
44%).<br />
689
Se han analizado también los perfiles <strong>de</strong> cuentas con presencia <strong>de</strong> fondo para los 3 mod<strong>el</strong>os<br />
<strong>de</strong> sondas (fig. 9-11). El fondo <strong>de</strong>grada la resolución ligeramente (un 1,2%) pero empeora<br />
sensiblemente al aumentar la distancia a la superficie y <strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> ataque (un 38,5% para 30º).<br />
Por contra este efecto disminuye al s<strong>el</strong>eccionar la ventana <strong>de</strong> altas energías (In-111) que <strong>el</strong>imina<br />
las contribuciones <strong>de</strong> dispersa, en este caso la <strong>de</strong>gradación se reduce a un 0,4% con DFS=35mm y<br />
ángulo <strong>de</strong> ataque <strong>de</strong> 0º.<br />
Otro <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección analizados es <strong>el</strong> sonido emitido por la sonda en intensidad<br />
media (dB/s) en cada posición (fig. 12-14). Pue<strong>de</strong> concluirse <strong>de</strong> dichas curvas que la resolución es<br />
<strong>de</strong>masiado pobre por lo que no <strong>de</strong>be utilizarse como referencia aislada en la <strong>de</strong>tección. Ni siquiera<br />
po<strong>de</strong>mos hablar <strong>de</strong> cifras <strong>de</strong> resolución dado que la anchura a media altura abarca la casi totalidad<br />
d<strong>el</strong> recorrido en la sonda <strong>de</strong> la cámara Sentin<strong>el</strong>la mientras que en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la sonda Navigator la<br />
potencia d<strong>el</strong> ruido es comparable a la <strong>de</strong> la señal. El contraste <strong>de</strong> señal acústica se produce para un<br />
niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> cuentas <strong>de</strong>masiado bajo en r<strong>el</strong>ación con la señal d<strong>el</strong> fondo.<br />
Finalmente se han analizado las imágenes <strong>de</strong> la mini gammacámara Sentin<strong>el</strong>la evaluando la<br />
resolución <strong>de</strong> la cámara para distintas posiciones alejadas lateralmente d<strong>el</strong> eje <strong>de</strong> la misma<br />
mediante perfiles <strong>de</strong> cuentas (fig. 15-17). Este sistema presenta la mayor resolución y exactitud<br />
en la localización <strong>de</strong> la fuente. La <strong>de</strong>sviación media <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> la imagen frente a la<br />
posición teórica es inferior a 1mm. La resolución no se ve afectada por la distancia <strong>de</strong> la fuente al<br />
eje <strong>de</strong> la cámara y se sitúa en valores <strong>de</strong> 2,2 mm.<br />
Cabe <strong>de</strong>stacar que si bien la sensibilidad <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> mini gammacámara es r<strong>el</strong>ativamente<br />
baja en comparación con la <strong>de</strong> las sondas lápiz, es capaz <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectar la lesión/ganglio en<br />
posiciones alejadas <strong>de</strong> este sin tener que realizar un rastreo. Esto compensa <strong>el</strong> mayor tiempo <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección necesario para obtener un número <strong>de</strong> cuentas alto con <strong>el</strong> menor tiempo invertido en la<br />
exploración <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> campo quirúrgico. Por otro lado, la posibilidad <strong>de</strong> obtener imágenes<br />
globales en lugar <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> cuentas locales parece, a priori, aumentar la sensitividad y<br />
especificidad <strong>de</strong> las cirugías realizadas [2], datos que no se reflejan en la resolución <strong>de</strong> la misma.<br />
No obstante dichas contribuciones a la <strong>de</strong>tectabilidad <strong>de</strong>ben ser corroboradas en la práctica clínica<br />
en un estudio posterior.<br />
4. Conclusiones<br />
Como conclusión, para aumentar la resolución <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección en las sondas tipo lápiz, se<br />
recomienda usar ventanas <strong>de</strong> energía alta, minimizar la DFS y usar ángulos <strong>de</strong> ataque próximos a<br />
la perpendicularidad. La <strong>de</strong>tección basada en <strong>el</strong> sonido <strong>de</strong> la sonda no <strong>de</strong>be utilizarse como única<br />
referencia dada su baja respuesta a la posición. Por <strong>el</strong> contrario la imagen <strong>de</strong> la sonda<br />
intraoperatoria se postula como <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> referencia en la <strong>de</strong>tección si bien <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección, sensitividad y especificidad <strong>de</strong>ben ser aún verificadas a niv<strong>el</strong> clínico.<br />
690
Fig.1 Maniquí <strong>de</strong> ganglio centin<strong>el</strong>a Fig. 2 Fuente puntual y canaladura<br />
Fig. 3 Maniquí <strong>de</strong> mama con fondo Fig. 4 Sonda GPS–Resoluc Vs Ángulo Ataque<br />
Fig. 5 Imagen gammacámara SENTINEL Fig. 6 Resolución Vs Ángulo Ataque<br />
Fig. 7 Resolución Vs Ventana <strong>de</strong> Energía Fig. 8 Resolución Vs DFS<br />
691
Fig. 9 Resolución Vs Fondo Fig. 10 Resolución Vs Ángulo + Fondo<br />
Fig. 11 Resolución Vs Ventana + Fondo Fig. 12 Señal acústica <strong>de</strong> sonda GPS<br />
Fig. 13 Resolución Sonido Fig. 14 Resolución Sonido Vs Fondo<br />
Fig. 15 Imagen gammacámara SENTINEL Fig. 16 Resolución imagen SENTINEL<br />
Fig. 17 Resolución imagen SENTINEL<br />
692
REFERENCIAS<br />
[1] Modol<strong>el</strong>l Farré I, Puchal Añé R, “Caracterización y controles periódicos <strong>de</strong> sondas<br />
intraoperatorias”, Revista <strong>de</strong> Física Médica 2002; 3(1): 26-34.<br />
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“B33: The Barc<strong>el</strong>ona Trial: Utility of Intraoperative Gamma-camera for Resection of Non-<br />
Palpable Breast Lesions“, Ann. Surg. Oncol. 2008, 15(S1).<br />
693
MÉTODO DE CALIBRACIÓN DE MANDÍBULAS PARA<br />
CONSEGUIR UNA DISTRIBUCIÓN HOMOGÉNEA DE DOSIS EN<br />
LA ZONA DE UNIÓN DE HEMICAMPOS<br />
E. Cenizo 1,� , S. García-Pareja 2 , C. Moreno 2 , R. Hernán<strong>de</strong>z 2 , C. Bodineau 2 , JA. Martín-<br />
Viera 2<br />
1 Complejo Asistencial Universitario <strong>de</strong> León, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección<br />
Radiológica, Altos <strong>de</strong> Nava s/n 24071 León<br />
2 Hospital Regional Universitario Carlos Haya, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica Hospitalaria,<br />
Avda. Carlos Haya s/n 29010 Málaga<br />
RESUMEN<br />
Los tratamientos con hemicampos están muy extendidos en radioterapia externa. Debido a que la<br />
tolerancia establecida para <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> cada mandíbula es <strong>de</strong> 1 mm, pue<strong>de</strong>n darse<br />
situaciones <strong>de</strong> superposición o separación <strong>de</strong> los hemicampos <strong>de</strong> hasta 2 mm. Esto implica<br />
heterogeneida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> hasta un 40% en la zona <strong>de</strong> unión. En este trabajo se presenta un<br />
método preciso <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> las mandíbulas, basado en la sintonización Monte Carlo <strong>de</strong> haces<br />
<strong>de</strong> fotones. Se han reproducido diferentes situaciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>salineamiento <strong>de</strong> las mandíbulas,<br />
conociendo así la distribución <strong>de</strong> dosis en la unión <strong>de</strong> hemicampos para cada situación. A partir <strong>de</strong><br />
medidas experimentales, y teniendo en cuenta los resultados <strong>de</strong> las simulaciones Monte Carlo,<br />
po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> <strong>de</strong>salineamiento <strong>de</strong> las mandíbulas involucradas en la unión. Con este<br />
método, se reduce la máxima heterogeneidad <strong>de</strong> dosis encontrada a un 3%.<br />
Palabras claves: calibración <strong>de</strong> mandíbulas, heterogeneidad <strong>de</strong> dosis, hemicampos, zona <strong>de</strong><br />
unión, Monte Carlo.<br />
ABSTRACT<br />
The monoisocentric beam split technique is wid<strong>el</strong>y used in external radiotherapy treatments. Since<br />
the tolerance established for the positioning of each in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt jaw is 1mm, a gap or overlap up<br />
to 2 mm can occur in the half beams matching region. This involves dose heterogeneities up to<br />
40%. In this work, an accurate jaw calibration method is presented, based on Monte Carlo photon<br />
beams mod<strong>el</strong>ing. Different jaw misalignments were simulated, obtaining the dose distribution in<br />
each abutment fi<strong>el</strong>ds situation. From experimental measurements, and consi<strong>de</strong>ring Monte Carlo<br />
simulations results, the misalignment of the jaws involved in the matching can be known. With<br />
this method, the maximum dose heterogeneity found is reduced to b<strong>el</strong>ow 3%.<br />
Key Words: jaws calibration, dose heterogeneity, half beams, matching region, Monte Carlo.<br />
1. Introducción.<br />
Los tratamientos con hemicampos son ampliamente utilizados cuando la anatomía d<strong>el</strong> paciente no<br />
permite utilizar haces con las mismas inci<strong>de</strong>ncias para toda la zona que contine volumen blanco.<br />
Los hemicampos tienen la ventaja <strong>de</strong> no presentar divergencia en <strong>el</strong> eje central y pue<strong>de</strong>n llevarse a<br />
cabo gracias a las mandíbulas in<strong>de</strong>pendientes <strong>de</strong> que disponen actualmente la mayoría <strong>de</strong> los<br />
� <strong>el</strong>enaceni@hotmail.com<br />
694
ac<strong>el</strong>eradores lineales, que permiten la conformación <strong>de</strong> campos asimétricos. Los tratamientos <strong>de</strong><br />
cabeza y cu<strong>el</strong>lo son un claro ejemplo d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> esta técnica, en los que tenemos la unión <strong>de</strong> los<br />
campos utilizados para la zona supraclavicular y los utilizados para la zona superior.<br />
El Protocolo <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones para uso médico [1] <strong>de</strong> la<br />
Sociedad Española <strong>de</strong> Física Médica, <strong>SEFM</strong>, establece para la coinci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> campo luminoso<br />
con los indicadores, así como para la coinci<strong>de</strong>ncia entre <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo luminoso y <strong>de</strong><br />
radiación, una tolerancia <strong>de</strong> 2 mm para tamaños <strong>de</strong> campo menores <strong>de</strong> 20x20 cm 2 y un 1% para<br />
tamaños mayores. No aparece <strong>de</strong> forma explícita <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong> que tengamos que consi<strong>de</strong>rar la<br />
mitad <strong>de</strong> esa tolerancia para cada una <strong>de</strong> las mandíbulas, aunque parece lógico interpretarlo <strong>de</strong> esta<br />
manera. Centrándonos en campos menores <strong>de</strong> 20x20 cm 2 , y suponiendo entonces que la tolerancia<br />
para <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> cada mandíbula es <strong>de</strong> 1 mm, en la zona <strong>de</strong> unión <strong>de</strong> hemicampos,<br />
pue<strong>de</strong>n darse situaciones <strong>de</strong> superposición o separación <strong>de</strong> los campos <strong>de</strong> hasta 2 mm, con la<br />
heterogeneidad <strong>de</strong> dosis que <strong>el</strong>lo conlleva.<br />
Este problema dosimétrico ha sido analizado por diferentes autores [2, 6]. Los resultados<br />
encontrados <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la metodología seguida y <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong> radioterapia <strong>de</strong> estudio, pero la<br />
mayoría coinci<strong>de</strong>n en que en los casos extremos, en los que la superposición o separación <strong>de</strong><br />
hemicampos es <strong>de</strong> 2 mm, la heterogeneidad <strong>de</strong> dosis máxima en esa zona es d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n d<strong>el</strong> 40%.<br />
En este trabajo, proponemos un método <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> mandíbulas que permite reducir la<br />
incertidumbre en <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> las mismas, y por tanto conseguir una distribución<br />
homogénea <strong>de</strong> dosis cuando se utilicen tratamientos con hemicampos. Debido a que se requiere<br />
una precisión submilimétrica, se necesita un método que proporcione esa precisión. Por este<br />
motivo, hemos sintonizado los haces <strong>de</strong> fotones mediante simulaciones Monte Carlo (MC).<br />
Basándonos en este mod<strong>el</strong>ado, hemos simulado diferentes situaciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>salineamiento <strong>de</strong><br />
mandíbulas para conocer con exactitud la distribución <strong>de</strong> dosis en la zona <strong>de</strong> unión <strong>de</strong> hemicampos<br />
en cada caso. A partir <strong>de</strong> estos resultados, y realizando medidas experimentales <strong>de</strong> la distribución<br />
<strong>de</strong> dosis obtenida con dos hemicampos en nuestro ac<strong>el</strong>erador, po<strong>de</strong>mos conocer <strong>el</strong> <strong>de</strong>salineamiento<br />
<strong>de</strong> las mandíbulas involucradas en la unión. Finalmente, corregimos <strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento encontrado.<br />
Con este método conseguimos mejorar en gran medida <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> las mandíbulas,<br />
asegurando distribuciones <strong>de</strong> dosis más homogéneas en los tratamientos con hemicampos.<br />
2. Material y métodos<br />
La calibración según <strong>el</strong> método propuesto se ha llevado a cabo para las mandíbulas X <strong>de</strong> un<br />
ac<strong>el</strong>erador lineal Varian 2100C, utilizando un haz <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> energía nominal 6 MV y un<br />
campo <strong>de</strong> 10x10 cm 2 .<br />
Lo primero que <strong>de</strong>bemos hacer es <strong>el</strong>egir unos parámetros <strong>de</strong> irradiación <strong>de</strong>terminados, con los que<br />
realizaremos tanto las simulaciones Monte Carlo como las medidas experimentales.<br />
Las condiciones que hemos <strong>el</strong>egido para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> <strong>de</strong>salineamiento <strong>de</strong> las mandíbulas X1 y X2<br />
son una profundidad <strong>de</strong> 5 cm y una DFS <strong>de</strong> 95 cm.<br />
Para las medidas experimentales se han utilizado p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas Gafchromic EBT, y su<br />
lectura se ha realizado a las 24 h <strong>de</strong> la irradiación, en un escáner Epson Perfection V750 PRO,<br />
utilizándolo en modo <strong>de</strong> transmisión, con una resolución <strong>de</strong> 75 dpi, una profundidad <strong>de</strong> 48 bits y<br />
utilizando sólo <strong>el</strong> canal rojo. El formato <strong>el</strong>egido para los ficheros es Tiff. Cada resultado mostrado<br />
correspon<strong>de</strong> al promedio <strong>de</strong> tres escaneos, manteniendo la posición y orientación <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula.<br />
Para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los datos se ha utilizado <strong>el</strong> software Origin 8.0.<br />
Las simulaciones MC se llevan a cabo utilizando <strong>el</strong> código PENELOPE (v. 2008) [7]. En primer<br />
lugar, se sintoniza <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> fotones a utilizar para <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo <strong>el</strong>egido 10x10 cm 2 . Una<br />
vez llevado a cabo <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado, se simulan diferentes situaciones <strong>de</strong> unión <strong>de</strong> hemicampos en las<br />
condiciones <strong>de</strong> irradiación <strong>el</strong>egidas, forzando diferentes <strong>de</strong>salineamientos <strong>de</strong> las mandíbulas X<br />
<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la tolerancia <strong>de</strong> 1 mm. A partir <strong>de</strong> estas configuraciones, se obtiene la distribución <strong>de</strong><br />
dosis en la unión <strong>de</strong> hemicampos en cada caso, y se r<strong>el</strong>aciona <strong>el</strong> valor máximo <strong>de</strong> heterogeneidad<br />
<strong>de</strong> dosis encontrado H, con la superposición o separación <strong>de</strong> los hemicampos g. Se han<br />
contemplado situaciones en las que las mandíbulas X1 y X2 se encuentran <strong>de</strong>sviadas -1, -0.5, 0,<br />
695
0.5 y 1 mm respecto al valor <strong>de</strong> cero real, lo cual implica valores <strong>de</strong> g entre -2 y 2 mm (don<strong>de</strong> un<br />
valor negativo indicaría una separación <strong>de</strong> los hemicampos, y un valor positivo una superposición<br />
<strong>de</strong> los mismos).<br />
El primer paso para realizar la calibración <strong>de</strong> las mandíbulas, será conocer <strong>el</strong> estado inicial <strong>de</strong> las<br />
mismas. Para <strong>el</strong>lo las p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas han sido irradiadas con dos hemicampos<br />
complementarios <strong>de</strong> un campo 10x10 cm 2 <strong>de</strong> forma que las mandíbulas X son las que están<br />
involucradas en la unión. Es <strong>de</strong>cir, en <strong>el</strong> primer hemicampo la mandíbula X1 se fija en la posición<br />
d<strong>el</strong> cero, mientras que X2, Y1 e Y2 están a 5 cm, y en <strong>el</strong> segundo hemicampo es la mandíbula X2<br />
la que está en <strong>el</strong> cero mientras que las <strong>de</strong>más se encuentran a 5 cm. Los resultados dosimétricos <strong>de</strong><br />
esta medida incluyen, sin embargo, la contribución d<strong>el</strong> <strong>de</strong>salineamiento <strong>de</strong> las dos mandíbulas X1<br />
y X2. Para separar ambas contribuciones, <strong>de</strong>bemos analizar uniones <strong>de</strong> hemicampos en las que<br />
sólo una <strong>de</strong> las mandíbulas esté involucrada. Esto se ha realizado mediante la irradiación <strong>de</strong> dos<br />
hemicampos en <strong>el</strong> que las mandíbulas se mantienen fijas en sus posiciones, pero existe un giro <strong>de</strong><br />
colimador <strong>de</strong> 180º entre ambos. De esta forma, po<strong>de</strong>mos obtener la heterogeneidad <strong>de</strong> dosis que<br />
provoca <strong>el</strong> <strong>de</strong>salineamiento <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las, X1 y X2.<br />
Esta heterogeneidad <strong>de</strong> dosis se traduce en un valor <strong>de</strong> posicionamiento <strong>de</strong> la mandíbula según los<br />
resultados <strong>de</strong> las simulaciones MC, que proce<strong>de</strong>remos a corregir posteriormente.<br />
La calibración <strong>de</strong> cada mandíbula se rige por unos valores <strong>de</strong> potenciómetro para <strong>de</strong>terminadas<br />
posiciones <strong>de</strong> la misma. Las lecturas <strong>de</strong> potenciómetro siguen una r<strong>el</strong>ación lineal con la posición.<br />
Para recalibrar la mandíbula, por tanto, sólo <strong>de</strong>beremos modificar la or<strong>de</strong>nadaen <strong>el</strong> origen <strong>de</strong> esa<br />
recta. Asumimos que la pendiente <strong>de</strong> la misma es característica d<strong>el</strong> potenciómetro.<br />
3. Resultados<br />
Para la sintonización MC d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> energía nominal 6 MV utilizado para <strong>el</strong> estudio, se<br />
ha seguido <strong>el</strong> procedimiento propuesto por Verhaegen et al. [8]. La fuente primaria <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones<br />
se simula como un haz plano paral<strong>el</strong>o monoenergético con una distribución espacial gaussiana.<br />
Los dos parámetros a ajustar para llevar a cabo <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado son la energía d<strong>el</strong> haz inicial <strong>de</strong><br />
<strong>el</strong>ectrones y la anchura a mital <strong>de</strong> altura FWHM <strong>de</strong> la distribución espacial. Los valores<br />
encontrados para estos dos parámetros son 6 MeV y 0.9 mm respectivamente. Con estos<br />
parámetros, las diferencias encontradas entre los PDD y perfiles obtenidos en las simulaciones MC<br />
y los medidos son las siguientes: para los PDD la diferencia local <strong>de</strong> dosis es menor que un 1%, y<br />
para los perfiles tenemos diferencias locales menores a un 1.5% en la zona plana, y discrepencias<br />
en las penumbras menores <strong>de</strong> 1 mm.<br />
Los resultados obtenidos para las diferentes uniones <strong>de</strong> hemicampos simuladas se muestran en la<br />
tabla 1. El valor <strong>de</strong> heterogeneidad máxima <strong>de</strong> dosis H se presenta junto con su incertidumbre, con<br />
un factor <strong>de</strong> cobertura k=2. H sigue una r<strong>el</strong>ación lineal con g con un coeficiente <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación r 2<br />
<strong>de</strong> 0.99. Esto nos permitirá calcular los <strong>de</strong>slineamientos <strong>de</strong> las mandíbulas a partir <strong>de</strong> las<br />
distribuciones <strong>de</strong> dosis obtenidas en las p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas irradiadas como ya se ha<br />
explicado en la sección anterior.<br />
696
Tabla No.1 Heterogeneidad máxima <strong>de</strong> dosis encontrada en la zona <strong>de</strong> unión <strong>de</strong> hemicampos<br />
cuando se simulan diferentes <strong>de</strong>salineamientos <strong>de</strong> las mandíbulas involucradas en la unión,<br />
X1 y X2. Las condiciones <strong>de</strong> simulación son SSD = 95 cm y z = 5 cm.<br />
g (mm) X1 (mm) X2 (mm) H(%)<br />
+2.0 +1.0 +1.0 38.3 � 1.6<br />
+1.0 +0.5 +0.5 19.1� 1.1<br />
0.0 0.0 0.0 �2.9� 1.0<br />
-1.0 -0.5 -0.5 �26.2� 1.5<br />
-2.0 -1.0 -1.0 �43.9� 0.8<br />
La irradiación <strong>de</strong> dos hemicampos complementarios <strong>de</strong> un campo 10x10 cm 2 dan lugar a una<br />
subdosificación máxima <strong>de</strong> -12,5 ± 1,8% en la zona <strong>de</strong> unión. Se <strong>de</strong>termina, a continuación, la<br />
contribución <strong>de</strong> cada mandíbula X1 y X2, utilizando <strong>el</strong> método <strong>de</strong> girar 180º <strong>el</strong> colimador entre los dos<br />
hemicampos irradiados. En la figura 1 se representan los perfiles <strong>de</strong> dosis a lo largo <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> unión<br />
<strong>de</strong> hemicampos para cada una <strong>de</strong> las tres situaciones. A partir <strong>de</strong> las simulaciones MC se concluye que las<br />
heterogeneida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> dosis encontradas se correspon<strong>de</strong>n con un <strong>de</strong>salineamiento <strong>de</strong> 0,8 y -0,9 mm para X1<br />
y X2 respectivamente.<br />
Se proce<strong>de</strong> a la calibración para corregir estos <strong>de</strong>splazamientos, modificando las lecturas <strong>de</strong> los<br />
potenciómetros correspondientes. Para comprobar la calibración, se analiza la distribución <strong>de</strong> dosis que<br />
resulta <strong>de</strong> la irradiación <strong>de</strong> dos hemicampos complementarios <strong>de</strong> un campo 10x10 cm 2 , encontrando una<br />
heterogeneidad máxima <strong>de</strong> 0,8 ± 1,8%. El perfil <strong>de</strong> dosis se representa en la figura 1 junto con los<br />
obtenidos en <strong>el</strong> estado inicial <strong>de</strong> las mandíbulas.<br />
Fig. 1 Perfiles <strong>de</strong> dosis en la zona <strong>de</strong> unión <strong>de</strong> hemicampos para la situación inicial, y<br />
una vez calibradas las mandíbulas X. Todas las curvas están normalizadas al valor<br />
promedio <strong>de</strong> la zona plana, excluyendo la región <strong>de</strong> unión, D0.<br />
4. Conclusiones<br />
Cuando se utilizan tratamientos con hemicampos, <strong>de</strong>bemos tener especial cuidado con la zona <strong>de</strong> unión<br />
<strong>de</strong> los mismos. Incluso verificándose la tolerancia establecida por <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong><br />
ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones para uso médico para <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> las mandíbulas, po<strong>de</strong>mos<br />
encontrar gran<strong>de</strong>s heterogeneida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> dosis en la región mencionada.<br />
Por <strong>el</strong>lo, <strong>de</strong>berían realizarse pruebas más específicas para garantizar la calidad <strong>de</strong> estos tratamientos.<br />
697
En este trabajo proponemos un método <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> mandíbulas basado en simulaciones MC, que<br />
nos permite reducir estas heterogeneida<strong>de</strong>s por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> un 3 %, lo cual implica una precisión en <strong>el</strong><br />
posicionamiento mejor que 0.2 mm.<br />
REFERENCIAS<br />
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698
VALIDACIÓN DE UNA TÉCNICA DE GATING PARA EL<br />
TRATAMIENTO CON RADIOTERAPIA EXTERNA DE LESIONES<br />
AFECTADAS POR EL MOVIMIENTO RESPIRATORIO<br />
J. Martínez Ortega 1,� , P. Castro Tejero 1<br />
1 Hospital Universitario Puerta <strong>de</strong> Hierro Majadonda. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica. C/Joaquín<br />
Rodrigo, 1. 28222 Majadahonda (MADRID).<br />
RESUMEN<br />
El empleo <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> gating para <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> lesiones en las que está involucrado <strong>el</strong><br />
movimiento respiratorio pue<strong>de</strong> traer consigo <strong>el</strong> incremento en la dosis administrada al tumor y la<br />
disminución en la dosis recibida por los órganos sanos adyacentes. En <strong>el</strong> estudio presentado se<br />
muestran las medidas llevadas a cabo para la validación <strong>de</strong> la técnica <strong>de</strong> gating respiratorio<br />
mediante <strong>el</strong> sistema RPM (Real-time Position Management) <strong>de</strong> Varian.<br />
El sistema RPM consta <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> infrarrojos (IR), montada en la sala <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador<br />
Varian Clinac 21EX y un bloque con dos puntos reflectantes <strong>de</strong> IR en una <strong>de</strong> sus caras, que se<br />
coloca encima d<strong>el</strong> paciente o maniquí. El montaje experimental se realiza sobre la estructura <strong>de</strong><br />
un maniquí ImRT (IBA Dosimetry) con su interior r<strong>el</strong>leno <strong>de</strong> bloques <strong>de</strong> material poliespán,<br />
excepto la parte central en la que se coloca varios insertos <strong>de</strong> RW3 con uno específico para la<br />
colocación <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> ionización PinPoint 3D (PTW). Para simular <strong>el</strong> movimiento<br />
respiratorio, dicha estructura se colocó sobre una plataforma plana que permite realizar<br />
movimientos periódicos con diferentes amplitu<strong>de</strong>s y v<strong>el</strong>ocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> movimiento.<br />
Previo a las medidas, se realizó un TC <strong>de</strong> simulación con la misma configuración <strong>de</strong> maniquí,<br />
excepto <strong>el</strong> inserto <strong>de</strong> la cámara que se sustituyó por otro <strong>de</strong> RW3. A continuación se llevó a cabo<br />
una planificación dosimétrica consi<strong>de</strong>rando una lesión <strong>el</strong>ipsoidal <strong>de</strong> diámetro 2,5 cm cuyo centro<br />
se hizo coincidir con <strong>el</strong> que luego sería <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la cámara. La planificación consiste en 4<br />
campos en caja con conformación <strong>de</strong> MLC a la lesión con un margen <strong>de</strong> 0,8 cm, cuya distribución<br />
<strong>de</strong> dosis es calculada con <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> Superposition (XiO versión 4.60.00).<br />
Se realizan varias medidas en las que se varía la amplitud y la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> movimiento. La<br />
ventana <strong>de</strong> irradiación se escogió durante la fase <strong>de</strong> espiración con un ancho <strong>de</strong> un 10% <strong>de</strong> la<br />
amplitud <strong>de</strong> movimiento.<br />
La medida <strong>de</strong> dosis absorbida recogida por la cámara situada en <strong>el</strong> alojamiento <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> maniquí<br />
es comparada con la dosis proporcionada por <strong>el</strong> planificador, obteniéndose <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> 0,4%<br />
como máximo.<br />
Palabras clave: Gating, movimiento respiratorio, validación.<br />
ABSTRACT<br />
Using gating techniques for treatment of targets moving due to the respiratory motion allows<br />
increasing tumor dose whilst minimizing the dose d<strong>el</strong>ivered to the organs at risk. In this study, a<br />
set of measurements are shown for validation of the RPM (Real-time Position Management,<br />
Varian) respiratory gating.<br />
The RPM system consists of an infrared tracking camera and a prism-shaped marker block with<br />
two reflecting points, mounted in a Varian Clinac 21EX treatment room. The set up is ma<strong>de</strong> based<br />
on an ImRT Phantom (IBA Dosimetry) filled in with styrofoam blocks, except the central part<br />
which is filled in with several inserts of RW3 material, one of them being the hol<strong>de</strong>r for the PTW<br />
PinPoint 3D ionization chamber. For respiratory motion simulation, this phantom is positioned on<br />
a plane platform capable of periodic motion with several amplitu<strong>de</strong>s and motion speeds.<br />
Before the measurements, CT simulation with the same set up was done, substituting the chamber<br />
hol<strong>de</strong>r for a complete RW3 insert. A pseudo-sferic lesion of 2.5 cm of diameter was drawn, a plan<br />
� Correo <strong>el</strong>ectrónico: jaime.martinez@salud.madrid.org .<br />
699
was calculated taking the center of this lesion as the isocenter so the chamber was placed in the<br />
same location. The plan consists of a four fi<strong>el</strong>d box technique with MLC conformation of 0.8 cm<br />
of penumbra margin, calculated by a Superposition algorithm (XiO version 4.60.00).<br />
Several measurements are done varying both the amplitu<strong>de</strong> and the motion speed of the platform.<br />
The irradiation window was chosen during the exhalation phase with a 10 % of the motion<br />
amplitu<strong>de</strong>.<br />
Dose measurements obtained by the chamber in the hol<strong>de</strong>r insi<strong>de</strong> the phantom is compared<br />
against planned dose, getting <strong>de</strong>viations un<strong>de</strong>r 0,4%.<br />
Key Words: Gating, respiratory motion, validation.<br />
1. INTRODUCCIÓN.<br />
En <strong>el</strong> tratamiento convencional <strong>de</strong> lesiones que experimentan un movimiento <strong>de</strong>bido a la respiración d<strong>el</strong><br />
paciente, es necesario generar <strong>el</strong> PTV con unos márgenes que incluyan la lesión durante todo <strong>el</strong> ciclo<br />
respiratorio. De esta forma, dicha lesión recibirá la dosis prescrita in<strong>de</strong>pendientemente d<strong>el</strong> movimiento<br />
respiratorio d<strong>el</strong> paciente. Estos márgenes su<strong>el</strong>en ser <strong>de</strong> hasta 2 cm en <strong>el</strong> eje cráneo-caudal d<strong>el</strong> paciente 1 .<br />
Sin embargo, <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> PTV, principalmente en lesiones <strong>de</strong> hígado o pulmón, también se encuentra un<br />
volumen <strong>de</strong> órgano <strong>de</strong> riesgo susceptible <strong>de</strong> recibir la dosis prescrita.<br />
La técnica <strong>de</strong> gating respiratorio prospectivo permite reducir los márgenes d<strong>el</strong> PTV 2 , dado que <strong>el</strong> sistema<br />
permite tanto la adquisición como <strong>el</strong> tratamiento en <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador sólo durante una fase d<strong>el</strong> ciclo<br />
respiratorio.<br />
En este trabajo se presentan las medidas realizadas para la validación <strong>de</strong> la técnica mediante <strong>el</strong> sistema<br />
RPM (Real-time Position Management) <strong>de</strong> Varian.<br />
2. MATERIAL Y MÉTODOS.<br />
En <strong>el</strong> montaje realizado (Fig. 1), se emplea <strong>el</strong> <strong>el</strong>emento cúbico d<strong>el</strong> maniquí ImRT (IBA Dosimetry),<br />
r<strong>el</strong>leno <strong>de</strong> poliespán, simulando <strong>de</strong>nsidad aire, salvo un inserto <strong>de</strong> material RW3 en la parte central que<br />
simula la lesión a tratar. Sobre <strong>el</strong> maniquí se coloca un bloque (Fig. 2) con dos marcadores reflectantes.<br />
Dicho maniquí se sitúa sobre una plataforma oscilatoria que simula <strong>el</strong> movimiento respiratorio d<strong>el</strong><br />
paciente, en la cual pue<strong>de</strong> variarse tanto la amplitud como la frecuencia <strong>de</strong> oscilación. Las amplitu<strong>de</strong>s<br />
s<strong>el</strong>eccionadas fueron <strong>de</strong> � 1 cm y <strong>de</strong> � 2 cm y las frecuencias <strong>de</strong> 10 rpm a 30 rpm (respiraciones por<br />
minuto).<br />
Las imágenes <strong>de</strong> TC se adquieren en un equipo Toshiba Aquilion, con capacidad <strong>de</strong> realizar estudios<br />
tanto <strong>de</strong> gating prospectivo como <strong>de</strong> gating retrospectivo. A los pies <strong>de</strong> la camilla (Fig. 3), se encuentra<br />
instalado un dispositivo (tracking camera) capaz <strong>de</strong> emitir pulsos <strong>de</strong> infrarrojos, que se reflejan en <strong>el</strong><br />
bloque mencionado anteriormente y son recogidos por una cámara CCD 3 . En la consola d<strong>el</strong> operador se<br />
encuentra una estación <strong>de</strong> trabajo RPM que recibe las imágenes recogidas por la cámara CCD y localiza<br />
los marcadores reflectantes d<strong>el</strong> bloque. El programa representa en tiempo en real <strong>el</strong> movimiento realizado<br />
por la plataforma oscilatoria y permite s<strong>el</strong>eccionar en qué fase d<strong>el</strong> ciclo respiratorio se permite la<br />
adquisición <strong>de</strong> imagen.<br />
Una vez adquiridas las imágenes se d<strong>el</strong>imita en <strong>el</strong> planificador (XiO versión 4.60.00) (Fig. 4) una lesión<br />
pseudoesférica <strong>de</strong> unos 2,5 cm <strong>de</strong> diámetro cuyo centro se hace coincidir con <strong>el</strong> que luego será <strong>el</strong> centro<br />
<strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> ionización.<br />
Se realiza una planificación consistente en 4 campos ortogonales (técnica en caja), conformando la lesión<br />
con MLC y un margen <strong>de</strong> 0,8 cm para tener en cuenta <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> la penumbra y se calcula con <strong>el</strong><br />
algoritmo Superposition 4 (XiO versión 4.60.00).<br />
Una vez realizada la planificación, se realiza <strong>de</strong> nuevo <strong>el</strong> montaje en <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador lineal (Varian Clinac<br />
21EX), solo que se sustituye <strong>el</strong> inserto central <strong>de</strong> RW3 por otro d<strong>el</strong> mismo material pero que permite <strong>el</strong><br />
alojamiento <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> ionización PTW PinPoint 3D. La carga generada en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la cámara<br />
es recogida por un <strong>el</strong>ectrómetro PTW bas<strong>el</strong>ine.<br />
700
En <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la sala <strong>de</strong> tratamiento también se encuentra instalada la cámara CCD con los emisores<br />
LED <strong>de</strong> infrarrojo. En la sala <strong>de</strong> control se sitúa una estación <strong>de</strong> control d<strong>el</strong> RPM, así como la consola que<br />
habilita <strong>el</strong> tratamiento con gating (Fig. 5).<br />
Una vez posicionado <strong>el</strong> maniquí sobre la plataforma oscilatoria, d<strong>el</strong> mismo modo que se hizo en la<br />
adquisición <strong>de</strong> imágenes TC, se irradian los campos planificados. Las medidas fueron realizadas<br />
activando <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> gating y s<strong>el</strong>eccionando una ventana <strong>de</strong> irradiación <strong>de</strong> durante la fase espiración<br />
con un ancho <strong>de</strong> un 10 % <strong>de</strong> la amplitud <strong>de</strong> movimiento.<br />
Las medidas <strong>de</strong> dosis absorbida recogidas, previamente corregidas por la variación diaria <strong>de</strong> dosis d<strong>el</strong><br />
ac<strong>el</strong>erador, se comparan con las calculadas por <strong>el</strong> planificador.<br />
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.<br />
Los resultados obtenidos se reflejan en la Tabla 1. En la parte izquierda <strong>de</strong> la tabla, se representan las<br />
distintas v<strong>el</strong>ocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la plataforma oscilatoria s<strong>el</strong>eccionadas, correspondiente a la frecuencia<br />
respiratoria (rpm). En la parte <strong>de</strong>recha, se representa <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> tiempo que transcurriría para esa<br />
s<strong>el</strong>ección entre la misma posición entre dos ciclos respiratorios consecutivos, lo que correspon<strong>de</strong> al<br />
período respiratorio.<br />
Los datos reflejados en la tabla se refieren a la <strong>de</strong>sviación obtenida en la medida <strong>de</strong> la dosis frente a la<br />
calculada por <strong>el</strong> planificador. A partir <strong>de</strong> los resultados obtenidos, pue<strong>de</strong> comprobarse que no existen<br />
discrepancias importantes.<br />
Es importante señalar que la <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> la amplitud permite asegurar que la lesión se<br />
encontraría fuera d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> tratamiento en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> una mala sincronización entre <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
gating y <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. Dichos valores están basados en los movimientos típicos <strong>de</strong> las lesiones<br />
pulmonares en <strong>el</strong> eje craneo-caudal 1 .<br />
Por otra parte, la <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> la frecuencia respiratoria permite cubrir todo un rango <strong>de</strong>s<strong>de</strong> las<br />
respiraciones más rápidas hasta las más lentas.<br />
4. CONCLUSIONES<br />
La técnica <strong>de</strong> gating respiratorio mediante <strong>el</strong> sistema RPM <strong>de</strong> Varian es un sistema fiable y eficaz en la<br />
realización <strong>de</strong> tratamientos con radioterapia externa 3D, ya que no se aprecian <strong>de</strong>sviaciones significativas<br />
respecto a la dosis calculada por <strong>el</strong> planificador.<br />
Tabla No.1 Resultados obtenidos para distintas amplitu<strong>de</strong>s y frecuencia respiratoria.<br />
V<strong>el</strong>ocidad (rpm)<br />
Amplitud (cm)<br />
� 1� ± 2<br />
10 0,2 % 0,1 % 6<br />
15 0,4 % 0,2 % 4<br />
20 0,2 % 0,4 % 3<br />
25 0,4 % 0,4 % 2,4<br />
30 0,4 % 0,4 % 2<br />
Intervalo entre<br />
respiraciones (s)<br />
701
Fig. 1 Montaje realizado.<br />
Fig. 2. Bloque con marcadores reflectantes.<br />
702
Cámara CCD<br />
Fig. 3. Cámara CCD que realiza <strong>el</strong> seguimiento d<strong>el</strong> movimiento. La cámara está ro<strong>de</strong>ada por emisores<br />
LED en la frecuencia d<strong>el</strong> infrarrojo.<br />
Fig. 4. Imágenes <strong>de</strong> TC y planificación realizada.<br />
Diodos LED<br />
703
Fig. 5. Consola que habilita <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> gating en <strong>el</strong> tratamiento.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Keall PJ, Mageras GS, Balter JM, Emery RS, Forster KM, Jiang SB, et al. The management of respiratory motion<br />
in radiation oncology report of AAPM Task Group 76. Med Phys 2006;33:3874–900.<br />
[2] Korreman SS, Juhler-Nøttrup T, Boyer AL. Respiratory gated beam d<strong>el</strong>ivery cannot facilitate margin reduction,<br />
unless combined with respiratory corr<strong>el</strong>ated image guidance. Rad and Oncol 2008; 86: 61-68.<br />
[3] Varian. The RPM Respiratory Gating System Reference Gui<strong>de</strong>. Varian Medical Systems. v 1.6. 2006.<br />
[4] Miften M, Wiesmeyer M, Monthofer S, Krippner K. Implementation of FFT convolution and multigrid<br />
superposition mod<strong>el</strong>s in the FOCUS RTP system. Phys Med Biol. 2000 Apr;45(4):817-33.<br />
704
ATENUACIÓN DE ELEMENTOS EXTERNOS AL CÁLCULO EN<br />
EL SISTEMA DE RADIOCIRUGÍA DE VARIAN (ZMED)<br />
J. Martínez Ortega 1, 2 � , J. Ordóñez Márquez 1, 3 , Y. Molina López 1<br />
1 Hospital Quirón Madrid. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y PR. C/ Diego <strong>de</strong> V<strong>el</strong>ázquez, 1.<br />
28222 Pozu<strong>el</strong>o <strong>de</strong> Alarcón (MADRID).<br />
2 Hospital Universitario Puerta <strong>de</strong> Hierro Majadahonda. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica.<br />
C/Joaquín Rodrigo, 1. 28223 Majadahonda (MADRID).<br />
3 Hospital Universitario La Paz. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica. Pº/Cast<strong>el</strong>lana, 261. 28046<br />
Madrid.<br />
RESUMEN<br />
El sistema fram<strong>el</strong>ess Zmed es un sistema <strong>de</strong> posicionamiento y tratamiento <strong>de</strong> radiocirugías<br />
craneales, comercializado por Varian. El posicionamiento se basa en la <strong>de</strong>tección por infrarrojos<br />
<strong>de</strong> un localizador con esferas reflectantes que va fijado, mediante un mol<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntal, a la cabeza d<strong>el</strong><br />
paciente. El sistema utiliza un soporte voladizo <strong>de</strong> máscara que se fija sobre <strong>el</strong> extremo <strong>de</strong> la mesa,<br />
<strong>de</strong>jando la cabeza d<strong>el</strong> paciente fuera <strong>de</strong> la mesa <strong>de</strong> tratamiento. Este voladizo tiene una barra <strong>de</strong><br />
material plástico en la parte posterior que le proporciona la estabilidad mecánica necesaria durante<br />
<strong>el</strong> tratamiento.<br />
En <strong>el</strong> TC <strong>de</strong> simulación <strong>el</strong> soporte utilizado es <strong>de</strong> sobremesa, por lo que no es exactamente igual al<br />
que se emplea en <strong>el</strong> tratamiento, ya que carece <strong>de</strong> la barra mencionada, y por tanto, ésta no es<br />
tenida en cuenta en la planificación d<strong>el</strong> tratamiento.<br />
Se han estudiado las diferencias dosimétricas que se encontrarían si un arco <strong>de</strong> radiocirugía<br />
atravesara durante parte <strong>de</strong> su recorrido la barra <strong>de</strong> material plástico d<strong>el</strong> voladizo en <strong>el</strong> tratamiento.<br />
Se realizó un TC al maniquí cúbico ImRT (IBA Dosimetry), en las mismas condiciones que se<br />
adquiere para un paciente. Posteriormente, se calcularon con FastPlan, con matriz <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> 1<br />
mm, las dosis teóricas en <strong>el</strong> isocentro para distintas longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> arco, comenzando todos a 180º<br />
(IEC1217) y asegurándose <strong>de</strong> que <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> tratamiento atravesara la barra plástica d<strong>el</strong> voladizo.<br />
Se realizaron dos planificaciones, una con <strong>el</strong> isocentro en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> cubo y otra con <strong>el</strong> isocentro<br />
lateralizado 5 cm.<br />
A continuación, se midió la dosis en condiciones reales con <strong>el</strong>ectrómetro IBA Dose1 y cámara <strong>de</strong><br />
ionización CC01 (IBA Dosimetry), repitiendo <strong>el</strong> proceso para tres tamaños <strong>de</strong> colimador cónico <strong>de</strong><br />
distintos radios: 12 mm, 20 mm y 30 mm.<br />
Los resultados obtenidos muestran que la atenuación <strong>de</strong>bida a la barra provoca serias <strong>de</strong>sviaciones<br />
respecto <strong>de</strong> las dosis calculadas, en torno a un 7% para los arcos más utilizados en radiocirugía.<br />
Debido a las discrepancias observadas, se <strong>de</strong>be poner especial cuidado en que ninguno <strong>de</strong> los<br />
campos <strong>de</strong> tratamiento atraviese la barra d<strong>el</strong> soporte.<br />
Palabras clave: Radiocirugía, Zmed, FastPlan, colimadores cónicos.<br />
ABSTRACT<br />
The Varian Zmed fram<strong>el</strong>ess cranial radiosurgery system is based on the infrarred <strong>de</strong>tection of a<br />
reflecting spheres localizer, which is fixed, by means of a biteblock, to the head of the patient. The<br />
support used by this system allows the head of the patient to be out of the couch top. This support<br />
is provi<strong>de</strong>d with a plastic bar for mechanical stability.<br />
� Correo <strong>el</strong>ectrónico : jaime.martinez@salud.madrid.org<br />
705
Simulation CT must be done with a similar on-table support. This support is not exactly the same<br />
as the one used for patient treatment, as the plastic bar is not present. Thus, the bar will not be<br />
taken into account during the calculation.<br />
In this work, dosimetric <strong>de</strong>viations were studied in the event that an arc beam goes through the<br />
plastic bar during part of its trip.<br />
A CT scan of the cubic ImRT phantom (IBA Dosimetry) was done, in the same condition that it is<br />
done for a patient. Afterwards, the dose at the isocenter for different arc beam trips were computed<br />
by FastPlan, using a matrix resolution of 1 mm and with the arc beams beginning from 180º<br />
(IEC1217), so that the arc beam had to go trough the plastic bar. Two different isocenters were<br />
planned; one at the center of the cube and the other one shifted 5 cm laterally.<br />
Dose measurements were done with an IBA Dose1 <strong>el</strong>ectrometer together with a CC01 ion<br />
chamber (IBA Dosimetry) for three different cone collimator sizes (12 mm, 20 mm and 30 mm).<br />
The results show that the bar attenuation produces big <strong>de</strong>viations from the computed doses, up to<br />
7% for the most used arcs at radiosurgery treatments.<br />
Due to the <strong>de</strong>viations observed, special care should be taken in confirming that none of the beams<br />
goes through the plastic bar.<br />
Key Words: Radiosurgery, Zmed, FastPlan, cone collimators.<br />
1. INTRODUCCIÓN.<br />
El sistema fram<strong>el</strong>ess Zmed, comercializado por Varian para radiocirugía craneal, se basa en la<br />
<strong>de</strong>tección por infrarrojos <strong>de</strong> un localizador con esferas reflectantes (Fig. 1) que va fijado, mediante<br />
un mol<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntal, a la cabeza d<strong>el</strong> paciente 1-3 . El sistema <strong>de</strong> soporte <strong>de</strong> la máscara consiste en una<br />
plataforma voladiza que se fija sobre <strong>el</strong> extremo <strong>de</strong> la mesa, <strong>de</strong>jando la cabeza d<strong>el</strong> paciente fuera<br />
<strong>de</strong> la mesa <strong>de</strong> tratamiento. Dicha plataforma permite giros alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> dos ejes, lo que añadido al<br />
giro isocéntrico <strong>de</strong> la mesa, le confiere 6 grados <strong>de</strong> libertad al sistema. Este voladizo tiene una<br />
barra <strong>de</strong> material plástico en la parte posterior (Fig. 2) que le proporciona la estabilidad mecánica<br />
necesaria durante <strong>el</strong> tratamiento. En <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la sala existe un indicador que en tiempo real<br />
muestra las traslaciones y rotaciones a realizar para localizar <strong>el</strong> isocentro a partir la posición actual<br />
d<strong>el</strong> paciente.<br />
Sin embargo, <strong>el</strong> TC <strong>de</strong> simulación se ha <strong>de</strong> realizar sin este soporte voladizo. Por tanto, existe una<br />
diferencia <strong>de</strong> absorción entre este soporte usado en <strong>el</strong> TC y <strong>el</strong> que se utiliza en tratamiento.<br />
En este trabajo se han estudiado las diferencias dosimétricas que se encontrarían si un arco <strong>de</strong><br />
radiocirugía atravesara la barra <strong>de</strong> material plástico d<strong>el</strong> voladizo usado durante <strong>el</strong> tratamiento,<br />
principal diferencia entre ambos soportes.<br />
2. MATERIAL Y MÉTODOS.<br />
La unidad <strong>de</strong> Radioterapia dispone <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador Varian Clinac 2100 C/D, con sistema <strong>de</strong><br />
radiocirugía Zmed. Los tratamientos pue<strong>de</strong>n efectuarse tanto con colimador multiláminas (MLC<br />
Millenium 120, con láminas centrales <strong>de</strong> 5 mm en isocentro), como con colimadores cónicos <strong>de</strong><br />
diversos diámetros, <strong>de</strong>stinados especialmente a lesiones <strong>de</strong> menor tamaño.<br />
Este estudio se centra en los tratamientos realizados con arcos colimados con conos <strong>de</strong> diámetros<br />
12 mm, 20 mm y 30 mm.<br />
Se realizó un TC al maniquí cúbico ImRT (IBA Dosimetry), en las mismas condiciones que se<br />
adquiere para un paciente, es <strong>de</strong>cir, con <strong>el</strong> soporte <strong>de</strong>stinado a la simulación que carece <strong>de</strong> la barra<br />
objeto <strong>de</strong> este estudio.<br />
A continuación, se realizan dos planificaciones simulando una lesión en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> maniquí y<br />
otra lateralizada 5 cm. El planificador empleado en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis absorbida con<br />
colimadores cónicos es FastPlan v5.5.1.<br />
706
Posteriormente, se calculan con FastPlan (Fig. 3), con matriz <strong>de</strong> 1 mm, las dosis teóricas en <strong>el</strong><br />
isocentro para distintas longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> arco, comenzando todos a 180º, <strong>de</strong> forma que <strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
tratamiento tenga que atravesar la barra plástica d<strong>el</strong> voladizo.<br />
A continuación, se midió la dosis en condiciones reales con <strong>el</strong>ectrómetro IBA Dose1 y cámara <strong>de</strong><br />
ionización CC01 (ambos <strong>de</strong> IBA Dosimetry), obtenida como cociente entre la lectura<br />
proporcionada por un campo <strong>de</strong> 4 cm x 4 cm <strong>de</strong> dosis conocida con la finalidad <strong>de</strong> excluir la<br />
posible variación <strong>de</strong> dosis d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador.<br />
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.<br />
Los resultados obtenidos se exponen en la Tabla 1. Se observa que la atenuación <strong>de</strong>bida a la barra<br />
provoca serias <strong>de</strong>sviaciones respecto <strong>de</strong> las dosis calculadas.<br />
En función <strong>de</strong> la longitud d<strong>el</strong> arco, las <strong>de</strong>sviaciones son mayores para recorridos más cortos. Este<br />
hecho se <strong>de</strong>be a que la barra provoca mayor perturbación al estar <strong>el</strong> haz más tiempo atravesándola.<br />
Por <strong>el</strong> contrario, en arcos más largos, la presencia <strong>de</strong> la barra pier<strong>de</strong> influencia.<br />
En cuanto al tamaño <strong>de</strong> colimador, la influencia <strong>de</strong> la barra es mayor para tamaños menores d<strong>el</strong><br />
cono, pues son más las inci<strong>de</strong>ncias en las cuales <strong>el</strong> haz está completamente atravesando la barra.<br />
Con conos <strong>de</strong> mayor tamaño, es más probable que haya inci<strong>de</strong>ncias en las que la barra cubra sólo<br />
parcialmente <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> tratamiento.<br />
En la Fig. 4, po<strong>de</strong>mos ver las <strong>de</strong>sviaciones obtenidas con diferentes recorridos angulares,<br />
comenzando por la angulación <strong>de</strong> 180º (IEC1217). En inci<strong>de</strong>ncia directa y sin recorrido angular, se<br />
halla la atenuación producida por la barra, lo que correspon<strong>de</strong> a 0º en la Fig. 4, lo que produce un<br />
valor que ronda <strong>el</strong> 20%.<br />
En la Fig. 5, se muestran los resultados obtenidos en <strong>el</strong> caso en que <strong>el</strong> isocentro está lateralizado 5<br />
cm. Las inci<strong>de</strong>ncias que comienzan con 180º no atraviesan la barra. Según aumenta <strong>el</strong> recorrido<br />
angular las <strong>de</strong>sviaciones van paulatinamente compensándose, hasta estabilizarse en torno a un -2%<br />
a partir <strong>de</strong> 150º <strong>de</strong> recorrido.<br />
En todos los casos, las <strong>de</strong>sviaciones son apreciables, y no son aceptables para <strong>el</strong> tratamiento.<br />
4. CONCLUSIONES.<br />
Debido a las discrepancias observadas, se <strong>de</strong>be poner especial cuidado en que ninguno <strong>de</strong> los<br />
campos <strong>de</strong> tratamiento atraviese la barra d<strong>el</strong> soporte.<br />
707
Tabla No.1 Diferencias obtenidas entre dosis medidas frente a dosis calculadas.<br />
Cono 12 mm Cono 20 mm Cono 30 mm<br />
Ángulo<br />
recorrido (º)<br />
Centro Lateral 5 cm Centro Lateral 5 cm Centro Lateral 5 cm<br />
90 -4,0% -6,1% -3,0% -4,3% -2,7% -5,0%<br />
80 -4,5% -6,1% -3,3% -5,5% -3,3% -5,4%<br />
70 -4,7% -6,7% -4,1% -6,1% -3,5% -6,4%<br />
60 -5,6% -7,3% -4,0% -7,0% -4,3% -7,0%<br />
50 -7,5% -6,9% -5,8% -6,5% -6,2% -6,7%<br />
40 -7,4% -6,6% -6,0% -6,1% -6,1% -6,5%<br />
30 -7,6% -5,4% -6,2% -6,3% -6,0% -6,8%<br />
20 -8,2% -4,3% -6,1% -3,9% -6,5% -6,3%<br />
Fig. 1. Localizador, don<strong>de</strong> se aprecian las esferas reflectantes.<br />
708
Fig. 2. Detalle d<strong>el</strong> soporte <strong>de</strong> máscara, don<strong>de</strong> se señala la presencia <strong>de</strong> la barra.<br />
Fig. 3. Planificación realizada en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> cubo con FastPlan.<br />
709
Diferencia (%)<br />
-5%<br />
-10%<br />
-15%<br />
-20%<br />
-25%<br />
Isocentro en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> cubo<br />
0%<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
Ángulo recorrido (º)<br />
Cono 12 mm Cono 20 mm Cono 30 mm<br />
Fig. 4. Desviaciones obtenidas con <strong>el</strong> isocentro en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> cubo.<br />
Diferencia (%)<br />
-1%<br />
-2%<br />
-3%<br />
-4%<br />
-5%<br />
-6%<br />
-7%<br />
-8%<br />
Isocentro a 5 cm d<strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> cubo<br />
0%<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200<br />
Ángulo recorrido (º)<br />
Cono 12 mm Cono 20 mm Cono 30 mm<br />
Fig. 5. Desviaciones obtenidas con <strong>el</strong> isocentro lateralizado.<br />
REFERENCIAS<br />
1 Meeks SL, Bova FJ, Friedman WA, Buatti JM, Moore RD, Men<strong>de</strong>nhall WM. IRLED-Based Patient Localization<br />
for linac radiosurgery. Int J Radiation Oncology Biol Phys, 41 (2) 433-39. 1998.<br />
2 Bova FJ, Meeks SL, Friedman WA, Buatti JM. Optic-gui<strong>de</strong>d stereotactic radiotherapy. Medical Dosimetry, 23 (3)<br />
221-8. 1998.<br />
3 Meeks SL, Bova FJ, Wagner TH, Buatti JM, Friedman MD, Foote KD. Image localization for fram<strong>el</strong>ess stereotactic<br />
radiotherapy.<br />
710
UTILIZACIÓN DE DIODOS DE SEMICONDUCTOR PARA LA<br />
DOSIMETRÍA DE LA UNIDAD TOMOTHERAPY HI-ART<br />
Hernán<strong>de</strong>z Rodríguez J., García Repiso S. � , Martín Rincón C., Ramos Pacho J.A.,<br />
Ver<strong>de</strong> V<strong>el</strong>asco J.M., Montes Fuentes C., De Sena Espin<strong>el</strong> E., Gómez Llorente P.L.,<br />
Fernán<strong>de</strong>z Bor<strong>de</strong>s M.<br />
Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P.R. Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca. Pº <strong>de</strong> San Vicente,<br />
58-182. 37007. Salamanca.<br />
Tfno.: +34 923 291 180, Fax:+34 923 291 459,<br />
RESUMEN<br />
Se ha instalado en nuestro centro una unidad TomoTherapy Hi-Art. Durante <strong>el</strong> comisionado, uno<br />
<strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> medida empleados para la dosimetría r<strong>el</strong>ativa en agua, fue un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong><br />
semiconductor. Se han comparado los perfiles y PDD medidos con este diodo con <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong><br />
medidas <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong>nominado “gold standard”, que constituyen las especificaciones d<strong>el</strong><br />
fabricante.<br />
Palabras claves: tomoterapia, diodo, gold standard, estado <strong>de</strong> referencia inicial, perfil<br />
ABSTRACT<br />
A TomoTherapy Hi-Art radiation unit has been installed in our centre. During machine<br />
commissioning, we employed several <strong>de</strong>tectors for r<strong>el</strong>ative dose measurements in water, including<br />
a semiconductor dio<strong>de</strong>. The profiles and PDD measured with the dio<strong>de</strong> have been compared with<br />
the reference set of measurements, called “gold standard” which are consi<strong>de</strong>red to be the<br />
machine technical specifications.<br />
Key Words: tomotherapy, dio<strong>de</strong>, gold standard, reference state, profile.<br />
Introduccion<br />
La unidad <strong>de</strong> radioterapia TomoTherapy Hi-Art permite la realización <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> intensidad<br />
modulada <strong>de</strong> forma h<strong>el</strong>icoidal gracias a su diseño, consistente en un ac<strong>el</strong>erador lineal instalado en un<br />
gantry rotatorio en combinación con <strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento longitudinal <strong>de</strong> la mesa <strong>de</strong> tratamiento y un<br />
colimador multiláminas (MLC) binario.<br />
Las pruebas <strong>de</strong> aceptación <strong>de</strong> la unidad incluyen, entre otros aspectos, la adquisición <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong><br />
datos dosimétricos (perfiles y PDD), para su posterior comparación con un conjunto <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong><br />
referencia tomadas en fábrica, <strong>de</strong>nominado “gold standard”. Al estar precomisionada <strong>de</strong>s<strong>de</strong> fábrica, la<br />
unidad será aceptada siempre que los datos medidos cumplan <strong>el</strong> “gold standard” <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> unas<br />
tolerancias prefijadas.<br />
El equipamiento dosimétrico utilizado en la prueba <strong>de</strong> aceptación es aportado por <strong>el</strong> fabricante 1 y hasta la<br />
fecha se realiza con tanque <strong>de</strong> agua, cámara, <strong>el</strong>ectrómetro y software asociado <strong>de</strong> la firma Standard<br />
Imaging y comercializado por TomoTherapy Inc.<br />
El objetivo d<strong>el</strong> trabajo es comparar las medidas obtenidas con un diodo <strong>de</strong> semiconductor con <strong>el</strong> “gold<br />
standard”.<br />
���E-mail: radioproteccion.husa@saludcastillatyleon.es<br />
711
Material y métodos<br />
La unidad Hi-Art <strong>de</strong> tomoterapia 2-5 consiste en un ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> 6 MV, alimentado por un<br />
magnetrón y montado sobre un gantry anular, que rota continuamente mientras la mesa horizontal<br />
transporta al paciente linealmente <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> hueco d<strong>el</strong> gantry, comúnmente <strong>de</strong>nominado “bore”. De este<br />
modo <strong>el</strong> tratamiento es h<strong>el</strong>icoidal.<br />
El haz tiene forma <strong>de</strong> abanico, y se conforma mediante un conjunto <strong>de</strong> colimadores con una longitud<br />
máxima <strong>de</strong> 40 cm y una anchura máxima <strong>de</strong> 5 cm en la dirección longitudinal d<strong>el</strong> isocentro. La unidad no<br />
posee filtro aplanador, por lo que <strong>el</strong> haz presenta una forma <strong>de</strong> cono en la dirección transversal. Esto<br />
produce un incremento en la tasa <strong>de</strong> dosis, siendo esta <strong>de</strong> aproximadamente 850 cGy/min en <strong>el</strong> isocentro.<br />
El haz pasa a través <strong>de</strong> un colimador multiláminas (MLC) binario <strong>de</strong> 64 láminas, cuyo movimiento es<br />
producido por un sistema neumático. En <strong>el</strong> lado opuesto <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> radiación, y montado sobre <strong>el</strong><br />
anillo, existe un conjunto <strong>de</strong> 640 <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> xenón similares a los usados en un escáner CT. Detrás <strong>de</strong><br />
los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> xenón se ha montado un blindaje <strong>de</strong> plomo <strong>de</strong> 13 cm <strong>de</strong> espesor (“beam stopper”) con <strong>el</strong><br />
objeto <strong>de</strong> atenuar <strong>el</strong> haz primario. El isocentro está ubicado a 85 cm <strong>de</strong> la fuente, en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> “bore”.<br />
La prueba <strong>de</strong> aceptación incluye la realización <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> medidas dosimétricas <strong>de</strong> perfiles y PDD<br />
en agua 6 . Se realiza una comparación <strong>de</strong> los perfiles y PDD adquiridos con los d<strong>el</strong> “gold standard” para<br />
verificar que las medidas coinci<strong>de</strong>n, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> unas tolerancias fijadas por <strong>el</strong> fabricante.<br />
Como equipamiento dosimétrico se emplea un tanque <strong>de</strong> agua MP3-T Therapy Beam Analyzer y un<br />
<strong>el</strong>ectrómetro mod<strong>el</strong>o TANDEM conectado a un PC con <strong>el</strong> software <strong>de</strong> análisis Mephysto-mc 2 , todo<br />
comercializado por PTW, y un diodo <strong>de</strong> semiconductor tipo P con un diámetro <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> 2.5 mm y<br />
un espesor <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> 0.50 mm, <strong>de</strong> la marca Scanditronix.<br />
Se realizan medidas <strong>de</strong> PDD y <strong>de</strong> perfiles en dirección longitudinal y transversal a tres profundida<strong>de</strong>s (15<br />
mm, 50 mm y 100 mm), para los tres tamaños <strong>de</strong> campo comisionados en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación (1<br />
cm x 40 cm, 2,5 cm x 40 cm, 5 cm x 40 cm).<br />
El conjunto <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> referencia “gold standard” suministrado por Tomotherapy Inc., correspon<strong>de</strong> a las<br />
medidas realizadas en fábrica con <strong>el</strong> equipamiento <strong>de</strong> Standard Imaging. Dichos datos incluyen perfiles<br />
para los tres tamaños estándar <strong>de</strong> campo que aparecen validados en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación (1 cm x 40<br />
cm, 2.5 cm x 40 cm y 5 cm x 40 cm) medidos a diferentes profundida<strong>de</strong>s, correspondientes la dirección<br />
longitudinal (inplane) y a la dirección transversal (crossplane), junto con PDD. Para la obtención <strong>de</strong> los<br />
datos la unidad se utiliza en modo tratamiento mediante procedimientos <strong>de</strong> irradiación estáticos con <strong>el</strong> haz<br />
a 0º.<br />
Comparación <strong>de</strong> perfiles<br />
Se realiza un análisis gamma 7 para comparar cada uno <strong>de</strong> los perfiles medidos con <strong>el</strong> “gold standard”<br />
utilizado en la prueba <strong>de</strong> aceptación, obteniéndose parámetros cuantitativos tales como <strong>el</strong> valor máximo<br />
(�max), mínimo (�min) y medio (�mean) d<strong>el</strong> índice gamma,, <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> puntos con � < 1, así como<br />
histogramas gamma.<br />
Las tolerancias permitidas en la comparación <strong>de</strong> perfiles para la diferencia <strong>de</strong> dosis y para distancia al<br />
acuerdo (distance-to-agreement, DTA), y que aplicaremos al índice gamma, son las establecidas por<br />
TomoTherapy en la prueba <strong>de</strong> aceptación, y se muestran en la Tabla 1 en función d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo<br />
nominal consi<strong>de</strong>rado.<br />
712
Tabla No.1 Tolerancias <strong>de</strong> TomoTherapy para perfiles<br />
Tamaño <strong>de</strong> Perfil transversal Perfil longitudinal<br />
campo nominal Dif. Dosis (%) DTA (mm) Dif. Dosis (%) DTA (mm)<br />
1.0 cm x 40 cm 2 1 2 0,10<br />
2.5 cm x 40 cm 2 1 2 0,25<br />
5.0 cm x 40 cm 2 1 2 0,50<br />
Indicadores d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo<br />
Se <strong>de</strong>termina la anchura a mitad <strong>de</strong> altura (FWHM) para perfiles longitudinales y la anchura a un cuarto<br />
<strong>de</strong> altura (FWQM) para perfiles transversales, indicadores d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo, y se comparan con los<br />
valores <strong>de</strong> referencia d<strong>el</strong> fabricante. A dichas medidas se aplican las tolerancias propuestas por<br />
TomoTherapy y que aparecen en la Tabla 2.<br />
Tabla No.2 Tolerancias <strong>de</strong> TomoTherapy para la comparación <strong>de</strong> los tamaños <strong>de</strong> campo<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo nominal<br />
Comparación <strong>de</strong> PDD<br />
Transversal<br />
(<strong>de</strong>sviación con respecto al<br />
valor d<strong>el</strong> FWQM) (mm)<br />
Longitudinal<br />
(<strong>de</strong>sviación con respecto al<br />
valor d<strong>el</strong> FWHM) (mm)<br />
1,0 cm x 40 cm 0,4 0,10<br />
2,5 cm x 40 cm 0,4 0,25<br />
5,0 cm x 40 cm 0,4 0,50<br />
Los datos <strong>de</strong> PDD medidos y los <strong>de</strong> referencia se compararon a partir d<strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> los valores que toma<br />
cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los en profundidad, obteniéndose los valores mínimo, máximo y medio. La tolerancia<br />
admitida para este cociente es <strong>de</strong> �2% para cada uno <strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> análisis.<br />
Resultados y discusión<br />
Comparación <strong>de</strong> perfiles<br />
Los parámetros obtenidos <strong>de</strong> la comparación <strong>de</strong> perfiles medidos con los d<strong>el</strong> “gold standard” mediante <strong>el</strong><br />
análisis d<strong>el</strong> índice gamma están recogidos en las tablas 3 y 4. Se establece la comparación para perfiles<br />
transversales y longitudinales correspondientes a los tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> 1,0 cm x 40 cm, 2,5 cm x 40<br />
cm y 5,0 cm x 40 cm a 3 profundida<strong>de</strong>s: 15 mm, 50 mm, 100 mm.<br />
713
Tabla No.3 Comparación <strong>de</strong> los perfiles transversales medidos con los d<strong>el</strong> “gold standard”. T =<br />
Transversal<br />
Tipo<br />
<strong>de</strong><br />
perfil<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo nominal<br />
(long) [cm]<br />
Prof<br />
medida<br />
[mm]<br />
�max �min �mean<br />
Puntos<br />
�
Fig.1 Comparación <strong>de</strong> perfiles transversales a 15 mm <strong>de</strong> profundidad. Histograma<br />
gamma para cada caso.<br />
En la figura 2 se muestra la comparación <strong>de</strong> perfiles longitudinales para los 3 tamaños <strong>de</strong> campo<br />
evaluados, medidos a 15 mm <strong>de</strong> profundidad, así como los histogramas gamma correspondientes.<br />
715
Fig.2 Comparación <strong>de</strong> perfiles longitudinales a 15 mm <strong>de</strong> profundidad. Histograma<br />
gamma para cada caso.<br />
Indicadores d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo<br />
Las tablas 5 y 6 reflejan los tamaños <strong>de</strong> campo obtenidos a partir <strong>de</strong> los perfiles transversales y<br />
longitudinales respectivamente.<br />
716
Tipo<br />
<strong>de</strong><br />
perfil<br />
Tabla No.5 Comparación <strong>de</strong> los perfiles transversales obtenidos con diodo con los d<strong>el</strong> “gold<br />
standard”. L = Longitudinal<br />
Prof.<br />
(mm)<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo<br />
nominal<br />
(long) [cm]<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo Gold<br />
Standard<br />
EJE X.<br />
FWQM (cm)<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo<br />
medido<br />
EJE X.<br />
FWQM (cm)<br />
Diferencia<br />
(mm)<br />
Diferencia<br />
(%)<br />
T 15 1,0 411,56 410,04 -1,51 -0,34<br />
T 50 1,0 427,07 426,56 -0,51 -0,12<br />
T 100 1,0 448,67 450,23 +1,56 +0,35<br />
T 15 2,5 411,56 410,15 -1,41 -0,34<br />
T 50 2,5 427,07 426,87 -0,20 -0,05<br />
T 100 2,5 448,67 450,77 +2,10 +0,47<br />
T 15 5,0 411,68 410,44 -1,25 -0,30<br />
T 50 5,0 427,21 427,17 -0,04 -0,01<br />
T 100 5,0 448,72 451,06 +2,34 +0,52<br />
Tabla No.6 Comparación <strong>de</strong> los perfiles longitudinales obtenidos con diodo con los d<strong>el</strong> “gold<br />
standard”. L = Longitudinal<br />
Tipo<br />
<strong>de</strong><br />
perfil<br />
Prof.<br />
(mm)<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo<br />
nominal<br />
(long) [cm]<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo Gold<br />
Standard<br />
EJE Y.<br />
FWHM (cm)<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo<br />
medido<br />
EJE Y.<br />
FWHM (cm)<br />
Diferencia<br />
(mm)<br />
Diferencia<br />
(%)<br />
T 15 1,0 10,73 10,53 -0,21 -1,919<br />
T 50 1,0 11,32 11,05 -0,27 -2,36<br />
T 100 1,0 12,04 11,78 -0,26 -2,19<br />
T 15 2,5 25,42 25,34 -0,09 -0,33<br />
T 50 2,5 26,62 26,53 -0,09 -0,33<br />
T 100 2,5 28,39 28,23 -0,15 -0,54<br />
T 15 5,0 51,12 51,05 -0,07 -0,14<br />
T 50 5,0 53,39 53,30 -0,09 -0,17<br />
T 100 5,0 56,60 56,60 -0,00 -0,01<br />
El FWHM se encuentra <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> tolerancias (1% d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia), excepto para <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> 1<br />
cm, don<strong>de</strong> las diferencias son algo mayores. Los valores <strong>de</strong> FWQM se encuentran <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> tolerancias<br />
para todos los perfiles transversales analizados.<br />
Comparación <strong>de</strong> PDD<br />
En cuanto a los PDD, <strong>el</strong> cociente punto a punto no supera <strong>el</strong> rango d<strong>el</strong> � 2% permitido. En la figura 3<br />
se muestra <strong>el</strong> cociente d<strong>el</strong> PDD medido respecto al <strong>de</strong> referencia para <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> 2,5 cm,<br />
junto al valor d<strong>el</strong> índice gamma para la comparación d<strong>el</strong> perfil longitudinal medido a 15 mm <strong>de</strong><br />
profundidad con su correspondiente d<strong>el</strong> “gold standard” para dicho tamaño <strong>de</strong> campo.<br />
717
Tabla No.7 Comparación <strong>de</strong> PDD medidos con los d<strong>el</strong> “gold standard”.<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo nominal<br />
(long.)<br />
Máximo d<strong>el</strong><br />
cociente<br />
Mínimo d<strong>el</strong><br />
cociente<br />
Media d<strong>el</strong><br />
cociente<br />
1,0 1,018 0,997 1,009<br />
2,5 1,010 0,994 1,004<br />
5,0 1,028 0,997 1,011<br />
Fig.3 Comparación <strong>de</strong> PDD medidos con los d<strong>el</strong> “gold standard”. Representación gráfica d<strong>el</strong><br />
cociente <strong>de</strong> PDD.<br />
Conclusiones<br />
D<strong>el</strong> análisis d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> datos dosimétricos contrastados, se <strong>de</strong>duce que <strong>el</strong> diodo no cumple las<br />
tolerancias establecidas por TomoTherapy al comparar con su “gold standard”. La utilización <strong>de</strong> este<br />
<strong>de</strong>tector para la realización <strong>de</strong> medidas dosimétricas requiere <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> un estado <strong>de</strong><br />
referencia inicial in<strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> “gold standard”.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Real Decreto. 1566/1998, <strong>de</strong> 17 <strong>de</strong> Julio, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en radioterapia.<br />
BOE nº 206, 28 <strong>de</strong> Agosto <strong>de</strong> 1998.<br />
[2] Jeraj R, Mackie TR, Balog J, Olivera G, Pearson D, Kapatoes J, et al. Radiation characteristics of h<strong>el</strong>ical<br />
tomotherapy. Med Phys 2004; 31(2): 396-404.<br />
[3] Langen KM, Papanikolaou N, Balog J, Crilly R, Followill D, Goddu SM, et al. QA for h<strong>el</strong>ical tomotherapy:<br />
Report of the AAPM Task Group 148. Med Phys 2010; 37(9): 4817-53.<br />
[4] Mackie TR, Balog J, Ruchala K, Shepard D, Aldridge S, et al. Tomotherapy. Semin Radiat Oncol 1999; 9:<br />
108-17.<br />
718
[5]. Mackie TR, Holmes T, Swerdloff S, Reckwerdt P, Deasy JO, Yang J, Paliwal B, Kins<strong>el</strong>la T. Tomotherapy:<br />
A new concept for the d<strong>el</strong>ivery of dynamic conformal radiotherapy. Med Phys 1993; 20(6): 1709-19.<br />
[6]. Balog J, Olivera G, Kapatoes J. Clinical h<strong>el</strong>ical tomotherapy commissioning dosimetry. Med Phys 2003;<br />
30(12): 3097-106.<br />
[7]. Low DA, Harms WB, Mutic S, Purdy JA. A technique for the quantitative evaluation of dose distributions.<br />
Med Phys 1998; 25(5): 656-661.<br />
719
ESTUDIO DE LA RESPUESTA TEMPORAL DEL MONITOR<br />
INOVISION 451 P<br />
Ver<strong>de</strong> V<strong>el</strong>asco, J.M. � , Ramos Pacho, J.A., Gómez Llorente, P.L., Hernán<strong>de</strong>z<br />
Rodríguez, J., García Repiso, S., Martín Rincón, C., Montes Fuentes, C., De Sena<br />
Espin<strong>el</strong>, E., Martín Núñez, J. Fernán<strong>de</strong>z Bor<strong>de</strong>s, M.<br />
Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica.<br />
Paseo <strong>de</strong> San Vicente 58-182. CP: 37007.<br />
Tlfn: 923291180; Fax: 923291459<br />
RESUMEN<br />
Los monitores empleados habitualmente en la medida <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación en puestos <strong>de</strong><br />
trabajo y zonas accesibles al público precisan <strong>de</strong> tiempos largos <strong>de</strong> exposición con rayos X,<br />
habitualmente superiores a 2 segundos. En este trabajo presentamos una curva <strong>de</strong> ajuste que<br />
permitiría obtener medidas fiables para estos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación empleando un monitor<br />
INOVISION 451P empleando disparos <strong>de</strong> una duración menor.<br />
Palabras claves: Tiempo <strong>de</strong> Equilibrio, Tiempo Muerto, Niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> Radiación, Tiempo <strong>de</strong><br />
Disparo, Controles <strong>de</strong> Calidad<br />
ABSTRACT<br />
Radiation survey meters usually employed for the measurement of radiation lev<strong>el</strong>s at<br />
workstations and member of the public accessible areas require long expositions to X ray,<br />
usually longer than 2 seconds. In this work we present a correction function that would allow<br />
us to obtain accurate measurements for these radiation lev<strong>el</strong>s using an INOVISION 451P<br />
survey meter whith shorter exposures.<br />
Key Words: Equilibrium Time, Deadtime, Radiation Lev<strong>el</strong>s, Exposure time, QA .<br />
Introducción:<br />
Los monitores utilizados habitualmente en la medida <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación en puestos <strong>de</strong> trabajo y<br />
lugares accesibles al público, que resulta necesario realizar <strong>de</strong> forma regular [1][2], precisan <strong>de</strong> tiempos<br />
largos <strong>de</strong> exposición con rayos X, superiores a 2 segundos [3][4].<br />
Muchos equipos <strong>de</strong> rayos X con dispositivo sólo <strong>de</strong> grafía, no permiten realizar exposiciones tan largas y,<br />
en cualquier caso, parece <strong>de</strong>saconsejable someter a los mismos a una carga tan <strong>el</strong>evada. Es por tanto<br />
conveniente evaluar la <strong>de</strong>sviación respecto al resultado real que se tiene empleando este equipamiento al<br />
r<strong>el</strong>izar las medidas e i<strong>de</strong>almente <strong>de</strong>sarrollar una estrategia para corregir estas <strong>de</strong>sviaciones.<br />
� radioproteccion.husa@saludcastillayleon.es<br />
720
Material y métodos<br />
Se realiza una carta <strong>de</strong> la respuesta en tasa <strong>de</strong> dosis equivalente <strong>de</strong> un equipo <strong>de</strong> medida VICTOREEN<br />
INOVISION 451 P en función d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> irradiación con los siguientes objetivos:<br />
- Verificar <strong>el</strong> tiempo mínimo necesario para que la respuesta se acerque a la real.<br />
- Comprobar la in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la r<strong>el</strong>ación señal/tiempo con la tensión e intensidad <strong>de</strong> disparo.<br />
- Permitir obtener un factor con <strong>el</strong> que corregir la señal en exposiciones cortas.<br />
Se emplea un equipo <strong>de</strong> rayos X en <strong>el</strong> cual se ha comprobado previamente que se encontraba en<br />
condiciones a<strong>de</strong>cuadas <strong>de</strong> linealidad y reproducibilidad en sus disparos, se realizan medidas <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong><br />
dosis en condiciones similares a las empleadas en medidas <strong>de</strong> radiación dispersa en los controles <strong>de</strong><br />
calidad <strong>de</strong> las salas <strong>de</strong> radiodiagnóstico, realizando series <strong>de</strong> disparos <strong>de</strong> diversa duración, entre las pocas<br />
centésimas <strong>de</strong> segundo y varios segundos, y realizando series similares para distintos kilovoltajes pico<br />
(60, 80 y 100kV) que recorren <strong>el</strong> rango habitual empleado en radiodiagnóstico, y distintas intensida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
corriente (para discriminar los efectos causados por <strong>el</strong> ajuste temporal <strong>de</strong> los causados por las distintas<br />
cargas en <strong>el</strong> disparo).<br />
Resultados y discusión<br />
En primer lugar verificamos que <strong>el</strong> comportamiento d<strong>el</strong> monitor en irradiaciones cortas es <strong>el</strong> esperado,<br />
obteniendose medidas tanto menores cuanto menor es <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> irradiación y presentando un<br />
comportamiento asintótico a medida que aumenta <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> disparo, aproximándose a una respuesta<br />
constante para tiempos altos, como pue<strong>de</strong> verse en la figura 1 para diversas condiciones <strong>de</strong> disparo.<br />
uSv/h<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
0 2 4 6 8 10 12<br />
tiempo <strong>de</strong> disparo (s)<br />
80 kV 100 mA<br />
60 kV 100 mA<br />
110 kV 25 mA<br />
Fig. 1. Tasa <strong>de</strong> dosis obtenida vs tiempo <strong>de</strong> disparo para <strong>el</strong> monitor 451P en diversas<br />
condiciones <strong>de</strong> disparo<br />
A la vista <strong>de</strong> los resultados obtenidos resulta a<strong>de</strong>cuado estudiar <strong>el</strong> comportamiento, no <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis<br />
medida, sino <strong>de</strong> esta tasa normalizada al valor máximo que se obtiene en las series. Esto nos permitirá en<br />
primer lugar discriminar si la respuesta d<strong>el</strong> monitor <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> tiempo d<strong>el</strong> disparo o <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> dicho<br />
721
disparo, comparando las medidas realizadas para disparos con <strong>el</strong> mismo kilovoltaje pero distinta<br />
intensidad, como hacemos en la Fig 2, viéndose que efectivamente la respuesta (en los rangos <strong>de</strong><br />
kilovoltaje y cargas empleados habitualmente en radiodiagnóstico) <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> exclusivamente d<strong>el</strong> tiempo<br />
<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> unos márgenes razonables.<br />
1,2<br />
1<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0<br />
0 2 4 6 8 10 12<br />
tiempo <strong>de</strong> disparo (s)<br />
60 kV 100 mA<br />
60 kV 25 mA<br />
Fig. 2 Tasa <strong>de</strong> dosis obtenida normalizada vs tiempo <strong>de</strong> disparo para <strong>el</strong> monitor 451P en<br />
diversas condiciones <strong>de</strong> disparo<br />
Por último po<strong>de</strong>mos comparar los resultados obtenidos para esta tasa <strong>de</strong> dosis normalizada al valor <strong>de</strong><br />
saturación para los diversos ajustes <strong>de</strong> tubo empleados, como hacemos en la Figura 3.<br />
1,20000<br />
1,00000<br />
0,80000<br />
0,60000<br />
0,40000<br />
0,20000<br />
0,00000<br />
0 2 4 6 8 10 12<br />
tiempo <strong>de</strong> disparo (s)<br />
80kV 100 mA<br />
60 kV 100 mA<br />
60kV 25 mA<br />
110 kV 25mA<br />
Ajuste<br />
Fig. 3 Tasa <strong>de</strong> dosis normalizada, y curva <strong>de</strong> ajuste vs tiempo <strong>de</strong> disparo para <strong>el</strong><br />
monitor 451P en diversas condiciones <strong>de</strong> disparo<br />
Esta <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia temporal se pue<strong>de</strong> ajustar a una forma funcional d<strong>el</strong> tipo:<br />
722
t<br />
e � �<br />
� �<br />
1 (1)<br />
�1<br />
obtenemos por ajuste a los datos un valor <strong>de</strong> � � 2.<br />
18s<br />
, y se pue<strong>de</strong> comprobar que la dispersión <strong>de</strong> las<br />
medidas realizadas respecto <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> ajuste es pequeña, bastante menor que los errores con los que<br />
se su<strong>el</strong>e trabajar en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> instalaciones <strong>de</strong> radiodiagnóstico.<br />
Consi<strong>de</strong>rando todo esto, sería posible r<strong>el</strong>acionar una medida realizada con una irradiación <strong>de</strong> una<br />
duración insuficiente como para que se estabilice la medida d<strong>el</strong> monitor, con <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> tasa que se<br />
obtendría con una irradiación con la misma tasa <strong>de</strong> dosis (mismo kilovoltaje pico y misma intensidad <strong>de</strong><br />
corriente) y duración suficiente para que estabilizara (y por tanto con la que se obtendría la tasa <strong>de</strong> dosis<br />
real en <strong>el</strong> monitor) según la ecuación (2),<br />
D�<br />
( t)<br />
1�<br />
e<br />
� (2)<br />
D0 � ��<br />
�t<br />
con una precisión suficiente para los usos habituales d<strong>el</strong> monitor.<br />
Conclusiones<br />
Una <strong>de</strong> las dificulta<strong>de</strong>s que aparecen a la hora <strong>de</strong> realizar medidas <strong>de</strong> radiación en puestos <strong>de</strong> operador y<br />
zonas accesibles al público en una instalación <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong> diagnóstico proviene <strong>de</strong> las diferencias entre<br />
los tiempos necesarios en los monitores empleados para estabilizar la medida y la duración <strong>de</strong> los<br />
disparos que permiten obtener los equipos <strong>de</strong> rayos X.<br />
La estrategia propuesta para solventar esta dificultad, en este caso presentada para <strong>el</strong> monitor empleado<br />
habitualmente en nuestro servicio, sería aplicable a otra gran variedad <strong>de</strong> monitores, como <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong><br />
monitor Babyline, con una respuesta presentada en la figura 4.<br />
Estimamos que este protocolo <strong>de</strong>bería ser instaurado por todos los Servicios y Unida<strong>de</strong>s Técnicas <strong>de</strong><br />
Protección Radiológica con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> garantizar tanto <strong>el</strong> perfecto conocimiento d<strong>el</strong> equipamiento <strong>de</strong><br />
medida utilizado como la precisión <strong>de</strong> la estimaciones realizadas teniendo en cuenta a<strong>de</strong>más que disprar<br />
con tiempo muy cortos subestima los resultados circunstancia nada <strong>de</strong>seable en Protección Radiológica<br />
1,2<br />
1<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0<br />
0 5 10 15 20<br />
tiempo <strong>de</strong> disparo (s)<br />
60 kV 25 mA<br />
100 kV 25 mA<br />
100 kV 12mA<br />
60kV 25 mA<br />
Fig. 4 Tasa <strong>de</strong> dosis normalizada vs tiempo <strong>de</strong> disparo para <strong>el</strong> monitor Babyline<br />
en diversas condiciones <strong>de</strong> disparo<br />
723
REFERENCIAS<br />
[1] REAL DECRETO 1085/2009, Reglamento sobre instalación y utilización <strong>de</strong> aparatos <strong>de</strong> rayos X con fines <strong>de</strong><br />
diagnóstico médico<br />
[2] REAL DECRETO 783/2001, Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes<br />
[3] Inovision Radiation Measurementes, Mod<strong>el</strong> 451P & 451P-DE-SI Ion Chamber Survey Meter, Instruction<br />
Manual, Manual No. 1020101000, 2001<br />
[4] NARDEUX, BABYLINE 81, Chambre d’ionisation portative, Notice Technique Ref 1793750/1 Segunda edicion<br />
1988<br />
724
DETERMINACIÓN DEL ESTADO DE REFERENCIA INICIAL DE<br />
LA UNIDAD DE TOMOTHERAPY HI-ART CON EQUIPAMIENTO<br />
IONOMÉTRICO DE PTW<br />
García Repiso S. � , Hernán<strong>de</strong>z Rodríguez J., Martín Rincón C., Ver<strong>de</strong> V<strong>el</strong>asco J.M.,<br />
Ramos Pacho J.A., Montes Fuentes C., De Sena Espin<strong>el</strong> E., Gómez Llorente P.L.,<br />
Fernán<strong>de</strong>z Bor<strong>de</strong>s M.<br />
Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P.R. Pº <strong>de</strong> San Vicente,<br />
58-182. 37007. Salamanca. 17<br />
Tfno.: +34 923 291 180, Fax:+34 923 291 459<br />
RESUMEN<br />
Se ha instalado en nuestro centro una unidad <strong>de</strong> radiación TomoTherapy Hi-Art. Tras la prueba <strong>de</strong><br />
aceptación se ha realizado <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> medidas dosimétricas con equipamiento <strong>de</strong> PTW y se ha<br />
comparado con <strong>el</strong> “gold standard” <strong>de</strong> la unidad con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> validarlo como equipamiento<br />
ionométrico para establecer <strong>el</strong> estado <strong>de</strong> referencia inicial <strong>de</strong> la unidad. Las pruebas realizadas han<br />
mostrado su vali<strong>de</strong>z para este fin.<br />
Palabras clave: tomoterapia, estado <strong>de</strong> referencia inicial, gold standard, perfiles, índice gamma.<br />
ABSTRACT<br />
A TomoTherapy Hi-Art radiation unit has been installed in our centre. After the acceptance testing<br />
procedures, we performed a complete set of dosimetric measurements with PTW equipment. The<br />
purpose is to validate it as equipment to establish the machine initial reference state comparing<br />
these measurements with the machine “gold standard”. The results obtained confirm the a<strong>de</strong>quacy<br />
of PTW equipment.<br />
Key Words: tomotherapy, reference state, gold standard, profiles, gamma in<strong>de</strong>x.<br />
Introducción<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2003 se comercializa para la práctica clínica la unidad <strong>de</strong> radiación Hi-Art (TomoTherapy<br />
Inc.), concebida por Mackie et al 1 como una máquina <strong>de</strong> tomoterapia h<strong>el</strong>icoidal para radioterapia, capaz<br />
<strong>de</strong> realizar tratamientos <strong>de</strong> IMRT con imagen guiada combinando la tecnología <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador<br />
convencional con la <strong>de</strong> un CT.<br />
En <strong>el</strong> año 2010 se ha instalado en nuestro centro una unidad <strong>de</strong> radiación TomoTherapy Hi-Art. Antes d<strong>el</strong><br />
uso clínico <strong>de</strong> la unidad, <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica junto con un representante <strong>de</strong> TomoTherapy Inc.,<br />
realiza una prueba <strong>de</strong> aceptación para verificar que la máquina se encuentra <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las especificaciones<br />
d<strong>el</strong> fabricante 2 .<br />
Debido a su particular diseño, sus características <strong>de</strong> radiación difieren d<strong>el</strong> resto <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
tratamiento convencionales 3 , así como su aceptación dosimétrica 4 , puesto que la unidad viene<br />
precomisionada <strong>de</strong>s<strong>de</strong> fábrica, don<strong>de</strong> se han tomado una serie <strong>de</strong> medidas, <strong>de</strong>nominadas “gold standard”,<br />
que son las especificaciones técnicas d<strong>el</strong> fabricante.<br />
�E-mail: radioproteccion.husa@saludcastillatyleon.es<br />
725
Des<strong>de</strong> hace tres años, TomoTherapy Inc. tiene un acuerdo comercial con la empresa PTW, por lo que se<br />
dispone <strong>de</strong> un “gold standard” establecido con <strong>el</strong> equipamiento <strong>de</strong> esta última. Dada la disponibilidad en<br />
nuestro centro <strong>de</strong> equipamiento <strong>de</strong> PTW, <strong>el</strong> objetivo d<strong>el</strong> trabajo es validarlo para establecer <strong>el</strong> estado <strong>de</strong><br />
referencia inicial <strong>de</strong> la unidad, mediante <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las diferencias entre los datos medidos y los <strong>de</strong><br />
referencia, según las tolerancias establecidas por TomoTherapy.<br />
Material y métodos<br />
La unidad Hi-Art <strong>de</strong> tomoterapia 1, 3, 5, 6 consiste en un ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> 6 MV, alimentado por un<br />
magnetrón y montado sobre un gantry anular, que rota continuamente mientras la mesa horizontal<br />
transporta al paciente linealmente <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> hueco d<strong>el</strong> gantry, comúnmente <strong>de</strong>nominado “bore”. De este<br />
modo <strong>el</strong> tratamiento es h<strong>el</strong>icoidal. El haz tiene forma <strong>de</strong> abanico, y se conforma mediante un conjunto <strong>de</strong><br />
colimadores con una longitud máxima <strong>de</strong> 40 cm y una anchura máxima <strong>de</strong> 5 cm en la dirección<br />
longitudinal d<strong>el</strong> isocentro. La unidad no posee filtro aplanador, por lo que <strong>el</strong> haz presenta una forma <strong>de</strong><br />
cono en la dirección transversal. Esto produce un incremento en la tasa <strong>de</strong> dosis, siendo esta <strong>de</strong><br />
aproximadamente 850 cGy/min en <strong>el</strong> isocentro. El haz pasa a través <strong>de</strong> un colimador multiláminas (MLC)<br />
binario <strong>de</strong> 64 láminas, cuyo movimiento es producido por un sistema neumático. En <strong>el</strong> lado opuesto <strong>de</strong> la<br />
fuente <strong>de</strong> radiación, y montado sobre <strong>el</strong> anillo, existe un conjunto <strong>de</strong> 640 <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> xenón similares a<br />
los usados en un escáner CT. Detrás <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> xenón se ha montado un blindaje <strong>de</strong> plomo <strong>de</strong> 13<br />
cm <strong>de</strong> espesor (“beam stopper”) con <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> atenuar <strong>el</strong> haz primario. El isocentro está ubicado a 85<br />
cm <strong>de</strong> la fuente, en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> “bore”.<br />
El equipo funciona en dos modos <strong>de</strong> operación: <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> imagen y <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> tratamiento. En <strong>el</strong> modo<br />
<strong>de</strong> imagen, <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador trabaja a un potencial menor (3.5 MV) y a una tasa <strong>de</strong> dosis más baja para<br />
producir imágenes <strong>de</strong> CT <strong>de</strong> megavoltaje (MVCT), que se usan para compararlas diariamente con las<br />
imágenes <strong>de</strong> CT <strong>de</strong> kilovoltaje <strong>de</strong> la simulación, con <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> asegurar <strong>el</strong> posicionamiento a<strong>de</strong>cuado<br />
<strong>de</strong> los pacientes. El modo <strong>de</strong> tratamiento usa <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> 6 MV y alta tasa <strong>de</strong> dosis para <strong>el</strong> tratamiento<br />
h<strong>el</strong>icoidal.<br />
La prueba <strong>de</strong> aceptación incluye la realización <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> medidas dosimétricas <strong>de</strong> perfiles y PDD<br />
en agua 3 . Se realiza una comparación <strong>de</strong> los perfiles medidos con los d<strong>el</strong> “gold standard” para verificar<br />
que las medidas coinci<strong>de</strong>n, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> unas tolerancias fijadas por <strong>el</strong> fabricante. Si existieran diferencias<br />
importantes, la máquina se ajusta in situ para que reproduzca <strong>el</strong> “gold standard” <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> unas<br />
tolerancias <strong>de</strong>terminadas, al no ser necesario introducir las medidas realizadas en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
planificación para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado <strong>de</strong> la unidad.<br />
Los datos experimentales fueron tomados empleando <strong>el</strong> tanque <strong>de</strong> agua MP3-T Therapy Beam Analyzer,<br />
<strong>el</strong>ectrómetro mod<strong>el</strong>o TANDEM conectado a un PC con <strong>el</strong> software <strong>de</strong> análisis Mephysto-mc 2 , todo <strong>el</strong>lo<br />
fabricado por la empresa PTW. El <strong>de</strong>tector que se empleó para la obtención <strong>de</strong> datos fue una cámara <strong>de</strong><br />
ionización PinPoint 31015 (PTW) con un volumen sensible <strong>de</strong> 0.015 cm 3 .<br />
Las medidas realizadas con <strong>el</strong> equipamiento antes mencionado compren<strong>de</strong>n perfiles en dirección<br />
longitudinal y transversal, y perfiles <strong>de</strong> dosis en profundidad (PDD).<br />
Se dispone a<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> referencia “gold standard” suministrados por Tomotherapy<br />
Inc., correspondientes a las medidas realizadas en fábrica con <strong>el</strong> equipamiento <strong>de</strong> PTW. Dichos datos<br />
incluyen perfiles para los tres tamaños estándar <strong>de</strong> campo que aparecen validados en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
planificación (1 cm x 40 cm, 2.5 cm x 40 cm y 5 cm x 40 cm), a cinco profundida<strong>de</strong>s diferentes (15, 50,<br />
100, 150 y 200 mm), consi<strong>de</strong>rando tanto la dirección longitudinal (inplane) como la dirección transversal<br />
(crossplane). Se incluyen a<strong>de</strong>más PDD para cada uno <strong>de</strong> los tamaños <strong>de</strong> campo mencionados. Para la<br />
obtención <strong>de</strong> los datos la unidad se utiliza en modo tratamiento mediante procedimientos <strong>de</strong> irradiación<br />
estáticos con <strong>el</strong> haz a 0º.<br />
726
Comparación <strong>de</strong> perfiles<br />
La comparación <strong>de</strong> los perfiles medidos y los perfiles <strong>de</strong> referencia se realizó empleando <strong>el</strong> método d<strong>el</strong><br />
índice gamma 7 , obteniéndose parámetros cuantitativos como <strong>el</strong> valor máximo (�max), mínimo (�min) y<br />
medio (�mean) d<strong>el</strong> índice gamma, porcentaje <strong>de</strong> puntos con � < 1, e histogramas <strong>de</strong> valores d<strong>el</strong> índice<br />
gamma. El histograma gamma agrupa <strong>el</strong> número <strong>de</strong> puntos (frecuencia) en intervalos <strong>de</strong> 0,1 d<strong>el</strong> valor d<strong>el</strong><br />
índice gamma.<br />
También se obtuvieron valores <strong>de</strong> los tamaños <strong>de</strong> campo a partir <strong>de</strong> los perfiles medidos.<br />
Las tolerancias permitidas en la comparación <strong>de</strong> perfiles para la diferencia <strong>de</strong> dosis y para distancia al<br />
acuerdo (distance-to-agreement, DTA), y que aplicaremos al índice gamma, son las establecidas por<br />
TomoTherapy en la prueba <strong>de</strong> aceptación, y se muestran en la Tabla No.1 en función d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong><br />
campo nominal.<br />
Tabla No.1 Tolerancias <strong>de</strong> TomoTherapy para perfiles<br />
Tamaño <strong>de</strong> Perfil transversal Perfil longitudinal<br />
campo nominal Dif. Dosis (%) DTA (mm) Dif. Dosis (%) DTA (mm)<br />
1.0 cm x 40 cm 2 1 2 0,10<br />
2.5 cm x 40 cm 2 1 2 0,25<br />
5.0 cm x 40 cm 2 1 2 0,50<br />
Indicadores d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo<br />
A partir <strong>de</strong> los perfiles medidos se obtuvieron los respectivos tamaños <strong>de</strong> campo. En cuanto a los perfiles<br />
longitudinales, <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo se <strong>de</strong>fine a partir d<strong>el</strong> FWHM (anchura a mitad <strong>de</strong> valor máximo d<strong>el</strong><br />
perfil), <strong>de</strong> un modo similar al <strong>de</strong> otras unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento convencionales. Sin embargo, en la<br />
dirección transversal, <strong>de</strong>bido a las características particulares <strong>de</strong> la unidad TomoTherapy Hi-Art, carente<br />
<strong>de</strong> filtro aplanador, <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> <strong>de</strong>fine a partir FWQM (anchura a un cuarto d<strong>el</strong> valor máximo<br />
d<strong>el</strong> perfil). La tolerancia que se admite para este parámetro es un 1% respecto al tamaño <strong>de</strong> campo<br />
nominal. Sus valores aparecen reflejados en la Tabla No.2.<br />
Tabla No.2 Tolerancias <strong>de</strong> TomoTherapy para la comparación <strong>de</strong> tamaños <strong>de</strong> campo<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo nominal<br />
Comparación <strong>de</strong> PDD<br />
Transversal<br />
(<strong>de</strong>sviación con respecto al<br />
valor d<strong>el</strong> FWQM) (mm)<br />
Longitudinal<br />
(<strong>de</strong>sviación con respecto al<br />
valor d<strong>el</strong> FWHM) (mm)<br />
1,0 cm x 40 cm 0,4 0,10<br />
2,5 cm x 40 cm 0,4 0,25<br />
5,0 cm x 40 cm 0,4 0,50<br />
Los datos <strong>de</strong> PDD medidos y los <strong>de</strong> referencia se compararon a partir d<strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> los valores que toma<br />
cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los en profundidad, obteniéndose los valores mínimo, máximo y medio. La tolerancia<br />
admitida para este cociente es <strong>de</strong> �2% para cada uno <strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> análisis.<br />
Resultados y discusión<br />
727
Comparación <strong>de</strong> perfiles<br />
Los parámetros obtenidos <strong>de</strong> la comparación <strong>de</strong> perfiles medidos con los d<strong>el</strong> “gold standard” mediante <strong>el</strong><br />
análisis d<strong>el</strong> índice gamma están recogidos en las tablas No.3 y No.4. Se establece la comparación para<br />
perfiles transversales y longitudinales correspondientes a los tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> 1,0 cm x 40 cm, 2,5 cm<br />
x 40 cm y 5,0 cm x 40 cm a 5 profundida<strong>de</strong>s: 15 mm, 50 mm, 100 mm, 150 mm y 200 mm.<br />
Tabla No.3 Comparación <strong>de</strong> perfiles transversales medidos con los d<strong>el</strong> “gold standard”<br />
Tipo<br />
<strong>de</strong><br />
perfil<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo<br />
nominal<br />
(long) [cm]<br />
Prof medida<br />
[mm]<br />
�max �min �mean<br />
Puntos<br />
�
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los perfiles longitudinales, para los tamaños <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> 2.5 cm x 40 cm y 5 cm x 40 cm, <strong>el</strong><br />
100 % <strong>de</strong> los puntos analizados presenta un valor <strong>de</strong> gamma menor que 1, mientras que en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> 1<br />
cm x 40 cm aparecen puntos con gamma mayor que 1. Estos puntos, al igual que en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los perfiles<br />
transversales están situados en la zona <strong>de</strong> la penumbra. Para <strong>el</strong> campo longitudinal <strong>de</strong> 1 cm resulta muy<br />
crítico <strong>el</strong> posicionamiento y centrado d<strong>el</strong> equipamiento. El valor medio d<strong>el</strong> índice gamma es menor que 1<br />
en todos los casos (menor cuanto mayor tamaño <strong>de</strong> campo).<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los perfiles transversales, <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> puntos con � < 1 es como mínimo <strong>de</strong> un 90%, y <strong>el</strong><br />
valor medio bastante inferior a la unidad.<br />
En la figura 1 se muestra gráficamente la comparación <strong>de</strong> perfiles transversales para los 3 tamaños <strong>de</strong><br />
campo evaluados, medidos a 15 mm <strong>de</strong> profundidad junto con los histogramas gamma para cada una <strong>de</strong><br />
<strong>el</strong>los.<br />
Fig. 1 Comparación <strong>de</strong> perfiles transversales a 15 mm <strong>de</strong> profundidad. Histograma<br />
gamma para cada caso.<br />
En la figura 2 se muestra la comparación <strong>de</strong> perfiles longitudinales para los 3 tamaños <strong>de</strong> campo<br />
evaluados, medidos a 15 mm <strong>de</strong> profundidad, así como los histogramas gamma correspondientes.<br />
729
Fig. 2 Comparación <strong>de</strong> perfiles longitudinales a 15 mm <strong>de</strong> profundidad. Histograma<br />
gamma para cada caso.<br />
Indicadores d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo<br />
Las tablas 5 y 6 reflejan los tamaños <strong>de</strong> campo obtenidos a partir <strong>de</strong> los perfiles transversales y<br />
longitudinales respectivamente.<br />
730
Tabla No.5 Comparación <strong>de</strong> tamaños <strong>de</strong> campo transversales obtenidos con la cámara <strong>de</strong> PTW y<br />
su “gold standard”.<br />
Tipo<br />
<strong>de</strong><br />
perfil<br />
Prof.<br />
(mm)<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo<br />
nominal (long)<br />
[cm]<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo Gold<br />
Standard<br />
EJE X.<br />
FWQM (cm)<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo<br />
medido<br />
EJE X.<br />
FWQM (cm)<br />
Diferenci<br />
a<br />
(mm)<br />
Diferencia<br />
(%)<br />
T 15 1,0 411,56 410,71 -0,85 -0,20<br />
T 50 1,0 427,07 472,38 0,30 0,07<br />
T 100 1,0 448,67 451,12 2,45 0,55<br />
T 150 1,0 472,68 474,91 2,23 0,47<br />
T 200 1,0 - - - -<br />
T 15 2,5 411,56 410,64 -0,92 -0,22<br />
T 50 2,5 427,07 427,31 0,24 0,06<br />
T 100 2,5 448,67 451,18 2,50 0,56<br />
T 150 2,5 472,68 474,96 2,28 0,48<br />
T 200 2,5 - - - -<br />
T 15 5,0 411,68 410,84 -0,85 -0,21<br />
T 50 5,0 427,21 427,56 0,35 0,08<br />
T 100 5,0 448,72 451,39 2,68 0,60<br />
T 150 5,0 472,62 475,24 2,62 0,56<br />
T 200 5,0 - - - -<br />
Tabla No.6 Comparación <strong>de</strong> tamaños <strong>de</strong> campo longitudinales obtenidos con la cámara <strong>de</strong> PTW<br />
y su “gold standard”.<br />
Tipo<br />
<strong>de</strong><br />
perfil<br />
Prof.<br />
(mm)<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo<br />
nominal<br />
(long) [cm]<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo Gold<br />
Standard<br />
EJE Y.<br />
FWHM (cm)<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo<br />
medido<br />
EJE Y.<br />
FWHM (cm)<br />
Diferenci<br />
a<br />
(mm)<br />
Diferencia<br />
(%)<br />
L 15 1,0 10,67 10,80 0,13 1,19<br />
L 50 1,0 11,27 11,43 0,16 1,39<br />
L 100 1,0 12,00 12,20 0,20 1,63<br />
L 150 1,0 12,70 12,87 0,17 1,36<br />
L 200 1,0 13,42 13,55 0,13 0,97<br />
L 15 2,5 25,30 25,31 0,02 0,06<br />
L 50 2,5 26,69 26,58 -0,10 -0,40<br />
L 100 2,5 28,36 28,31 -0,05 -0,18<br />
L 150 2,5 30,03 30,03 -0,00 -0,00<br />
L 200 2,5 31,70 31,64 -0,06 -0,19<br />
L 15 5,0 51,19 51,00 -0,19 -0,37<br />
L 50 5,0 53,28 53,23 -0,05 -0,09<br />
L 100 5,0 56,69 56,53 -0,16 -0,28<br />
L 150 5,0 59,87 59,78 -0,10 -0,16<br />
L 200 5,0 63,12 60,00 -0,11 -0,18<br />
Todos los tamaños <strong>de</strong> campo <strong>de</strong>terminados a partir <strong>de</strong> los perfiles transversales cumplen las<br />
especificaciones d<strong>el</strong> fabricante. Los perfiles longitudinales correspondientes al tamaño <strong>de</strong> 1 cm superan <strong>el</strong><br />
1% <strong>de</strong> diferencia con respecto al “gold standard” (que supone una diferencia mayor d<strong>el</strong> 1 %). Estas<br />
diferencias están ya incluidas en <strong>el</strong> análisis gamma anteriormente realizado. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> 2,5 y 5 cm las<br />
diferencias son menores d<strong>el</strong> 1 %.<br />
731
Comparación <strong>de</strong> PDD<br />
D<strong>el</strong> análisis d<strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> PDD medidos con dos orientaciones <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> ionización y PDD d<strong>el</strong><br />
“gold standard” (ver resultados en la tabla 7), se concluye que en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> profundida<strong>de</strong>s estudiado<br />
todos los valores cumplen las tolerancias (valores d<strong>el</strong> cociente entre 0,98 y 1,02).<br />
Tabla No.4 Comparación <strong>de</strong> PDD obtenidos con la cámara <strong>de</strong> PTW y d<strong>el</strong> “gold standard”. L =<br />
Longitudinal; T = transversal<br />
Tipo <strong>de</strong><br />
PDD<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
campo nominal<br />
(long.)<br />
Máximo d<strong>el</strong><br />
cociente<br />
Mínimo d<strong>el</strong><br />
cociente<br />
Media d<strong>el</strong><br />
cociente<br />
T 1,0 1,015 0,996 1,010<br />
L 1,0 1,002 0,985 0,994<br />
T 2,5 1,010 0,996 1,007<br />
L 2,5 1,006 0,997 1,003<br />
T 5,0 1,009 0,996 1,007<br />
L 5,0 1,005 0,995 1,003<br />
En la figura 3 se muestran gráficamente estos resultados.<br />
Fig. 3 Comparación <strong>de</strong> PDD “transversales” con PDD d<strong>el</strong> “gold standard”.<br />
Representación gráfica d<strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> PDD.<br />
Conclusiones<br />
Las medidas realizadas con <strong>el</strong> equipamiento <strong>de</strong> PTW han mostrado un buen acuerdo con su “gold<br />
standard”. Esto permite po<strong>de</strong>r utilizar con garantías <strong>el</strong> equipamiento <strong>de</strong> PTW para la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong><br />
estado <strong>de</strong> referencia y para las pruebas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> la unidad TomoTherapy Hi-Art.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Mackie TR, Holmes T, Swerdloff S, Reckwerdt P, Deasy JO, Yang J, Paliwal B, Kins<strong>el</strong>la T. Tomotherapy:<br />
A new concept for the d<strong>el</strong>ivery of dynamic conformal radiotherapy. Med Phys 1993; 20(6): 1709-19.<br />
732
[2] Real Decreto. 1566/1998, <strong>de</strong> 17 <strong>de</strong> Julio, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en radioterapia.<br />
BOE nº 206, 28 <strong>de</strong> Agosto <strong>de</strong> 1998.<br />
[3] Jeraj R, Mackie TR, Balog J, Olivera G, Pearson D, Kapatoes J, et al. Radiation characteristics of h<strong>el</strong>ical<br />
tomotherapy. Med Phys 2004; 31(2): 396-404.<br />
[4] Balog J, Olivera G, Kapatoes J. Clinical h<strong>el</strong>ical tomotherapy commissioning dosimetry. Med Phys 2003;<br />
30(12): 3097-106.<br />
[5] Mackie TR, Balog J, Ruchala K, Shepard D, Aldridge S, et al. Tomotherapy. Semin Radiat Oncol 1999; 9:<br />
108-17.<br />
[6] Langen KM, Papanikolaou N, Balog J, Crilly R, Followill D, Goddu SM, et al. QA for h<strong>el</strong>ical tomotherapy:<br />
Report of the AAPM Task Group 148. Med Phys 2010; 37(9): 4817-53.<br />
[7] Low DA, Harms WB, Mutic S, Purdy JA. A technique for the quantitative evaluation of dose distributions.<br />
Med Phys 1998; 25(5): 656-661.<br />
733
IMPLEMENTACION DE LA NORMA ISO 28218 EN EL SISTEMA<br />
DE CALIDAD DEL LABORATORIO DEL CONTADOR DE<br />
RADIACTIVIDAD CORPORAL DEL CIEMAT<br />
Navarro Amaro, J.F 1,� , Pérez López, B. 1 , López Ponte, M.A. 1, Pérez Jiménez, C. 2<br />
1 CIEMAT, Unidad <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones, Avda Complutense 22, 28040<br />
Madrid, España<br />
2 TECNASA<br />
RESUMEN<br />
El laboratorio d<strong>el</strong> Contador <strong>de</strong> Radiactividad Corporal está embarcado en un proceso <strong>de</strong> adaptación <strong>de</strong> su<br />
metodología <strong>de</strong> trabajo y aseguramiento <strong>de</strong> la calidad, a los requisitos técnicos y <strong>de</strong> gestión que se le<br />
exigen para obtener la acreditación ENAC según la norma ISO/IEC 17025 1 como laboratorio <strong>de</strong> ensayo y<br />
calibración. Para llevar a cabo este proceso <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong>be tener <strong>de</strong>finidos los criterios <strong>de</strong> calidad que<br />
se establecen en sus métodos <strong>de</strong> ensayo. La norma ISO 28218 2 “ Perfomance Criteria for Radiobioassay”<br />
aprobada en <strong>el</strong> segundo semestre <strong>de</strong> 2010 y que sustituye a la norma ISO 12790-1 (2001), establece<br />
criterios <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad y evaluación d<strong>el</strong> rendimiento que son específicos <strong>de</strong> laboratorios <strong>de</strong><br />
calibración y medida <strong>de</strong> la contaminación interna en <strong>el</strong> organismo humano. En este trabajo se <strong>de</strong>scribe<br />
cuál ha sido la metodología seguida para implantar los requisitos <strong>de</strong> la norma ISO 28218 en los métodos<br />
<strong>de</strong> ensayo d<strong>el</strong> laboratorio d<strong>el</strong> contador <strong>de</strong> radiactividad corporal d<strong>el</strong> Ciemat.<br />
Palabras claves: Calidad, Acreditación, medida in vivo, espectrometría gamma, dosimetría interna.<br />
ABSTRACT<br />
CIEMAT Whole Body Counter (WBC) Laboratory is involved in a process to adapt its methodology and<br />
quality assurance program un<strong>de</strong>r technical specifications nee<strong>de</strong>d to achieve ENAC accreditation mark<br />
according with ISO/IEC 17025 1 standard. CIEMAT WBC laboratory had to <strong>de</strong>fine appropriate quality<br />
criteria for the implementation of testing methods in or<strong>de</strong>r ISO requirements were fulfilled. ISO 28218 2<br />
standard was approved in august 2010 (it replaces ISO 12790-1 (2001) standard); this new document<br />
provi<strong>de</strong>s quality assurance and evaluation of performance criteria for radiobioassay laboratories. The<br />
methodology implemented at the CIEMAT WBC laboratory following ISO 28218 standard requirements<br />
is presented in this paper.<br />
Key words: Quality assurance, acreditation, In vivo measurement, gamma spectrometry, internal dosimetry.<br />
Material y métodos.<br />
El laboratorio d<strong>el</strong> Contador <strong>de</strong> Radiactividad Corporal d<strong>el</strong> Ciemat tiene implementados diferentes<br />
métodos <strong>de</strong> ensayo para la medida directa <strong>de</strong> la contaminación interna <strong>de</strong>bida a la incorporación <strong>de</strong><br />
radionucleidos emisores <strong>de</strong> radiación X y/o gamma <strong>de</strong>positados en <strong>el</strong> organismo humano, ya sea en <strong>el</strong><br />
cuerpo entero o en órganos específicos. Para la evaluación cualitativa y cuantitativa <strong>de</strong> la contaminación<br />
interna, se utiliza <strong>el</strong> software <strong>de</strong> espectrometría ABACOS 2000- Genie 2000 <strong>de</strong>sarrollado por Canberra<br />
Inc. La implantación <strong>de</strong> la norma ISO 28218 ha obligado a realizar cambios en los procedimientos<br />
técnicos d<strong>el</strong> laboratorio 6 así como en <strong>el</strong> software <strong>de</strong> espectrometría con objeto <strong>de</strong> aplicar algunas <strong>de</strong> las<br />
noveda<strong>de</strong>s referentes a parámetros y criterios <strong>de</strong> calidad específicos <strong>de</strong> dicha norma. Las calibraciones,<br />
� jf.navarro@ciemat.es<br />
734
verificaciones así como la metodología <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> los ensayos implementados en <strong>el</strong> laboratorio d<strong>el</strong><br />
Contador <strong>de</strong> Radiactividad Corporal también han sido adaptadas a dichas especificaciones.<br />
Tabla 1. Métodos <strong>de</strong> ensayo implementados en <strong>el</strong> laboratorio d<strong>el</strong> CRC<br />
Métodos directos <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> incorporación <strong>de</strong> radionucleidos al organismo humano<br />
Medida directa <strong>de</strong> emisores <strong>de</strong> radiación X/γ<br />
(100 KeV - 3000 KeV) con <strong>de</strong>tector <strong>de</strong><br />
cent<strong>el</strong>leo NaI(Tl) en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> cámara<br />
blindada<br />
Medida directa <strong>de</strong> emisores <strong>de</strong> radiación X/γ<br />
(100 KeV - 2000 KeV) con contador<br />
FastScan<br />
Medida directa <strong>de</strong> emisores <strong>de</strong> radiación<br />
X/gamma (10 keV – 1000 KeV) con sistema<br />
LEGe<br />
Resultados y discusión.<br />
Determinación <strong>de</strong> productos <strong>de</strong> activación y fisión en<br />
cuerpo entero con <strong>de</strong>tector NaI(Tl)<br />
Determinación <strong>de</strong> 131 I en tiroi<strong>de</strong>s con <strong>de</strong>tector <strong>de</strong><br />
cent<strong>el</strong>leo NaI(Tl)<br />
Determinación <strong>de</strong> productos <strong>de</strong> activación y fisión en<br />
cuerpo entero con FastScan<br />
Determinación <strong>de</strong> 131 I en tiroi<strong>de</strong>s con FastScan<br />
Medida <strong>de</strong> actínidos en pulmón con sistema LEGe<br />
Determinación <strong>de</strong> 131 I en tiroi<strong>de</strong>s con sistema LEGe<br />
Determinación <strong>de</strong> 125 I en tiroi<strong>de</strong>s con sistema LEGe<br />
Una <strong>de</strong> las principales noveda<strong>de</strong>s que presenta la norma ISO 28218 “Perfomance Criteria for<br />
Radiobioassay” (aplicada en los laboratorios <strong>de</strong> medida in vivo en in vitro <strong>de</strong> la contaminación interna en<br />
organismo humano) es la utilización <strong>de</strong> los parámetros “Límite <strong>de</strong> Detección” y “Umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión”,<br />
para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la sensibilidad <strong>de</strong> las técnicas <strong>de</strong> medida, en <strong>de</strong>trimento d<strong>el</strong> parámetro “Actividad<br />
Mínima Detectable” <strong>de</strong>finido en las normas ISO 12790-1 y ANSI 13.30 3 .<br />
Umbral <strong>de</strong> Decisión (y * ): es <strong>el</strong> valor crítico <strong>de</strong> un test estadístico con objeto <strong>de</strong> <strong>de</strong>cidir entre las hipótesis<br />
<strong>de</strong> la “no existencia <strong>de</strong> un efecto físico” y su hipótesis alternativa (<strong>el</strong> efecto físico existe). Hay que tener<br />
en cuenta que cuando se concluye que <strong>el</strong> efecto físico no está presente siempre habrá una probabilidad<br />
“α” (aplicando las reglas <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión) <strong>de</strong> que se haya tomado una <strong>de</strong>cisión incorrecta y que <strong>el</strong> efecto físico<br />
estaba presente (error <strong>de</strong> primera clase).<br />
Límite <strong>de</strong> Detección (<br />
y* � k ~<br />
1�� u(<br />
0)<br />
#<br />
y ): es <strong>el</strong> mínimo valor real <strong>de</strong> una magnitud medible que es <strong>de</strong>tectable mediante<br />
una técnica <strong>de</strong> medida. Es <strong>el</strong> valor más pequeño d<strong>el</strong> mensurando para <strong>el</strong> que la probabilidad <strong>de</strong> asumir<br />
erróneamente que <strong>el</strong> efecto físico no está presente (error <strong>de</strong> segunda clase) no exce<strong>de</strong> una probabilidad<br />
“β” especificada, aplicando las reglas <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión. Su valor es mayor que <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión<br />
y es <strong>el</strong> mínimo valor que satisface la ecuación:<br />
# #<br />
y � y* � k1 ��<br />
u( y )<br />
Un ejemplo práctico <strong>de</strong> la aplicación <strong>de</strong> la norma ISO28218 para <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> <strong>de</strong> los parámetros Límite<br />
<strong>de</strong> Detección y Umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> medida directa <strong>de</strong> la contaminación interna en Contador<br />
<strong>de</strong> radiactividad Corporal (análisis por espectrometría gamma) se encuentra en <strong>el</strong> ejemplo B1, d<strong>el</strong> Anexo<br />
B <strong>de</strong> dicha norma.<br />
El Laboratorio d<strong>el</strong> CRC ha realizado los cálculos <strong>de</strong> la sensibilidad <strong>de</strong> sus técnicas <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> acuerdo<br />
a estos nuevos parámetros para los radionucleidos emisores X y/o gamma <strong>de</strong> interés en los programas <strong>de</strong><br />
vigilancia <strong>de</strong>finidos por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Dosimetría Personal Interna d<strong>el</strong> Ciemat 4 . Se han calculado valores<br />
promedio <strong>de</strong> Límite <strong>de</strong> Detección y Umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión, a partir <strong>de</strong> series <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong> personas blanco<br />
735
epresentativas <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las técnicas, mediante <strong>el</strong> software <strong>de</strong> espectrometría gamma Abacos 2000 -<br />
Genie 2000 <strong>de</strong> Canberra Inc.<br />
El software Genie2000 permite obtener un valor d<strong>el</strong> Límite <strong>de</strong> Detección y un valor d<strong>el</strong> Umbral <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>cisión en cada espectro procesado, mediante opciones en la secuencia <strong>de</strong> análisis que requieren la<br />
<strong>de</strong>finición <strong>de</strong> ciertos parámetros que afectan al cálculo <strong>de</strong> ambos valores. Genie2000 utiliza como punto<br />
<strong>de</strong> partida <strong>el</strong> criterio <strong>de</strong> Currie para <strong>el</strong> cálculo automático <strong>de</strong> estos límites característicos que <strong>de</strong>finen la<br />
sensibilidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección d<strong>el</strong> equipo.<br />
En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> Umbral <strong>de</strong> Decisión, Genie2000 cuenta con <strong>el</strong> parámetro “MDADECLVL” (Decisión<br />
Lev<strong>el</strong>) cuyo valor coinci<strong>de</strong> con <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> Umbral <strong>de</strong> Decisión obtenido a partir <strong>de</strong> la aplicación <strong>de</strong> la<br />
norma ISO28218 al espectro procesado (ver Anexo 1, ejemplo B1, Norma ISO28218).<br />
Para <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> Límite <strong>de</strong> Detección se recomienda utilizar <strong>de</strong>s<strong>de</strong> Genie2000, en la opción “Minimum<br />
Detectable Activity MDA Set Up” un valor <strong>de</strong> 5% en <strong>el</strong> “Confi<strong>de</strong>nce Factor”, con <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> ROI<br />
(“Region of Interest”) <strong>de</strong> anchura � 0.85 FWHM, en la zona <strong>de</strong> energía d<strong>el</strong> pico <strong>de</strong> interés, siendo<br />
FWHM la Anchura d<strong>el</strong> pico a media altura .<br />
En la Figura 1 se presenta <strong>el</strong> cálculo comparativo <strong>de</strong> metodologías para la obtención d<strong>el</strong> Límite <strong>de</strong><br />
Detección a partir <strong>de</strong> (1) la norma ISO28218 y (2) utilizando <strong>el</strong> software Genie2000 (valor <strong>de</strong> AMD con<br />
criterio Currie). Como se pue<strong>de</strong> observar, la única diferencia en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> dicho parámetro es <strong>el</strong><br />
#<br />
<strong>de</strong>nominador en la expresión matemática <strong>de</strong> y (ISO), que tiene en cuenta <strong>el</strong> cociente entre la<br />
incertidumbre <strong>de</strong> la eficiencia u(�) y <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la eficiencia (�) para la energía d<strong>el</strong> pico <strong>de</strong> estudio.<br />
Figura 1. Comparativa d<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> Límite <strong>de</strong> Detección a partir <strong>de</strong> la norma ISO28218 y con<br />
<strong>el</strong> software <strong>de</strong> espectrometría gamma Genie2000<br />
I<br />
S<br />
O<br />
2 2<br />
� 1 � � p � p � � 2 � 1 �<br />
2k1��<br />
� � � n0 ���n0� �k1��<br />
� �<br />
� t· � � �2m2 m � t·<br />
�<br />
#<br />
� � � � � �<br />
y �<br />
Limite <strong>de</strong> Detección<br />
según ISO28218<br />
G<br />
E<br />
N<br />
I<br />
E<br />
MDA<br />
1<br />
2<br />
2 �u( �)<br />
�<br />
� k 1��<br />
� �<br />
2<br />
� ( �)<br />
�<br />
2<br />
K � 2. LC<br />
LD<br />
� �<br />
t. Eff . Ie t. Eff . Ie<br />
N<br />
B � �B<br />
� ( B1 � B2)<br />
2. n<br />
� N �<br />
LC � k. B � � � ( B1�B2) �<br />
�2. n �<br />
� N � � N �<br />
LC � k. � �( B1 � B2 ) � � � ( B1 � B2<br />
)<br />
� 2. n��2. n�<br />
Por lo tanto, en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> “Límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección” los resultados <strong>de</strong> ISO28218 y <strong>de</strong> Genie2000 serán<br />
#<br />
similares siempre y cuando <strong>el</strong> <strong>de</strong>nominador <strong>de</strong> y (ISO) sea igual a 1, lo cual se cumple siempre que la<br />
2<br />
2<br />
2 � N � � N �<br />
2<br />
� 2. . ( 1 � 2) � ( 1 � 2)<br />
k k � � B B � � B B<br />
� 2. n��2. n�<br />
MDA( Bq)<br />
�<br />
t. Eff . Ie<br />
~1<br />
MDA (Genie2000)<br />
Criterio <strong>de</strong> Currie<br />
2<br />
736
incertidumbre <strong>de</strong> la eficiencia sea mucho menor que eficiencia (u(�)
Tabla 4. Valores LD y UD (Detector NaI(Tl) - Organismo total. Tc=1200 s)<br />
#<br />
y (Bq) y * (Bq)<br />
57<br />
Co 70,0 34.7<br />
60<br />
Co 55.7 27.4<br />
137<br />
Cs 66.9 33,0<br />
54<br />
Mn 56.7 28,0<br />
99m<br />
Tc 64.5 32,0<br />
88<br />
Y 60.6 30,0<br />
113<br />
Sn 82.9 41,0<br />
134<br />
Cs 60,0 29.6<br />
40<br />
K 1390 692,0<br />
Radionucleido<br />
Tabla 5. Valores LD y UD ((Detector NaI(Tl) - Geometría tiroi<strong>de</strong>a. Tc=1200s)<br />
#<br />
y (Bq) y * (Bq)<br />
131<br />
I 18.4 9,1<br />
Radionucleido<br />
Estimación <strong>de</strong> LD , UD en medidas in vivo <strong>de</strong> radionucleidos emisores x gamma (10 kev – 1000 keV) en<br />
órganos con sistema LEGe: Medida <strong>de</strong> actínidos en pulmón.<br />
El cálculo d<strong>el</strong> LD y UD en medidas in vivo <strong>de</strong> la contaminación interna <strong>de</strong>bida a actínidos (Uranio<br />
enriquecido y 241 Am.) en pulmón, se ha realizado en tiempos <strong>de</strong> rutina (Tc= 2700s) teniendo en cuenta <strong>el</strong><br />
espesor torácico <strong>de</strong> las personas blanco que han intervenido en <strong>el</strong> estudio. El espesor torácico es la<br />
anchura <strong>de</strong> la capa existente entre los pulmones y <strong>el</strong> exterior <strong>de</strong> la pi<strong>el</strong>, es específico <strong>de</strong> cada persona y se<br />
pue<strong>de</strong> realizar un cálculo aproximado mediante fórmulas empíricas. El laboratorio d<strong>el</strong> CRC d<strong>el</strong> Ciemat<br />
utiliza la fórmula <strong>de</strong> Stirling,<br />
0.124· P<br />
E. T. � � 0.003· A�<br />
0.8<br />
2<br />
H<br />
don<strong>de</strong> “H” es altura <strong>de</strong> la persona en metros, “P” es <strong>el</strong> peso en Kg. y “A” la edad en años.<br />
Las calibraciones y verificaciones <strong>de</strong> este método <strong>de</strong> ensayo se realizan teniendo en cuenta las diferentes<br />
configuraciones correspondientes a capas que simulan diferentes espesores torácicos ( capa CORE= 1.67<br />
cm; 1B= 2.57 cm; 2B=3.27 cm; 3B=4.27 cm. Y 4B=4.57 cm.). Para <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> LD y UD <strong>de</strong><br />
las medidas <strong>de</strong> personas “blanco”, se tuvo en cuenta <strong>el</strong> espesor torácico calculado según la fórmula<br />
anterior. Los valores obtenidos se agruparon en intervalos correspondientes a las capas <strong>de</strong> calibración<br />
<strong>de</strong>scritas. El estudio se realizó para los radionucleidos vigilados en geometría pulmonar <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los<br />
programas rutinarios <strong>de</strong>finidos en <strong>el</strong> laboratorio.<br />
738
Tabla 6. Valores LD y UD ( Sistema LEGe – Actínidos en pulmón. Tc=2700s)<br />
Radionucleido<br />
234 Th<br />
235 U<br />
241 Am<br />
Rango<br />
Capas<br />
Promedio<br />
E.T.(cm)<br />
LD (Bq)<br />
UD (Bq)<br />
CORE-1B 2.42 32,3 16,2<br />
1B-2B 3.00 40,5 20,2<br />
2B-3B 3.40 46,9 23,4<br />
3B-4B 3.97 58,4 29,2<br />
CORE-1B 2.42 4.4 2.2<br />
1B-2B 3.00 05.3 2.65<br />
2B-3B 3.40 6.05 3.02<br />
3B-4B 3.97 7.45 3.73<br />
CORE-1B 2.42 5,57 2.79<br />
1B-2B 3.00 7.49 3.75<br />
2B-3B 3.40 8.90 4.45<br />
3B-4B 3.97 11.1 5.57<br />
Estimación <strong>de</strong> LD , UD en medidas in vivo <strong>de</strong> radionucleidos emisores x gamma (10 kev – 1000 keV) en<br />
órganos con sistema LEGe: Determinación <strong>de</strong> I-125 en tiroi<strong>de</strong>s.<br />
El cálculo <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> LD y UD para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> 125 I en tiroi<strong>de</strong>s con <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
semiconductor tipo LEGe se realizó mediante medidas in vivo <strong>de</strong> <strong>de</strong> personas “blanco” en tiempos <strong>de</strong><br />
rutina <strong>de</strong>finidos en los programas <strong>de</strong> vigilancia.<br />
Exactitud y precisión (ISO 28218).<br />
Tabla 7. LD y UD ( Sistema LEGe - Geometría tiroi<strong>de</strong>a. Tc=1200s)<br />
Radionucleido LD (Bq) UD (Bq)<br />
125 I 4.95 2.28<br />
En cuanto a los <strong>de</strong>más criterios <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong>finidos en la nueva norma, la implantación ha sido inmediata<br />
pues ya se venían aplicando en <strong>el</strong> laboratorio y solo se ha requerido la adaptación a los criterios <strong>de</strong><br />
aceptación <strong>de</strong> ISO28218. En los controles <strong>de</strong> calidad internos d<strong>el</strong> laboratorio (calibraciones <strong>de</strong> ensayos,<br />
verificaciones periódicas y ejercicios <strong>de</strong> intercomparación), se ha requerido la re<strong>de</strong>finición <strong>de</strong> los<br />
parámetros <strong>de</strong> exactitud (Bias r<strong>el</strong>ativo) y precisión (condiciones <strong>de</strong> repetibilidad) y sus criterios <strong>de</strong><br />
aceptación y rechazo conformes a la nueva norma:<br />
Exactitud (Br).<br />
La exactitud <strong>de</strong> la medida es un parámetro que sirve para <strong>de</strong>terminar la diferencia entre la<br />
actividad real (Aai) y la actividad estimada (Ai) en un nº finito <strong>de</strong> medidas.<br />
(1) Estudio <strong>de</strong> Exactitud: Para ejercicios <strong>de</strong> validación o en controles <strong>de</strong> calidad internos, los<br />
valores <strong>de</strong> Br <strong>de</strong>ben estar entre –0.25 y +0.50 cuando la actividad real (Aai) está por encima<br />
d<strong>el</strong> MTL (Minimun Testing Lev<strong>el</strong>) establecido por la norma ISO28218 para cada<br />
radionucleido específico.<br />
739
B<br />
ri<br />
Ai<br />
� A<br />
�<br />
A<br />
Precisión (SBr). Condiciones <strong>de</strong> repetibilidad.<br />
ai<br />
ai<br />
;<br />
(2) Estudio <strong>de</strong> Precisión: Para ejercicios <strong>de</strong> validación o en controles <strong>de</strong> calidad internos d<strong>el</strong><br />
laboratorio, la repetición <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> medidas sirve para establecer la dispersión r<strong>el</strong>ativa<br />
<strong>de</strong> los valores Bri (Bias r<strong>el</strong>ativo asociado a una medida) con respecto a su media (Br). SBr<br />
<strong>de</strong>be ser
[4] Documento Técnico: CIEMAT/DR/DPI/11/2010 “Estudio <strong>de</strong> LD (Límite <strong>de</strong> Detección) y UD<br />
(Umbral <strong>de</strong> Decisión) (norma ISO 28218): Medidas In Vivo <strong>de</strong> Emisores Gamma en Pulmón, OT y<br />
Tiroi<strong>de</strong>s”. (E.A. <strong>de</strong> Lucena, B. Pérez, J. F. Navarro, M.A. López) Noviembre 2010.<br />
[5] Informe técnico Ciemat 1194 . Enero 2010. Umbral <strong>de</strong> Decisión y Límite <strong>de</strong> Detección en Medidas<br />
Espectrométricas. Parte 1: Aplicación a la Espectrometría Gamma. (C. Pérez, C.Gascó, M.A.López)<br />
[6] Procedimiento General Laboratorio d<strong>el</strong> CRC – DPI (Ciemat) : PG CRC 001 “Métodos Directos <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> incorporación <strong>de</strong> radionucleidos en organismo humano” (J.F.Navarro, B. Pérez).<br />
741
CARACTERIZACIÓN DE LOS DOSÍMETROS<br />
TERMOLUMINISCENTES ULTRA-FINOS LiF:Mg,Cu,P (MCP-Ns)<br />
PARA SU USO EN RADIOTERAPIA Y APLICACIÓN PRÁCTICA<br />
EN LA DETERMINACIÓN DE LA DOSIS ABSORBIDA EN HUESO<br />
M. Bueno 1,� , MA. Duch 1 , P.Carrasco 2 , N. Jornet 2 , M. Ginjaume 1 , M. Ribas 2<br />
1 Institut <strong>de</strong> Tècniques Energètiques, Universitat Politècnica <strong>de</strong> Catalunya,<br />
Av. Diagonal 647 ETSEIB Pav<strong>el</strong>ló C, 08028 Barc<strong>el</strong>ona.<br />
2 Servei <strong>de</strong> Radiofísica i Radioprotecció, Hospital <strong>de</strong> la Santa Creu i Sant Pau,<br />
C. Sant Antoni Maria Claret 167, 08025 Barc<strong>el</strong>ona.<br />
RESUMEN<br />
En <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la radioterapia, la <strong>de</strong>terminación experimental <strong>de</strong> la dosis absorbida resulta<br />
compleja en diversas situaciones, por ejemplo, en una zona caracterizada por un alto gradiente <strong>de</strong><br />
dosis, o en un material muy distinto al agua en cuanto a número atómico y <strong>de</strong>nsidad. Estas<br />
situaciones exigen <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector suficientemente pequeño que nos proporcione un valor<br />
realista <strong>de</strong> dicha magnitud. Así, en este trabajo (i) se estudia por primera vez <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong><br />
los dosímetros termoluminiscentes (TLD) LiF:Mg,Cu,P (MCP-Ns) ultra finos para haces <strong>de</strong><br />
fotones y <strong>el</strong>ectrones <strong>de</strong> mega-voltaje (MV) y (ii) se usan para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la dosis<br />
absorbida en un maniquí <strong>de</strong> agua con una heterogeneidad equivalente a hueso. En esta segunda<br />
parte, se lleva a cabo <strong>el</strong> cálculo Monte Carlo <strong>de</strong> la dosis absorbida, y se toman dichos valores<br />
como referencia. Los MCP-Ns presentan una respuesta energética <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> 2.5% con respecto a<br />
la energía <strong>de</strong> 6 MV y <strong>de</strong> 6 MeV, para <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> fotones y <strong>el</strong>ectrones, respectivamente.<br />
Asimismo, su respuesta es lineal con la dosis para un amplio rango <strong>de</strong> dosis absorbida (0.2-10Gy).<br />
Comparados con los TLD <strong>de</strong> grosor estándar, los dosímetros ultra finos MCP-Ns ofrecen mejores<br />
resultados en la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la dosis en hueso. No obstante, la reproducibilidad <strong>de</strong> los<br />
resultados es muy variable, lo cual <strong>de</strong>be tenerse en cuenta en su uso práctico.<br />
Palabras claves: <strong>de</strong>tectores termoluminiscentes, Monte Carlo, hueso.<br />
ABSTRACT<br />
In radiation therapy, to experimentally assess the absorbed dose might be difficult in some cases<br />
such as in a photon beam build-up region or within a tissue with an atomic number and <strong>de</strong>nsity<br />
different from water. In these cases, the need of a really thin <strong>de</strong>tector arises. In this work, we have<br />
(i) analyzed the ultra-thin LiF:Mg,Cu,P thermoluminescence dosimeters (TLD) (MCP-Ns)<br />
response to high-energy photon and <strong>el</strong>ectron beams and (ii) tested them for the absorbed dose<br />
measurement in a slab water phantom with a bone-equivalent heterogeneity. In this second part,<br />
Monte Carlo calculations of the absorbed dose have been performed and have been taken as<br />
reference values. The MCP-Ns energy response for the high energy beams is within ±2.5% with<br />
respect to 6 MV and 6MeV for photon and <strong>el</strong>ectron beams, respectiv<strong>el</strong>y. A wi<strong>de</strong> rage of dose<br />
linearity from 0.2 to 10 Gy has been found for the beams consi<strong>de</strong>red. Compared to the standardthickness<br />
TLD, MCP-Ns provi<strong>de</strong> more r<strong>el</strong>iable measurements of the absorbed dose within the<br />
bone region of the phantom. However, MCP-Ns exhibit a doubtful reproducibility which should be<br />
taken into account when used.<br />
Key Words: thermoluminescence <strong>de</strong>tectors, Monte Carlo, bone.<br />
� marta.bueno@upc.edu.<br />
742
1. Introducción.<br />
La dosimetría por termoluminiscencia (TL) es una herramienta que ha sido y es ampliamente<br />
utilizada, ya que a pesar <strong>de</strong> tratarse <strong>de</strong> una técnica que no permite una lectura directa, los<br />
<strong>de</strong>tectores termoluminiscentes pue<strong>de</strong>n fabricarse <strong>de</strong> muy pequeño tamaño, lo que permite una gran<br />
resolución espacial en la medida <strong>de</strong> dosis. A<strong>de</strong>más, la mayor parte <strong>de</strong> los materiales TL, en<br />
particular <strong>el</strong> LiF:Mg,Ti y <strong>el</strong> LiF:Mg,Cu,P, presentan una respuesta in<strong>de</strong>pendiente con respecto a la<br />
tasa <strong>de</strong> dosis y lineal con la dosis en un amplio rango <strong>de</strong> dosis. Habitualmente se utilizan<br />
dosímetros termoluminiscentes (TLD) en forma <strong>de</strong> pastillas <strong>de</strong> 0.8 a 0.9 mm <strong>de</strong> espesor, y que<br />
pue<strong>de</strong>n resultar a<strong>de</strong>cuados en una gran variedad <strong>de</strong> problemas. Sin embargo, son diversas las<br />
situaciones en que la <strong>de</strong>terminación experimental <strong>de</strong> la dosis absorbida resulta compleja; para<br />
haces <strong>de</strong> fotones, la medida <strong>de</strong> la dosis en la zona d<strong>el</strong> build-up, caracterizada por un alto gradiente<br />
<strong>de</strong> dosis, o en un material muy distinto al agua en cuanto a número atómico y <strong>de</strong>nsidad, exigen <strong>el</strong><br />
uso <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector suficientemente pequeño que nos proporcione un valor realista <strong>de</strong> dicha<br />
magnitud.<br />
Una <strong>de</strong> las mayores ventajas <strong>de</strong> los TLD es que pue<strong>de</strong>n fabricarse espesores <strong>de</strong> material TL<br />
realmente finos (8.5 mg/cm 2 ). A lo largo <strong>de</strong> los años, son varios los trabajos en que se ha <strong>de</strong>scrito<br />
<strong>el</strong> comportamiento y eficiencia <strong>de</strong> ciertos tipos <strong>de</strong> TLD ultra finos para dosimetría beta, partículas<br />
alfa, neutrones y fotones <strong>de</strong> baja energía 1-3 . Des<strong>de</strong> su aparición, <strong>el</strong> LiF:Mg,Cu,P ha ido<br />
<strong>de</strong>splazando paulatinamente al LiF:Mg,Ti en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la dosimetría ambiental y la dosimetría<br />
personal 4 , porque posee mejor r<strong>el</strong>ación señal-ruido, mayor sensibilidad (hasta 30-50 veces mayor<br />
al LiF:Mg,Ti) y mayor rango <strong>de</strong> linealidad con respecto a la dosis absorbida 5,6 . En particular, sus<br />
varieda<strong>de</strong>s con menor espesor (entre 5 y 8,5 mg/cm 2 ) están siendo <strong>el</strong> material <strong>de</strong> <strong>el</strong>ección para la<br />
medida <strong>de</strong> la dosis en pi<strong>el</strong> en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la protección radiológica <strong>de</strong> los trabajadores<br />
profesionalmente expuestos 7,8 ; dado que la disminución <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong> material<br />
termoluminiscente conlleva una disminución <strong>de</strong> la señal correspondiente, es necesario emplear<br />
materiales extremadamente sensibles.<br />
En <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la radioterapia, la dosimetría TL con cierto tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores ultra finos (GR200)<br />
se ha empleado para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la dosis en pi<strong>el</strong> 9,10 a pesar <strong>de</strong> que sus características en la<br />
zona <strong>de</strong> no-equilibrio <strong>el</strong>ectrónico no han sido estudiadas previamente.<br />
En este trabajo se preten<strong>de</strong>n caracterizar los TLD ultrafinos <strong>de</strong> LiF:Mg,Cu,P tipo MCP-Ns <strong>de</strong> TLD<br />
Poland para su uso en radioterapia. Así, los objetivos que se persiguen son: (i) estudiar por primera<br />
vez <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong> los TLD MCP-Ns para haces <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> mega-voltaje (MV) y (ii)<br />
aplicarlos al caso <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> dosis absorbida en hueso. Los resultados <strong>de</strong> los MCP-Ns se han<br />
comparado con TLD <strong>de</strong> grosor estándar, a fin <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r <strong>de</strong>stacar las posibles ventajas frente a los<br />
mismos. Los datos experimentales se han contrastado con <strong>el</strong> cálculo Monte Carlo (MC) como<br />
referencia. Dado que los factores <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> las cámaras <strong>de</strong> ionización convencionales no se<br />
conocen en hueso, la herramienta MC es la única alternativa para contar con un valor <strong>de</strong> referencia<br />
fiable.<br />
2. Materiales y métodos<br />
2.1 Caracterización <strong>de</strong> los MCP-Ns<br />
En este trabajo se han empleado <strong>de</strong>tectores ultra finos <strong>de</strong> LiF:Mg,Cu,P (MCP-Ns <strong>de</strong> TLD Poland –<br />
chips cilíndricos <strong>de</strong> Ø=4.5 mm, capa activa <strong>de</strong> ~0.05 mm <strong>de</strong> grosor sobre sustrato inerte <strong>de</strong> ~0.83<br />
mm). Previo a cualquier utilización se ha sometido a los <strong>de</strong>tectores a un tratamiento térmico <strong>de</strong><br />
borrado <strong>de</strong> 10 minutos a 240 ºC en un horno PTW TLDO. Las lecturas <strong>de</strong> los dosímetros se han<br />
743
ealizado en un lector semiautomático Harshaw 5500 <strong>de</strong> Thermo-Electron, con un ciclo que<br />
compren<strong>de</strong> un precalentamiento <strong>de</strong> 10 s a 16 ºC, seguido d<strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> lectura en <strong>el</strong> que la<br />
temperatura aumenta <strong>de</strong> 160 a 250ºC, a un ritmo <strong>de</strong> 8ºC/s durante 20 s. Previo a su utilización se<br />
realizó un proceso <strong>de</strong> s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> conseguir un conjunto con una<br />
homogeneidad mejor al 30%. Aplicando dicho proceso, <strong>de</strong> un conjunto inicial <strong>de</strong> 280 <strong>de</strong>tectores se<br />
s<strong>el</strong>eccionaron tan sólo 196 <strong>de</strong>tectores.<br />
Con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> estudiar la reproducibilidad <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores, un grupo <strong>de</strong> 20 <strong>de</strong>tectores se irradió<br />
periódicamente en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Calibración y Dosimetría d<strong>el</strong> Instituto <strong>de</strong> Técnicas<br />
Energéticas (INTE) con haces <strong>de</strong> Cs-137 a un valor d<strong>el</strong> kerma en aire <strong>de</strong> 3 mGy.<br />
Los <strong>de</strong>tectores se han caracterizado para haces <strong>de</strong> MV: fotones <strong>de</strong> energías 6 y 15MV, y <strong>el</strong>ectrones<br />
<strong>de</strong> 6, 9, 12, 16 y 20 MeV, ambos generados por un ac<strong>el</strong>erador lineal Varian linac 2100CD. Se han<br />
estudiado (i) la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia energética para las energías mencionadas y (ii) la linealidad en <strong>el</strong><br />
rango <strong>de</strong> dosis absorbida 0.2 – 10 Gy para haces <strong>de</strong> fotones. Los dosímetros han sido irradiados en<br />
<strong>el</strong> seno <strong>de</strong> un maniquí <strong>de</strong> agua plástica (plastic water) (CIRS) <strong>de</strong> dimensiones 30x30x20cm, a la<br />
profundidad <strong>de</strong> referencia (10 cm) en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> fotones, y a la profundidad <strong>de</strong> dosis<br />
máxima en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones 11 . Se han empleado nueve dosímetros en cada<br />
irradiación y se han repetido las medidas hasta tres veces a fin <strong>de</strong> reducir la incertidumbre<br />
estadística. A cada lectura individual se le ha aplicado un factor <strong>de</strong> calibración individual<br />
<strong>de</strong>terminado mediante la irradiación d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores empleado. Dicha calibración se<br />
realizó mediante irradiación en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Calibración y Dosimetría d<strong>el</strong> INTE con haces <strong>de</strong><br />
Cs-137 a un valor d<strong>el</strong> kerma en aire <strong>de</strong> 3 mGy.<br />
2.2 Determinación <strong>de</strong> la dosis absorbida en hueso<br />
Una vez caracterizados, los <strong>de</strong>tectores se han empleado para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la dosis en hueso.<br />
Las curvas <strong>de</strong> rendimiento en profundidad (PDD) para <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> referencia (10x10 cm 2 ) y para<br />
<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 6 MV, se han <strong>de</strong>terminado (i) experimentalmente y (ii) por simulación MC, en<br />
<strong>el</strong> seno d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> plastic water (PW) con una heterogeneidad <strong>de</strong> material equivalente a<br />
hueso cortical (CIRS), según la siguiente configuración: PW (5 cm) – hueso (5 cm) – PW (10 cm)<br />
(ver fig.1).<br />
Fig.1. Esquema d<strong>el</strong> maniquí empleado.<br />
2.2.1 MCP-Ns vs. dosímetros <strong>de</strong> grosor estándar<br />
Al igual que en la caracterización <strong>de</strong> los dosímetros, nueve <strong>de</strong>tectores se han empleado<br />
simultáneamente en cada medida <strong>de</strong> dosis a las profundida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> maniquí s<strong>el</strong>eccionadas.<br />
744
Asimismo, se han repetido las medidas hasta tres veces a fin <strong>de</strong> reducir la incertidumbre<br />
estadística.<br />
A modo <strong>de</strong> ejercicio, se han empleado análogamente los TLD <strong>de</strong> grosor estándar <strong>de</strong> LiF:Mg,Ti<br />
(TLD-700 Harshaw <strong>de</strong> 3.1x3.1x0.9 mm 3 ) con la finalidad <strong>de</strong> poner <strong>de</strong> manifiesto posibles<br />
diferencias entre ambos sistemas <strong>de</strong> medida en la región d<strong>el</strong> maniquí equivalente a hueso. Previo a<br />
cualquier utilización se ha sometido a los <strong>de</strong>tectores a un tratamiento térmico <strong>de</strong> borrado <strong>de</strong> 1 h a<br />
400 ºC seguido <strong>de</strong> 2 h a 100 ºC en <strong>el</strong> horno PTW TLDO. La lectura <strong>de</strong> los dosímetros se ha<br />
realizado en <strong>el</strong> lector Harshaw 5500 <strong>de</strong> Thermo-Electron, con un ciclo <strong>de</strong> temperatura que<br />
comprendía un precalentamiento <strong>de</strong> 10 s a 135 ºC, seguido <strong>de</strong> la lectura, <strong>de</strong> 135 a 270 ºC a 25 ºC/s<br />
durante 10 s. Al igual que en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> LiF:Mg,Cu,P, también se aplicó un<br />
factor <strong>de</strong> calibración individual.<br />
2.2.2 Simulación MC<br />
Las medidas experimentales se han contrastado con <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la curva PDD por simulación<br />
MC en <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong>scrito. El código empleado es PENELOPE 12 (v. 2008) y <strong>el</strong> programa principal<br />
PenEasy (v. 2009). El cálculo MC se ha dividido en dos partes; primero se ha simulado <strong>el</strong><br />
transporte <strong>de</strong> la radiación a través d<strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y se ha generado un fichero <strong>de</strong> fases<br />
en la superficie d<strong>el</strong> maniquí don<strong>de</strong> se almacenan <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> partícula, su energía, posición,<br />
dirección <strong>de</strong> vu<strong>el</strong>o, etc. Para <strong>el</strong>lo, previamente se ha generado la geometría <strong>de</strong> todos los <strong>el</strong>ementos<br />
d<strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> clinac según los datos comerciales, y se han obtenido en agua las curvas PDD y los<br />
perfiles <strong>de</strong> dosis a la profundidad d<strong>el</strong> máximo, para diversos tamaños <strong>de</strong> campo. Comparando los<br />
resultados d<strong>el</strong> cálculo MC con las medidas experimentales d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador d<strong>el</strong> Hospital <strong>de</strong> la Santa<br />
Creu i Sant Pau se obtienen diferencias inferiores al 1%. De esta forma las posibles discrepancias<br />
entre cálculo y medida son únicamente atribuibles a la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. En la segunda parte,<br />
con <strong>el</strong> fichero <strong>de</strong> fase como fuente <strong>de</strong> radiación, se ha realizado <strong>el</strong> cómputo <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> eje<br />
central d<strong>el</strong> maniquí.<br />
Dado que los <strong>de</strong>tectores se han calibrado con una cámara <strong>de</strong> ionización siguiendo <strong>el</strong> protocolo<br />
establecido 11 , éstos proporcionan la dosis absorbida en <strong>el</strong> maniquí en términos <strong>de</strong> dosis en agua; en<br />
cambio, <strong>el</strong> cómputo MC proporciona directamente la dosis en medio. Por tanto, a fin <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r<br />
llevar a cabo la comparación, las lecturas experimentales <strong>de</strong> los dosímetros se han expresado en<br />
términos <strong>de</strong> dosis absorbida en hueso en dicha región d<strong>el</strong> maniquí, tras aplicar <strong>el</strong> correspondiente<br />
cociente <strong>de</strong> po<strong>de</strong>res <strong>de</strong> frenado másicos shueso,agua <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> la expresión <strong>de</strong> Bragg-Gray 13 .<br />
3. Resultados<br />
2.1 Caracterización <strong>de</strong> los MCP-Ns<br />
En las figuras 2 y 3 se muestra la respuesta energética <strong>de</strong> los dosímetros para los distintos haces <strong>de</strong><br />
fotones y <strong>el</strong>ectrones s<strong>el</strong>eccionados. La incertidumbre estadística no supera en ningún caso <strong>el</strong> 3.0%<br />
(k=1). La respuesta energética está <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> 2.5% respecto a la energía <strong>de</strong> 6 MV en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
fotones, y respecto a 6 MeV en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones. Asimismo, los TLD MCP-Ns muestran una<br />
respuesta lineal con la dosis en todo <strong>el</strong> rango estudiado, para ambas energías <strong>de</strong> haces <strong>de</strong> fotones<br />
(función <strong>de</strong> mérito d<strong>el</strong> ajuste lineal inferior al 2%) (figuras 5 y 6).<br />
745
La reproducibilidad d<strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> control tras 23 ciclos sucesivos <strong>de</strong> borrado-irradiación-lectura,<br />
varía en promedio alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> un 2.5% presentando variaciones máximas <strong>de</strong> hasta <strong>el</strong> 9.5%, tal y<br />
como se muestra en la figura 4. Cada punto en <strong>el</strong> gráfico representa la media d<strong>el</strong> grupo respecto al<br />
tratamiento térmico primero. No se muestran los cinco primeros ciclos porque se consi<strong>de</strong>ra forman<br />
parte d<strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> estabilización <strong>de</strong> los dosímetros.<br />
Fig.2. Depen<strong>de</strong>ncia energética para los<br />
haces <strong>de</strong> fotones respecto a 6 MV (%).<br />
Fig.3. Depen<strong>de</strong>ncia energética para los<br />
haces <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones respecto a 6 MeV (%).<br />
Fig.4. Reproducibilidad (en tanto por 1) tras 23 ciclos sucesivos <strong>de</strong> borrado-irradiado-lectura. El<br />
eje <strong>de</strong> abcisas representa <strong>el</strong> número <strong>de</strong> ciclos térmicos. Cada punto representa la media d<strong>el</strong> grupo<br />
<strong>de</strong> 20 respecto a la media correspondiente al tratamiento térmico inicial.<br />
746
Fig.5. Respuesta <strong>de</strong> los MCP-Ns en función <strong>de</strong> la dosis para <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 6 MV.<br />
Fig.6. Respuesta <strong>de</strong> los MCP-Ns en función <strong>de</strong> la dosis para <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 15 MV.<br />
2.2 Determinación <strong>de</strong> la dosis absorbida en hueso<br />
En la figura 7 se muestra la curva <strong>de</strong> distribución <strong>de</strong> dosis en función <strong>de</strong> la profundidad según los<br />
TLDs empleados (símbolos circulares) y según los resultados <strong>de</strong> la simulación MC (línea<br />
continua). Todos los valores están normalizados al valor d<strong>el</strong> máximo <strong>de</strong> dosis para <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> 6 MV<br />
(profundidad <strong>de</strong> 1.5 cm aproximadamente). Los resultados están expresados en términos <strong>de</strong> dosis<br />
en medio, y la curva MC se toma como curva <strong>de</strong> referencia para contrastar la respuesta <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>tectores.<br />
747
La incertidumbre estadística asociada a cada medida con los dosímetros MCP-Ns es d<strong>el</strong> 1.5% en<br />
promedio, y no supera en ningún caso <strong>el</strong> 3.0% (k=1). Los MCP-Ns tien<strong>de</strong>n a subestimar la dosis<br />
absorbida en la región d<strong>el</strong> maniquí equivalente a hueso en un 3.3% en promedio, mientras que las<br />
medidas en la región <strong>de</strong> agua plástica concuerdan con la curva MC hallándose diferencias<br />
inferiores al 2.0% en todos los casos. En cuanto a los <strong>de</strong>tectores TLD-700, la incertidumbre<br />
estadística es d<strong>el</strong> 1.0% en promedio, y no supera <strong>el</strong> 3.0% en ningún caso. En la región <strong>de</strong> agua<br />
plástica, los TLD-700 reproducen los resultados d<strong>el</strong> cálculo MC <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un 2.0% en todos los<br />
casos. En <strong>el</strong> hueso, en cambio, subestiman la dosis absorbida en un 7.5% en promedio,<br />
presentando discrepancias máximas <strong>de</strong> hasta un 8.4%. El cómputo <strong>de</strong> dosis MC se ha obtenido con<br />
una incertidumbre estadística inferior al 1% (k=2), por lo que no se muestran las barras <strong>de</strong> error en<br />
<strong>el</strong> gráfico a fin <strong>de</strong> clarificar la visualización.<br />
5. Discusión<br />
Los resultados indican que, para los haces <strong>de</strong> MV estudiados, los dosímetros ultra-finos MCP-Ns<br />
no muestran una <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia energética significativa y su respuesta es lineal con la dosis para un<br />
amplio rango <strong>de</strong> dosis absorbida (0.2-10 Gy), luego su comportamiento es a<strong>de</strong>cuado para su<br />
utilización en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> interés d<strong>el</strong> trabajo. No obstante, su falta <strong>de</strong> reproductibilidad <strong>de</strong>be<br />
tenerse en cuenta al comparar medidas absolutas correspondientes a días distintos.<br />
Para medios como <strong>el</strong> hueso, <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad y número atómico efectivo muy distintos a los d<strong>el</strong> agua,<br />
los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> grosor estándar empleados habitualmente en radioterapia no pue<strong>de</strong>n consi<strong>de</strong>rarse<br />
como una cavidad pequeña y producen una perturbación apreciable en <strong>el</strong> medio. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>tectores ultra-finos, dicho efecto es consi<strong>de</strong>rablemente menor si bien no nulo, ya que no <strong>de</strong>be<br />
olvidarse que la capa activa <strong>de</strong> tan sólo 50µm, se encuentra sobre un sustrato. El cálculo MC<br />
<strong>de</strong>scribe perfectamente los efectos <strong>de</strong> interfase en <strong>el</strong> maniquí: backscatter en la primera interfase<br />
agua-hueso y rebuildup en la segunda interfase hueso-agua. Estos fenómenos son imposibles <strong>de</strong><br />
apreciar experimentalmente. El cambio espectral d<strong>el</strong> haz tras la heterogeneidad es reproducible<br />
tanto por los TLD como por MC.<br />
748
Fig.7. Distribución <strong>de</strong> dosis en profundidad (%) en <strong>el</strong> maniquí estudiado. Simulación<br />
Monte Carlo (línea continua) y medidas experimentales: TLD ultra finos MCP-Ns<br />
(círculos negros) y TLD estándar TLD-700 (círculos blancos).<br />
4. Conclusiones<br />
Los MCP-Ns presentan una alta linealidad con la dosis y una baja <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia energética en<br />
haces <strong>de</strong> radioterapia. Sin embargo, su baja reproducibilidad <strong>de</strong>be tenerse en cuanta diseñando<br />
estrategias para minimizar su efecto.<br />
Comparados con los TLD <strong>de</strong> grosor estándar, los dosímetros ultra-finos MCP-Ns ofrecen mejores<br />
resultados en la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la dosis en hueso. A pesar <strong>de</strong> <strong>el</strong>lo, estos <strong>de</strong>tectores siguen<br />
perturbando <strong>de</strong> alguna manera, aunque débilmente, la fluencia <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrones en hueso. Es<br />
imprescindible discernir la proce<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> dicha perturbación, es <strong>de</strong>cir, si la cavidad sensible no es<br />
suficientemente pequeña como para comportarse como una cavidad <strong>de</strong> Bragg-Gray en este tipo <strong>de</strong><br />
tejidos, o bien por <strong>el</strong> contrario sí lo es, pero <strong>el</strong> sustrato es responsable <strong>de</strong> dicha alteración <strong>de</strong> la<br />
fluencia en <strong>el</strong> medio. Para <strong>el</strong>lo, se están analizando las fluencias en la cavidad d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector via<br />
simulación MC como continuación d<strong>el</strong> presente trabajo.<br />
Dado que incluso los <strong>de</strong>tectores más finos producen una perturbación no <strong>de</strong>spreciable en la<br />
fluencia <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrones, la simulación <strong>de</strong> MC es la herramienta <strong>de</strong> <strong>el</strong>ección en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis<br />
en heterogeneida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> materiales equivalentes a hueso cortical.<br />
749
REFERENCIAS<br />
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stopping-power ratios for various ICRP and ICRU tissues. Physics in Medicine and Biology 52 (2007):<br />
6475-6483.<br />
750
CARACTERIZACIÓN Y COMISIONADO DEL LINEAR ARRAY<br />
LA48 PARA MEDIR EL POSICIONAMIENTO DEL<br />
COLIMADOR MULTILÁMINAS<br />
I. Conles 1,� , E. Cenizo 1 , A. Aparicio 1 , F. Barrio 1 , MJ. Cesteros 1<br />
1 Complejo Asistencial Universitario <strong>de</strong> León, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección<br />
Radiológica, Altos <strong>de</strong> Nava s/n 24071, León.<br />
RESUMEN<br />
Los sistemas <strong>de</strong> colimación multiláminas (MLC) están disponibles actualmente en la mayoría <strong>de</strong><br />
los ac<strong>el</strong>eradores lineales. La necesidad <strong>de</strong> realizar un control <strong>de</strong> calidad periódico d<strong>el</strong><br />
posicionamiento d<strong>el</strong> MLC, hace que se busquen métodos rápidos pero que proporcionen suficiente<br />
precisión, exactitud y reproducibilidad para las técnicas <strong>de</strong> radioterapia utilizadas. El linear array<br />
LA48 <strong>de</strong> PTW consiste en una línea <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores que permite analizar las posiciones <strong>de</strong> las<br />
láminas <strong>de</strong> un carro en un solo barrido, con ayuda d<strong>el</strong> software MLCSoft <strong>de</strong> PTW. El objetivo <strong>de</strong><br />
este trabajo es analizar este equipo <strong>de</strong> medida y validarlo comparándolo con otros métodos más<br />
establecidos y que se caracterizan por su alta resolución espacial, como son la dosimetría con<br />
p<strong>el</strong>ícula y una cámara <strong>de</strong> ionización pin point. Los resultados encontrados con los tres tipos <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tectores son compatibles teniendo en cuenta las incertidumbres asociadas. Concluimos, por<br />
tanto, que <strong>el</strong> LA48 proporciona una medida fiable <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> las láminas, con una<br />
incertidumbre lo suficientemente pequeña como para que se pueda utilizar incluso en equipos en<br />
los que se realice radioterapia <strong>de</strong> intensidad modulada (IMRT).<br />
Palabras claves: MLC, linear array, control <strong>de</strong> calidad, comisionado, posicionamiento.<br />
ABSTRACT<br />
Multileaf Collimator <strong>de</strong>vices (MLC) are avalaible in most of current linear acc<strong>el</strong>erators. The need<br />
of implementing a periodic quality control for testing the MLC positioning, entails searching quick<br />
methods with accuracy, precision and reproducibility enough for the radiotherapy techniques used.<br />
The PTW LA48 is a linear <strong>de</strong>tector array able to analyze the positions of one bank leaves just in<br />
one movement across the linear array axis, with the MLCSoft software. The aim of this work is to<br />
analyze this <strong>de</strong>vice and to validate it comparing with other more accepted and checked methods<br />
characterized by their high spatial resolution, such as film dosimetry and a pin-point ionization<br />
chamber. Results found with the three kind of <strong>de</strong>tectors are in good agreement within the<br />
associated uncertainties. We conclu<strong>de</strong> that LA48 provi<strong>de</strong>s a r<strong>el</strong>iable measurement of the MLC<br />
positioning, with an uncertainty low enough for the quality control of equipments used for<br />
intensity modulated radiotherapy (IMRT).<br />
Key Words: MLC, linear array, quality control, commissioning, positioning.<br />
1. Introducción.<br />
El protocolo <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> calidad en ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones para uso médico [1] <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong>,<br />
propone para los sistemas <strong>de</strong> colimación multiláminas (MLC) verificar <strong>el</strong> correcto<br />
posicionamiento <strong>de</strong> las láminas. Las técnicas <strong>de</strong> radioterapia utilizadas en la actualidad requieren<br />
� iconles@saludcastillayleon.es<br />
751
sistemas <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección que proporcionen una alta precisión, exactitud y reproducibilidad en la<br />
medida.<br />
Los métodos habituales para realizar esta prueba cuando sólo se utilizaba radioterapia 3D<br />
convencional, consistían en una inspección d<strong>el</strong> campo luminoso, verificando adicionalmente la<br />
coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los campos luminoso y <strong>de</strong> radiación. En nuestro hospital esta prueba se<br />
completaba con la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación utilizando p<strong>el</strong>ículas radiográficas. El<br />
proceso <strong>de</strong> lectura <strong>de</strong> las placas conlleva una incertidumbre que se encontraba <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la<br />
tolerancia establecida hasta <strong>el</strong> momento, 2 mm. Sin embargo, con la aparición <strong>de</strong> nuevas técnicas<br />
<strong>de</strong> tratamiento, se requieren tolerancias por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 1 mm, que hacen que esto no sea suficiente.<br />
En estos casos, no sólo es imprescindible tomar medidas <strong>de</strong> posición a partir d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong><br />
radiación, tomando <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> 50% <strong>de</strong> dosis cuando se realiza un perfil paral<strong>el</strong>o a la dirección <strong>de</strong><br />
las láminas, sino que a<strong>de</strong>más <strong>de</strong>bemos encontrar un sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección fiable para la<br />
<strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> mismo.<br />
Existen diferentes <strong>de</strong>tectores con características <strong>de</strong> resolución espacial apropiadas: <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
ionización con volumen activo pequeño, como son las cámaras pin point; <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> diodo,<br />
p<strong>el</strong>ículas... El linear array <strong>de</strong> PTW Freiburg LA48 ofrece a priori algunas ventajas. Por un lado se<br />
trata <strong>de</strong> un método rápido que permite adquirir perfiles <strong>de</strong> todas las láminas <strong>de</strong> un carro en un solo<br />
barrido, analizando sus posiciones gracias al software MLCSoft. A<strong>de</strong>más, ofrece medidas en<br />
tiempo real, lo cual permite <strong>de</strong>tectar errores sin esperar a ningún procesado <strong>de</strong> los datos. Faltaría<br />
pues, verificar si cumple los requisitos necesarios para las verificaciones propuestas en <strong>el</strong> control<br />
<strong>de</strong> calidad. El comisionado consiste en comparar los resultados <strong>de</strong> las medidas realizadas con <strong>el</strong><br />
LA48 con los obtenidos con placas radiográficas y cámara pin-point, en las mismas condiciones <strong>de</strong><br />
medida y para campos <strong>de</strong>finidos sólo por mandíbulas y sólo por MLC.<br />
M. C. Lopes et al. [2] validaron <strong>el</strong> LA48 comparándolo con las medidas obtenidas con un <strong>de</strong>tector<br />
<strong>de</strong> diodo, encontrando resultados compatibles entre ambos métodos.<br />
Ottros autores [3] también han llegado a la conclusión <strong>de</strong> que este equipo es a<strong>de</strong>cuado para<br />
caracterizar campos <strong>de</strong> IMRT.<br />
Los pasos que hemos seguido para la caracterización y comisionado d<strong>el</strong> LA48 se exponen<br />
<strong>de</strong>talladamente en los siguientes apartados.<br />
2. Material y métodos.<br />
El objeto <strong>de</strong> nuestro estudio es <strong>el</strong> LA48, que consta <strong>de</strong> una fila <strong>de</strong> 47 cámaras <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong><br />
0,008 cm 3 , r<strong>el</strong>lenas con iso-octano y separadas entre sí 8 mm [4]. Para la caracterización <strong>de</strong><br />
nuestro equipo <strong>de</strong> medida, <strong>de</strong>bemos estudiar todas sus particularida<strong>de</strong>s r<strong>el</strong>evantes en la medida <strong>de</strong><br />
las magnitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> interés para las que va a ser usado. Las características d<strong>el</strong> LA48 ya han sido<br />
comentadas en la bibliografía [3] y aunque se consi<strong>de</strong>ra un equipo a<strong>de</strong>cuado para la medida <strong>de</strong> las<br />
penumbras d<strong>el</strong> haz y <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> campos <strong>de</strong> intensidad modulada, someteremos algunas a<br />
revisión. La sensibilidad r<strong>el</strong>ativa o diferente lectura entre cámaras d<strong>el</strong> linear array, corregida en<br />
gran medida por <strong>el</strong> fichero <strong>de</strong> calibración suministrado por PTW, podrá comprobarse durante <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> alineación según se <strong>de</strong>scribe posteriormente. A<strong>de</strong>más, la gran exactitud que se requiere<br />
para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las posiciones d<strong>el</strong> MLC en las aplicaciones <strong>de</strong> IMRT, hace que sea<br />
necesario comprobar que <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> las cámaras <strong>de</strong> ionización se encuentra <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la línea<br />
serigrafiada que lo indica para <strong>el</strong>iminar errores <strong>de</strong> centrado. Para verificar esto, realizamos una<br />
radiografía en proyección AP mediante un equipo <strong>de</strong> RX, situándolo sobre <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector digital,<br />
usando una técnica que potencie <strong>el</strong> contraste y colocando alfileres como marcadores radio-opacos<br />
en las líneas serigrafiadas y para conocer la escala <strong>de</strong> la imagen (Fig. 1 y Fig. 2).<br />
752
Fig. 1: Radiografía <strong>de</strong> proyección AP d<strong>el</strong> LA48 con marcas radio-opacas.<br />
Fig. 2: Zona ampliada <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrodos centrales y su distancia a la línea<br />
serigrafiada que indica su posición.<br />
De esta imagen obtendremos la distancia promedio entre <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> las cámaras y la línea que<br />
indica dicho centro, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la distancia entre las dos líneas serigrafiadas que posee <strong>el</strong> LA48 en<br />
su superficie.<br />
El resto <strong>de</strong> caracterizaciones y comisionado se realizan con medidas en un ac<strong>el</strong>erador Clinac DHX<br />
<strong>de</strong> Varian, con un MLC Millenium 80, provisto <strong>de</strong> 40 pares <strong>de</strong> láminas por banco, con una<br />
proyección <strong>de</strong> 1cm <strong>de</strong> ancho en <strong>el</strong> isocentro. La posición <strong>de</strong> cada lámina viene <strong>de</strong>finida por <strong>el</strong><br />
punto d<strong>el</strong> 50% <strong>de</strong> dosis absorbida <strong>de</strong> un perfil paral<strong>el</strong>o a la dirección <strong>de</strong> movimiento <strong>de</strong> la lámina<br />
y que pase a través d<strong>el</strong> centro <strong>de</strong> ésta. La energía utilizada es 6 MV y la profundidad <strong>de</strong> medida<br />
son 1,4 cm. Para <strong>el</strong> LA48, <strong>el</strong> software empleado es <strong>el</strong> MLCSoft <strong>de</strong> Mephysto mc2 v1.7.1, que<br />
permite <strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento d<strong>el</strong> equipo en sentido perpendicular a su eje longitudinal, con lo que<br />
po<strong>de</strong>mos obtener simultáneamente la posición <strong>de</strong> las 40 láminas <strong>de</strong> un carro. Como parámetros <strong>de</strong><br />
medida en <strong>el</strong> software, tomamos un paso <strong>de</strong> 0,5 mm y un ancho <strong>de</strong> penumbra <strong>de</strong> 5 mm.<br />
El LA48 se coloca en una cuba <strong>de</strong> agua MP3 <strong>de</strong> PTW, a una DFD <strong>de</strong> 80 cm, <strong>de</strong> modo que la<br />
proyección d<strong>el</strong> ancho <strong>de</strong> las láminas sobre <strong>el</strong> linear array coincida con la separación entre cámaras.<br />
Se centra longitudinalmente para que las cámaras pasen por <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las láminas.<br />
Para alinear <strong>el</strong> LA48 con la proyección d<strong>el</strong> retículo d<strong>el</strong> linac, usamos la línea estrecha serigrafiada<br />
paral<strong>el</strong>a a la que indica <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> las cámaras, ya que se consigue mayor precisión. Una vez<br />
hecho esto, se <strong>de</strong>splazará lateralmente la distancia <strong>de</strong>terminada previamente mediante la<br />
radiografía, para colocar <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> las cámaras sobre la proyección d<strong>el</strong> retículo d<strong>el</strong> linac y <strong>de</strong>jar<br />
así <strong>el</strong> LA48 alineado y centrado para realizar las correspondientes medidas.<br />
Antes <strong>de</strong> realizar medidas <strong>de</strong> las posiciones d<strong>el</strong> multiláminas, es conveniente verificar <strong>el</strong> alineado<br />
y la exactitud <strong>de</strong> nuestro equipo. Para <strong>el</strong>lo mediremos con <strong>el</strong> MLCSoft, un campo <strong>de</strong>finido<br />
únicamente por mandíbulas, que conseguimos aparcando <strong>el</strong> MLC y estableciendo un campo<br />
rectangular <strong>de</strong> 15x40 cm 2 . Este es un método ya comentado en algunos artículos [2], pero en los<br />
ac<strong>el</strong>eradores Varian se reduce la incertidumbre d<strong>el</strong> procedimiento al no tener que realizar giros <strong>de</strong><br />
colimador para comprobar este punto. Al ser ésta una colimación recta y paral<strong>el</strong>a a la proyección<br />
d<strong>el</strong> retículo, los resultados <strong>de</strong> la posición para una mandíbula ofrecidos por cada cámara <strong>de</strong>berían<br />
753
ser iguales, si <strong>el</strong> LA48 se encuentra bien alineado. Discrepancias en las lecturas que no muestren<br />
un error en <strong>el</strong> alineado d<strong>el</strong> array podrían interpretarse como falta <strong>de</strong> uniformidad en la sensibilidad<br />
r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> las cámaras, dato que podría utilizarse para corregir las lecturas en las posiciones <strong>de</strong> la<br />
lámina <strong>de</strong> estimarse r<strong>el</strong>evante [2].<br />
El comisionado d<strong>el</strong> LA48 se realizará comparando los resultados obtenidos con los que arroja<br />
nuestro método contrastado <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula radiográfica y escáner, así como con los medidos con una<br />
cámara pin-point (31014 PTW), para las mismas condiciones <strong>de</strong> medida y para campos <strong>de</strong>finidos<br />
sólo con mandíbulas. Los perfiles realizados para estos campos <strong>de</strong> mandíbulas se correspon<strong>de</strong>n<br />
con las posiciones que ocuparían los centros <strong>de</strong> las láminas en campos conformados únicamente<br />
por MLC. Este método ofrece la ventaja <strong>de</strong> que todas las cámaras <strong>de</strong>berían proporcionar un único<br />
valor (cercano al tamaño nominal <strong>de</strong> campo fijado), condición que no aseguramos si hacemos <strong>el</strong><br />
comisionado con campos <strong>de</strong> MLC, ya que se incorporan las diferencias <strong>de</strong> posicionado entre las<br />
láminas d<strong>el</strong> banco.<br />
Finalmente, una vez validado <strong>el</strong> equipo, proce<strong>de</strong>mos a medir campos <strong>de</strong> MLC y comparamos con<br />
los otros dos sistemas mencionados.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Caracterización geométrica: D<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la placa radiográfica d<strong>el</strong> LA48, se observa una<br />
<strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> los centros <strong>de</strong> las cámaras respecto <strong>de</strong> la línea serigrafiada <strong>de</strong> 0.3 � 0.1 mm (k=2).<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> este error (sistemático) hay que añadir la incertidumbre añadida <strong>de</strong>bido al grosor <strong>de</strong><br />
dicha línea. Como ya hemos comentado anteriormente, paral<strong>el</strong>a a ésta se encuentra otra más<br />
d<strong>el</strong>gada que permite un centrado más preciso, con lo que <strong>de</strong>cidimos utilizar la segunda. Su<br />
distancia al centro <strong>de</strong> las cámaras es <strong>de</strong> 6.2 � 0.2 mm (k=2).<br />
Caracterización dosimétrica: Comparamos la medida <strong>de</strong> perfiles para un campo <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong><br />
6MV, 10x10 cm 2 a varias profundida<strong>de</strong>s con <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> que dispone <strong>el</strong> servicio:<br />
cámara semiflex, cámara pinpoint y diodo, obteniéndose resultados compatibles con todos <strong>el</strong>los.<br />
En la Fig. 3 se muestran los obtenidos para la profundidad d<strong>el</strong> máximo. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los datos<br />
dosimétricos se ha incluido <strong>el</strong> diámetro y <strong>el</strong> volumen efectivo <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> los distintos<br />
<strong>de</strong>tectores. Se pue<strong>de</strong> observar que la forma <strong>de</strong> la penumbra proporcionada por <strong>el</strong> LA48 se asemeja<br />
más a la que ofrece <strong>el</strong> diodo, como correspon<strong>de</strong> a los dos <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> más resolución espacial<br />
[3].<br />
Fig. 3: Perfiles obtenidos con los cuatro tipos <strong>de</strong>tectores. Detalle en zona <strong>de</strong> penumbra.<br />
754
Tabla nº1: Comparación dosimétrica d<strong>el</strong> LA48 con los distintos <strong>de</strong>tectores d<strong>el</strong> Servicio.<br />
VARIAN CLINAC DHX 6 MV, 10x10 cm², z=16 mm<br />
LA48 semiflex diodo pinpoint<br />
CAX Dev. [mm] 0 0 0 0<br />
Fi<strong>el</strong>d Size [cm] 10,212 10,16 10,13 10,12<br />
Pen. Right [mm] 3,87 5,89 2,89 4,67<br />
Pen. Left [mm] 3,87 5,89 2,89 4,67<br />
Dmax [%] 100,87 100,60 100,75 101,00<br />
Dmin [%] 99,54 98,98 99,40 99,35<br />
Symmetry [%] 0 0,00 0,00 0,00<br />
Homog. [%] 0,94 0,91 0,96 0,93<br />
Fi<strong>el</strong>d Size at SID [cm] 10,051 10,00 9,97 9,96<br />
Diámetro (mm) 4 5,50 0,60 2,00<br />
Volumen (cc) 0,008 0,125 2,5 10 -6<br />
0,015<br />
Por otro lado, las lecturas <strong>de</strong> todas las cámaras d<strong>el</strong> LA48 son coherentes y no observamos las<br />
discrepancias ya comentadas que podrían hacernos pensar en una mala calibración <strong>de</strong> las mismas.<br />
La dispersión <strong>de</strong> los valores es menor <strong>de</strong> 0.1mm y está incluída en la incertidumbre d<strong>el</strong> resultado<br />
final.<br />
Comisionado:<br />
D<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> medidas realizadas con <strong>el</strong> LA48 para <strong>el</strong> campo 15x40 cm 2 (sólo mandíbulas) en<br />
diferentes días y con diferentes operadores, se ha obtenido una exc<strong>el</strong>ente reproducibilidad, (�=0,2<br />
mm k=2), comparable con la <strong>de</strong> la cámara pin-point (�= 0,2 mm k=2), y bastante mejor que la<br />
encontrada para la p<strong>el</strong>ícula radiográfica (�=0,8 mm k=2), <strong>de</strong>bido a la mayor incertidumbre en <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> lectura <strong>de</strong> éstas.<br />
Para valorar la exactitud, también se evalúa este mismo campo. Para <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo total, los<br />
resultados ofrecidos por <strong>el</strong> LA48 son compatibles estadísticamente con los obtenidos mediante<br />
placa y cámara pin-point (Fig. 4). Se observa, a<strong>de</strong>más, una mayor dispersión en los valores<br />
medidos con placa radiográfica, mientras que los obtenidos con LA48 y la pin-point son más<br />
estables. El valor medio <strong>de</strong> las 40 medidas d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo para <strong>el</strong> LA48 es <strong>de</strong> 149.9 � 0.2<br />
mm (k=2).<br />
755
Fig. 4: Comparación <strong>de</strong> los tamaños <strong>de</strong> campo total <strong>de</strong>finido sólo por colimadores, tomando<br />
40 perfiles en las posiciones que ocuparía <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> cada lámina. Barras <strong>de</strong> incertidumbre<br />
con k=2.<br />
Cuando comparamos <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> cada mandíbula por separado encontramos más discrepancias,<br />
sobre todo con la placa radiográfica. Estas diferencias las achacamos, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la cámara pinpoint,<br />
a la dificultad <strong>de</strong> centrarla y alinearla con <strong>el</strong> retículo, y en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las p<strong>el</strong>ículas, hay que<br />
añadir a las incertidumbres propias d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> centrado <strong>de</strong> la placa (ancho <strong>de</strong> retículo, ancho<br />
<strong>de</strong> marcas), las <strong>de</strong>rivadas d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> reconocimiento <strong>de</strong> dichas marcas con <strong>el</strong> software <strong>de</strong><br />
lectura <strong>de</strong> las placas (Poseidon v4.1). La Fig. 5 muestra, a la izquierda, los valores obtenidos para<br />
la mandíbula X1 y, a la <strong>de</strong>recha, los obtenidos para la X2. Se pue<strong>de</strong> observar cómo los resultados<br />
son aceptables.<br />
Fig. 5: Comparación <strong>de</strong> los tamaños <strong>de</strong> campo d<strong>el</strong> colimador X1 (izquierda) y d<strong>el</strong> colimador X2<br />
(<strong>de</strong>recha), tomando 40 perfiles en las posiciones que ocuparía <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> cada lámina. Barras <strong>de</strong><br />
incertidumbres con k=2.<br />
Finalmente, la medida d<strong>el</strong> campo 15x40 cm 2 <strong>de</strong>finido con multiláminas arroja resultados muy<br />
similares a los anteriormente expuestos (Fig. 6). Aunque éstos vu<strong>el</strong>ven a ser estadísticamente<br />
compatibles, se aprecia una concordancia algo menor con la cámara pin-point que en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la<br />
medida <strong>de</strong> los colimadores. Una posible explicación a este fenómeno podría ser la distinta<br />
respuesta <strong>de</strong> las cámaras a la forma <strong>de</strong> la penumbra d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong>finido por nuestras láminas<br />
756
(redon<strong>de</strong>adas) <strong>de</strong>bido a sus distintos volúmenes <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección, que se traduce en una ligera<br />
diferencia en la posición d<strong>el</strong> 50% <strong>de</strong> dosis.<br />
Fig. 6: Comparación <strong>de</strong> la posiciones <strong>de</strong> las láminas. Banco X1 (izquierda) y banco X2 (<strong>de</strong>recha). Barras<br />
<strong>de</strong> incertidumbre con k=2<br />
Análisis <strong>de</strong> incertidumbres: Por último, explicamos los factores que hemos tenido en cuenta para<br />
<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> las incertidumbres combinadas resultantes para las medidas con cada <strong>de</strong>tector.<br />
Placa radiográfica: Las incertidumbres asociadas son las <strong>de</strong>bidas a las marcas <strong>de</strong> centrado<br />
realizadas sobre la placa (r<strong>el</strong>acionadas a su vez con <strong>el</strong> ancho <strong>de</strong> la proyección d<strong>el</strong> retículo), al<br />
proceso <strong>de</strong> alineado <strong>de</strong> la placa con nuestro software <strong>de</strong> análisis (Poseidon), a la resolución d<strong>el</strong><br />
escaneado <strong>de</strong> la placa, a la heterogeneidad presente en <strong>el</strong>la, al proceso <strong>de</strong> rev<strong>el</strong>ado y al uso <strong>de</strong> una<br />
curva <strong>de</strong> calibración lineal en lugar <strong>de</strong> logarítmica. Hay que notar que en la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong><br />
tamaño <strong>de</strong> campo total no interviene la incertidumbre <strong>de</strong>bida a las marcas <strong>de</strong> centrado.<br />
Pin-point: Centrado <strong>de</strong> la propia cámara (<strong>de</strong>bido al ancho <strong>de</strong> las marcas d<strong>el</strong> capuchón <strong>de</strong> build-up),<br />
dificultad d<strong>el</strong> alineado <strong>de</strong> la cámara con la proyección d<strong>el</strong> retículo, la asociada a la repetibilidad y<br />
<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> paso d<strong>el</strong> sistema (motores <strong>de</strong> cuba). En la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo total<br />
tampoco incluimos la incertidumbre <strong>de</strong>bida al centrado <strong>de</strong> la cámara.<br />
LA48: incertidumbres <strong>de</strong>bidas a la sensibilidad r<strong>el</strong>ativa entre cámaras, al proceso <strong>de</strong> centrado y<br />
alineado d<strong>el</strong> equipo, a la reproducibilidad y al tamaño <strong>de</strong> paso <strong>de</strong> los motores <strong>de</strong> la cuba.<br />
En la siguiente tabla (tabla No.2) resumimos las incertidumbres asociadas a las medidas realizadas<br />
por cada <strong>de</strong>tector con k=1.<br />
Tabla No.2 Incertidumbres asociadas a cada <strong>de</strong>tector con k=1.<br />
Placa<br />
Radiográfica<br />
Cámara Pin-Point<br />
LA48<br />
Campo Total [mm] 0,4 0,3 0,2<br />
Láminas [mm] 0,6 0,4 0,2<br />
757
4. Conclusiones<br />
Hemos validado <strong>el</strong> LA48 para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> MLC. Este método<br />
reúne las características <strong>de</strong> exactitud, precisión y reproducibilidad necesarias para cumplir con las<br />
tolerancias establecidas, incluso cuando se utilicen técnicas <strong>de</strong> IMRT. Respecto a otros métodos <strong>de</strong><br />
medida presenta las ventajas <strong>de</strong> ser rápido, ofrecer medidas en tiempo real y una menor<br />
incertidumbre en <strong>el</strong> posicionamiento (centrado y alineado).<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Arregui, G., Cesteros, MJ., Escudé, Ll., Franco, L., Gálvez, M., Lliso, F., Pinza, C., Ruiz, E., Serna, A.,<br />
Vilches, M. Sistemas <strong>de</strong> colimación multilámina (MLC). ISBN 978-84-692-3138-8: Aula Documental <strong>de</strong><br />
Investigación. Control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones para uso médico. Madrid. 2010.<br />
[2] Lopes, MC., Chaves, A., Cap<strong>el</strong>a, M. A dosimetric calibration method for a double-focused multileaf<br />
collimator. Medical Physics 2007; 34 (9): 3473-3474.<br />
[3] Martens, C., De Wagter, C., De Neve, W. The value of the LA48 ion chamber array for caracterization of<br />
intensity-modulated beams. Physics in Medicine and Biology 2001; 46: 1131-1148.<br />
[4] PTW. User Manual Linear Array LA48 Type 34009.<br />
758
CAMBIOS DEL MODELO EBT2 DE PELÍCULAS<br />
RADIOCRÓMICAS RESPECTO A SU PREDECESORA EBT<br />
M.A Carrasco ,� , M. Perucha, M. Baeza, FJ Luis,M. Herrador<br />
Hospital Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica, Avda<br />
Manu<strong>el</strong> Siurot s/n (Sevilla)<br />
RESUMEN<br />
El mod<strong>el</strong>o Gafchromic® EBT2 <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas presenta diferencias significativas respecto a<br />
su pre<strong>de</strong>cesora EBT. La presencia <strong>de</strong> un pigmento amarillo en la capa activa da lugar a una menor<br />
sensibilidad a la luz ambiental, por otra parte, este pigmento permite aplicar una corrección a la señal<br />
medida para compensar los cambios <strong>de</strong>bidos a diferencias en <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> la capa activa, lo que mejora<br />
la homogeneidad <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula. Aunque los valores <strong>de</strong> homogeneidad entre p<strong>el</strong>ículas d<strong>el</strong><br />
mismo lote, y entre trozos <strong>de</strong> una misma p<strong>el</strong>ícula, son comparables a los d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o EBT, la r<strong>el</strong>ación<br />
señal ruido (SNR) es peor para las p<strong>el</strong>ículas EBT2 que para las EBT, encontrándose que <strong>el</strong> efecto<br />
disminuye con la dosis. Otra novedad que presentan es la falta <strong>de</strong> simetría <strong>de</strong> las capas que conforman la<br />
p<strong>el</strong>ícula, lo que conlleva la aparición <strong>de</strong> una nueva <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> obtenido con la<br />
orientación <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula al escanearla: cara o cruz<br />
Palabras claves: radiocrómicas, EBT2, EBT, dosimetría con p<strong>el</strong>ículas<br />
ABSTRACT<br />
The Gafchromic® EBT2 film mod<strong>el</strong> is significantly different to its pre<strong>de</strong>cessor EBT. The presence of a<br />
y<strong>el</strong>low dye in the active layer results in a <strong>de</strong>creased sensitivity to ambient light, on the other hand, this<br />
dye can apply a correction to the measured signal to compensate for changes due to differences in the<br />
thickness of the active layer, which improves the homogeneity of the film response. Although the<br />
homogeneity values among films of the same batch and between pieces of the same film, are comparable<br />
to the EBT mod<strong>el</strong>, signal to noise ratio (SNR) is worse for EBT2 film than for EBT film. Another<br />
innovation is the lack of symmetry of the layers that make up the film, leading to differences in the pix<strong>el</strong><br />
value obtained with the orientation of the film when scanned: “from and back”.<br />
Key Words: Gafchromic, EBT2, EBT, film dosimetry.<br />
1. Introducción<br />
El uso <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ículas radiográficas es habitual como sistema <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong> tratamientos en la<br />
radioterapia actual, siendo cada vez más frecuente <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas <strong>de</strong>bido a su buena<br />
resolución espacial, a su sensibilidad y a su rango útil <strong>de</strong> dosis respecto a las p<strong>el</strong>ículas tradicionales, así<br />
como a la no necesidad <strong>de</strong> rev<strong>el</strong>ado posterior en <strong>el</strong> cuarto oscuro. Por tanto se impone como sistema <strong>de</strong><br />
verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> RTC3D, IMRT, Arcoterapia dinámica, o braquiterapia. También son <strong>de</strong><br />
utilidad para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los ac<strong>el</strong>eradores y para la dosimetría física.<br />
El primer mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula radiocrómica utilizado ampliamente para dosimetría física ha sido <strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>o Gafchromic ® EBT (International Specialty Products ISP). Las principales características <strong>de</strong> estas<br />
p<strong>el</strong>ículas eran:<br />
o Rango <strong>de</strong> sensibilidad entre 1 cGy y 800 cGy<br />
o In<strong>de</strong>pendientes con la energía entre keV y MeV.<br />
� macarrasco_her@yahoo.es<br />
759
o Sumergibles en agua cortos períodos <strong>de</strong> tiempo.<br />
o Se pue<strong>de</strong>n cortar.<br />
Estas p<strong>el</strong>ículas han sido ampliamente estudiadas y caracterizadas por diversos autores [1][2][3][4][5][6][7] . En<br />
general, según las conclusiones que obtienen, este mod<strong>el</strong>o se pue<strong>de</strong> usar <strong>de</strong> una manera fiable para<br />
dosimetría, aunque resulta imprescindible establecer un protocolo <strong>de</strong> trabajo para minimizar las<br />
incertidumbres, siendo los aspectos más importantes la orientación landscape-portrait <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula, la<br />
inhomogeneidad d<strong>el</strong> escáner y <strong>el</strong> tiempo transcurrido <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la irradiación hasta <strong>el</strong> escaneo.<br />
Este mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula ha sido sustituido por <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o Gafchromic ® EBT2 que presentan<br />
algunas diferencias respecto al mod<strong>el</strong>o anterior, siendo la más evi<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> todas <strong>el</strong>las <strong>el</strong> color amarillo.<br />
Este es <strong>de</strong>bido a un pigmento amarillo en la capa activa que tiene una doble función: Por una parte mejora<br />
la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con la luz visible <strong>de</strong> las p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas y por otra parte mejora la homogeneidad<br />
gracias a la utilización <strong>de</strong> la respuesta d<strong>el</strong> pigmento amarillo en <strong>el</strong> canal azul. Otras mejoras citadas por <strong>el</strong><br />
fabricante incluyen:<br />
o Menor <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con la energía, gracias a la sustitución <strong>de</strong> un polímero natural por un<br />
polímero sintético para unir la capa activa a su capa superior, lo que proporciona mayor<br />
seguridad en la composición <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula.<br />
o Menos daño <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula al cortarse, <strong>de</strong>bido al uso <strong>de</strong> un adhesivo sensible a la presión<br />
utilizado para fijar la capa <strong>de</strong> poliéster <strong>de</strong> arriba.<br />
Hasta la fecha hay pocos resultados <strong>de</strong> estudios hechos con p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas EBT2 [8][9][10][11] y no<br />
presentan las mismas conclusiones, siendo la homogeneidad <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula la característica más polémica.<br />
En este trabajo hemos analizado diversos aspectos <strong>de</strong> estas p<strong>el</strong>ículas, comparándolas con <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o<br />
anterior EBT, a la vista <strong>de</strong> los resultados hemos establecido nuestro protocolo <strong>de</strong> trabajo para la<br />
dosimetría con las p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas EBT2 Gafchromic, utilizando <strong>el</strong> digitalizador Epson<br />
Expression 10000 XL. Los factores que hemos consi<strong>de</strong>rado son: a) <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> la<br />
p<strong>el</strong>ícula con la exposición a la luz ambiental, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con la orientación “cara-cruz” <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula al<br />
escanear y homogeneidad <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula.<br />
2. Material y métodos<br />
En este trabajo caracterizamos las p<strong>el</strong>ículas Gafchromic EBT2, que son digitalizadas con un scanner<br />
Epson Expression 10000 XL, <strong>el</strong> cual permite tamaños <strong>de</strong> placa A3.<br />
En nuestro protocolo <strong>de</strong> trabajo todas las p<strong>el</strong>ículas se almacenan en un sobre opaco protegidas <strong>de</strong> la<br />
luz visible y a temperatura ambiente. Para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los factores influyentes y para la calibración se<br />
cortan <strong>el</strong> mismo día <strong>de</strong> la irradiación, en trozos <strong>de</strong> 5x4 cm, y se establece la orientación con una marca en<br />
la esquina superior <strong>de</strong>recha, se escanean individualmente antes <strong>de</strong> irradiarlas y se digitalizan 24 horas<br />
<strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la misma. Se han utilizado p<strong>el</strong>ículas <strong>de</strong> dos lotes distintos F10070902A y F031810001A. Las<br />
p<strong>el</strong>ículas utilizadas para este trabajo, a no ser que se diga lo contrario, se irradiaron en un maniquí <strong>de</strong><br />
láminas <strong>de</strong> agua sólida a 1.5 cm <strong>de</strong> profundidad y más <strong>de</strong> 10 cm <strong>de</strong>trás, condiciones <strong>de</strong> retrodispersión<br />
completa, en un campo <strong>de</strong> 10x10 en <strong>el</strong> isocentro y a distancia fuente superficie <strong>de</strong> 100 cm, con fotones <strong>de</strong><br />
6MV <strong>de</strong> un LINAC Varian 600C (Varian Medical Systems, Palo Alto).<br />
El escáner Epson Expression 10000 XL es uno <strong>de</strong> los recomendados por <strong>el</strong> fabricante <strong>de</strong> las placas<br />
EBT2. Como este escáner tiene un tamaño <strong>de</strong> A3, en la digitalización se utilizan marcos que permiten<br />
asegurar la reproducibilidad <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> la placa en <strong>el</strong> centro, realizados con una cartulina negra<br />
opaca. Se crean ajustes para conservar siempre la misma área, se obtiene una imagen previa y a<br />
continuación se escanea en modo “positivo”, que produce valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> más bajos (<strong>de</strong>nsidad óptica<br />
mayor) cuanto más oscurecida esté la zona, sin corrección <strong>de</strong> color, en modo <strong>de</strong> transmisión y con<br />
profundidad <strong>de</strong> 48 bits, y se exporta en formato tiff con una resolución <strong>de</strong> 72 dpi. Esta imagen se analiza<br />
mediante <strong>el</strong> software ImageJ, escogiendo <strong>el</strong> canal rojo como <strong>el</strong> <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong>bido a que la capa activa<br />
tiene una absorción máxima para 636 nm. El área <strong>de</strong> digitalización escogida para las p<strong>el</strong>ículas d<strong>el</strong><br />
estudio fue 1.4 x1.4 cm 2 colocado mediante una macro d<strong>el</strong> programa ImageJ para asegurar la<br />
reproducibilidad <strong>de</strong> su posición.<br />
Cuantificamos <strong>el</strong> oscurecimiento <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula mediante la <strong>de</strong>nsidad óptica (DO) calculada <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
valor d<strong>el</strong> píx<strong>el</strong> (señal en <strong>el</strong> píx<strong>el</strong>) (VP):<br />
760
�65535 �<br />
DO � log � �<br />
� VP � (1)<br />
Don<strong>de</strong> 65535 correspon<strong>de</strong> al máximo valor <strong>de</strong> pix<strong>el</strong> posible para un canal <strong>de</strong> 16 bits.<br />
Analizamos la influencia que tienen los parámetros siguientes en la señal digitalizada y la dosis asociada:<br />
a) Depen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula con la exposición a la luz ambiental.<br />
Se ha mantenido una p<strong>el</strong>ícula EBT2 no irradiada en una habitación con luz ambiental pero sin recibir luz<br />
directa y se ha escaneado diariamente durante 2 semanas.<br />
b) Depen<strong>de</strong>ncia con la orientación “cara-cruz” <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula al escanear.<br />
Se han escaneado en ambas orientaciones trozos <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ículas irradiadas con 20, 100 y 200 UM.<br />
c) Homogeneidad <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula.<br />
El estudio <strong>de</strong> la homogeneidad lo hemos separado en tres partes. Por una parte, hemos estudiado la<br />
homogeneidad entre p<strong>el</strong>ículas d<strong>el</strong> mismo lote, por otro lado, hemos analizado la homogeneidad <strong>de</strong> trozos<br />
<strong>de</strong> una misma p<strong>el</strong>ícula irradiados con 20, 100 y 200 UM. Finalmente, hemos aplicado en perfiles <strong>de</strong><br />
p<strong>el</strong>ículas no irradiadas e irradiadas con 100 y 200 UM <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> corrección propuesto por <strong>el</strong><br />
fabricante para mejorar la homogeneidad.<br />
3. Resultados y discusión<br />
El análisis <strong>de</strong> la exposición a la luz ambiental muestra, respecto al mod<strong>el</strong>o anterior EBT, una<br />
sensibilidad a la luz mucho menor . Para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o EBT2 las diferencias en valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> se mantienen<br />
por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> 0.5% d<strong>el</strong> valor original durante las dos primeras semanas, lo que equivale a variaciones <strong>de</strong><br />
dosis por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 1cGy.<br />
El análisis <strong>de</strong> la orientación cara-cruz <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula al escanearla muestra una <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia lo<br />
suficientemente importante como para tenerla en cuenta sistemáticamente. Las diferencias en <strong>el</strong> valor <strong>de</strong><br />
píx<strong>el</strong> <strong>de</strong>bidas a la orientación cara-cruz para p<strong>el</strong>ículas irradiadas a diferentes dosis pue<strong>de</strong>n llegar a ser<br />
hasta d<strong>el</strong> 1% (correspondiente a dosis <strong>de</strong> 7 ± 5 cGy) para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o EBT2, mientras que para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o<br />
EBT no hay diferencias significativas.<br />
En <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> la homogeneidad entre p<strong>el</strong>ículas d<strong>el</strong> mismo lote y entre trozos <strong>de</strong> una misma<br />
p<strong>el</strong>ícula la variación d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> se mantiene por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> 1% <strong>de</strong> forma similar al mod<strong>el</strong>o<br />
anterior, aunque es <strong>de</strong>stacable <strong>el</strong> aumento d<strong>el</strong> ruido y la disminución <strong>de</strong> la r<strong>el</strong>ación señal-ruido (SNR) d<strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>o EBT2 (Figura 1), disminuyendo la diferencia con <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o EBT cuando aumentamos la dosis.<br />
Para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o EBT2 la SNR varía en <strong>el</strong> rango 327 -227 (<strong>de</strong>s<strong>de</strong> sin irradiar hasta 200 cGy) mientras que<br />
para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o EBT la SNR está en <strong>el</strong> rango 420-212.<br />
SNR (red)<br />
450<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
0 50 100 150 200<br />
Dosis (cGy)<br />
Figura 1. R<strong>el</strong>ación señal ruido para las p<strong>el</strong>ículas EBT (Triángulos) y EBT2 (Cuadrados), a medida que<br />
aumenta la dosis la diferencia en SNR entre <strong>el</strong>las disminuye.<br />
Por último, la homogeneidad <strong>de</strong> los perfiles mejora con la utilización d<strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> corrección<br />
propuesto por <strong>el</strong> fabricante, disminuyendo la inhomogeneidad <strong>de</strong> los perfiles entre un 2.6% y un 1% en<br />
valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>, siendo menos importante conforme aumenta la dosis (Figura 2).<br />
761
Diferencia(%)<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
-1<br />
-2<br />
-3<br />
-4<br />
a)<br />
0 20 40 60 80 100<br />
Posicion (pix<strong>el</strong>)<br />
Diferencia (%)<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
-1<br />
-2<br />
b)<br />
0 20 40 60 80 100<br />
Posición (pix<strong>el</strong>)<br />
2<br />
1<br />
0<br />
-1<br />
-2<br />
c)<br />
0 20 40 60 80 100<br />
Posición (pix<strong>el</strong>)<br />
Figura 2. Diferencias respecto a la <strong>de</strong>nsidad óptica media <strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> un perfil horizontal, para tres trozos <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula a) noirradiada,<br />
b) irradiada con 100 cGy y c) irradiada con 200 cGy. Los cuadrados r<strong>el</strong>lenos representan los valores <strong>de</strong> DO utilizando la<br />
corrección por <strong>el</strong> canal azul, los cuadrados vacíos son valores <strong>de</strong> DO sin corregir. Las líneas discontinuas representan la diferencia<br />
máxima y minima para los valores <strong>de</strong> DO sin corregir y la línea continua son los extremos para un perfil en DO corregida.<br />
4. Conclusiones<br />
Se ha comprobado que <strong>el</strong> pigmento amarillo cumple las funciones que <strong>el</strong> fabricante indica: protección <strong>de</strong><br />
la p<strong>el</strong>ícula frente a la luz visible y corrección <strong>de</strong> la señal por diferencias en <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> la capa activa.<br />
La estructura <strong>de</strong> capas no simétrica d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o EBT2 implica una <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> con la<br />
orientación cara-cruz por lo que esta orientación <strong>de</strong>be especificarse en <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> uso <strong>de</strong> este<br />
mod<strong>el</strong>o. Aunque la homogeneidad d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o EBT2 es similar al mod<strong>el</strong>o EBT la SNR es peor para <strong>el</strong><br />
nuevo mod<strong>el</strong>o.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Devic S., Seuntjens J,Sham E,Podgorask E, Ross C, Kirov A, and Soares C. Precise radiochromic film dosimetry<br />
using a flat-bed document scanner. 2005; Med. Phys. 32 :2245-2253.<br />
[2] Martiskova M., Ackermann B. and Jäk<strong>el</strong> O. Analysis of uncertainties in Gafchromic EBT film dosimetry of<br />
photons beams. Phys. Med. Biol. 53 (2008) 7013-7027<br />
[3] Fuss M, Sturtewagen E., De Wagter C. and Georg D. Dosimetric characterization of Gafchronmic EBT film and<br />
its implication on film dosimetry quality assurance. Phys. Med. Biol. 2007; 52: 4211-4225<br />
[4]International Speciality Products paper: “Gafchromic ® EBT ” at http://<br />
online1.ispcorp.com/_layouts/Gafchromic/content/products/ebt/pdfs/EBTwhitepaper.pdf<br />
[5] Ferreira B, Lopes M, Cap<strong>el</strong>a M. Evaluation of an Epson scanner to read Geafchromic EBT films for radiation<br />
dosimetry. 2007. Biennal ESTRO Meeting on Physics and Radiation Technology for Clinical radiotherapy. 2007.<br />
Barc<strong>el</strong>ona September<br />
[6]AAPM Radiation Therapy Committee Tak Group 55. Report 63: Radiochromic Film Dosimetry.<br />
Recommendations of AAPM TG 55. Med.Phys. 1998; 25:2093-2115<br />
[7] R. Arrans, H Miras, M Ortiz Seid<strong>el</strong>, JA Terrón, J Macias y A. Ortiz Lora. Dosimetría con p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas.<br />
Revista <strong>de</strong> Física Médica. 2009; 2 (10)<br />
[8] T Kairn, T Aland and J Kenny. Local heterogeneities in early batches of EBT2 film: a suggested solution.. Phys.<br />
Med. Biol. 2010; 55:L37-L42<br />
[9]L Richley, A C John, H Coomber and S Fletcher. Evaluation and optimization of the new EBT2 radiochromic film<br />
dosimetry system for patient dose verification in radiotherapy. Med. Biol. 2010;55 :2601-2617<br />
[10]B Hartmann, M. Martisíková and O Jäk<strong>el</strong>. Homogeneity of Gafchromic ® EBT2 film. Med. Phys. 2010; 37 (4):<br />
1754-1756.<br />
[11]International Speciality Products paper: “Gafchromic ® EBT2 ” at http://<br />
online1.ispcorp.com/_layouts/Gafchromic/content/products/ebt/pdfs/GAFCHROMICEBT2TechnicalBrief-Rev 1.pdf<br />
Diferencia (%)<br />
762
IMPORTANCIA DE LA MATRIZ SALINA EN LA FABRICACION<br />
DE LA CURVA DE EFICIENCIA PARA LA DETERMINACION<br />
DEL INDICE DE ACTIVIDAD ALFA TOTAL EN MUESTRAS DE<br />
AGUA<br />
A. Baeza 1,� , J. A. Corbacho 1<br />
1 Laboratorio <strong>de</strong> Radiactividad Ambiental (LARUEX). Universidad <strong>de</strong> Extremadura.<br />
Facultad <strong>de</strong> Veterinaria, Avd, Universidad S/N. 10003. Cáceres<br />
RESUMEN<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo se realiza un estudio <strong>de</strong> la variabilidad existente en la s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> la<br />
matriz salina y <strong>el</strong> radionucleido patrón utilizado para la fabricación <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> calibrado en<br />
eficiencia para la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total en muestras <strong>de</strong> agua potable<br />
mediante <strong>el</strong> método <strong>de</strong> evaporación.<br />
Palabras claves: Índice alfa total; Eficiencia; Agua.<br />
ABSTRACT<br />
In the present work is a study of the variability in the s<strong>el</strong>ection matrix radionucli<strong>de</strong> standard saline<br />
and used for the manufacture of efficiency calibration curves for the <strong>de</strong>termination of the total<br />
alpha activity in drinking water samples by evaporation method.<br />
Key Words: gross alpha activity, efficiency, drinking water.<br />
1. Introducción.<br />
La <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total mediante <strong>el</strong> método <strong>de</strong> evaporación permite<br />
obtener, a partir <strong>de</strong> una técnica rápida y económica, <strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> magnitud <strong>de</strong> la actividad total <strong>de</strong><br />
todos los emisores alfa presentes en una muestra <strong>de</strong> agua. Esta técnica está <strong>de</strong>scrita en varias<br />
normas internacionales EPA[1], ISO[2], UNE[3], etc. En todas <strong>el</strong>las se indica que, para la<br />
calibración <strong>de</strong> los contadores proporcionales o <strong>de</strong> los cent<strong>el</strong>leadores <strong>de</strong> ZnS(Ag), en don<strong>de</strong> se mida<br />
la muestra <strong>de</strong> agua, se <strong>de</strong>ben fabricar patrones con diferentes <strong>de</strong>pósitos másicos y utilizando para<br />
<strong>el</strong>lo un emisor alfa <strong>de</strong> referencia (Am-241 o Th-230 entre otros). En dichas normas se recomienda<br />
que la matriz salina utilizada para fabricar los diferentes patrones sea una sal sódica. Sin embargo,<br />
en este estudio se <strong>de</strong>muestra que la curva <strong>de</strong> eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección varia significativamente según<br />
<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> sal sódica que se utilice para fabricar los patrones <strong>de</strong> calibrado y/o <strong>el</strong> radionucleido <strong>de</strong><br />
referencia utilizado. En consecuencia, <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total que se indique que posee una<br />
<strong>de</strong>terminada muestra agua pue<strong>de</strong> variar drásticamente, lo cual para las aguas potables tiene su<br />
repercusión dado <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia establecido en la legislación, RD 140/2003.<br />
2. Material y métodos<br />
� ymiralle@unex.es.<br />
763
Los diversos procedimientos y normas internacionales existentes para la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong><br />
índice <strong>de</strong> actividad alfa total indican que, para la fabricación <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> calibrado, se <strong>de</strong>be<br />
utilizar una sal sódica. Concrétamente, en la norma ISO 9696[2] se indica que tanto las muestras<br />
como los patrones se someten a un proceso <strong>de</strong> sulfatación. Por otro lado, <strong>el</strong> procedimiento 1.9 d<strong>el</strong><br />
CSN[4] recomienda <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> nitrato sódico, aunque <strong>de</strong>ja abierta las opciones para usar otros tipos<br />
<strong>de</strong> sales sódicas (carbonato). Las matrices salinas utilizadas en este estudio son <strong>el</strong> carbonato, <strong>el</strong><br />
nitrato y <strong>el</strong> sulfato sódico, dado que en la mayoría <strong>de</strong> las aguas potables estos son los cationes<br />
predominantes. Por otro lado, se ha utilizado como patrón <strong>de</strong> referencia una disolución <strong>de</strong><br />
actividad conocida <strong>de</strong> Am-241 y otra <strong>de</strong>Th-230. Para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la variación <strong>de</strong> la<br />
eficiencia en función <strong>de</strong> la matriz salina, se han fabricado 3 réplicas por cada <strong>de</strong>pósito másico<br />
s<strong>el</strong>eccionado, estando éstos <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> rango 50 – 150 mg, puesto que éste es <strong>el</strong> rango en <strong>el</strong> que<br />
habitualmente se obtienen los <strong>de</strong>pósitos salinos óptimos para la medida alfa total en un contador<br />
proporcional. A<strong>de</strong>más, se han fabricado 3 planchetas <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósito nulo. En <strong>el</strong> caso únicamente <strong>de</strong><br />
las planchetas <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósito nulo, para mejorar la homogeneidad en la <strong>de</strong>posición d<strong>el</strong> trazador en<br />
toda la superficie <strong>de</strong> la plancheta, se ha utilizado un giraplatos con v<strong>el</strong>ocida<strong>de</strong>s inferiores a 40 rpm<br />
y un tensoactivo (polisorbato 20) en una concentración d<strong>el</strong> 1%. Por otro lado, para la<br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la variación <strong>de</strong> la eficiencia en función d<strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> referencia utilizado se han<br />
fabricado dos curvas <strong>de</strong> calibrado en eficiencia con <strong>de</strong>pósitos salinos <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> rango 30 – 180 mg<br />
y utilizando nitrato sódico como única matriz salina. Cada plancheta se ha medido en un contador<br />
proporcional <strong>de</strong> flujo <strong>de</strong> gas mod<strong>el</strong>o Canberra 2404 <strong>el</strong> tiempo suficiente para que la incertidumbre<br />
<strong>de</strong> recuento sea inferior al 5%.<br />
3. Análisis y resultados<br />
En la figura 1, se muestran las curvas <strong>de</strong> eficiencia obtenida para cada tipo <strong>de</strong> matriz salina<br />
utilizada. Finalmente, se pue<strong>de</strong> observar que la eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección se reduce sensiblemente<br />
con <strong>el</strong> sulfato sódico, lo cual es en principio lógico dado que al presentar átomos con un número<br />
atómico mucho mayor que en los otros dos sustratos, la atenuación <strong>de</strong> las partículas alfa es, en<br />
consecuencia, mayor. Hecho que <strong>de</strong>be ser tenido en cuenta en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> agua a analizar,<br />
tal y como veremos más ad<strong>el</strong>ante.<br />
Fig. 1 Curvas <strong>de</strong> eficiencia para cada sustrato. Rango 0 – 150 mg.<br />
764
Como se ha visualizado con anterioridad, la atenuación <strong>de</strong> las partículas alfa en las curvas <strong>de</strong><br />
calibrado en eficiencia obtenidas con las planchetas <strong>de</strong> sulfato <strong>de</strong> sodio aumenta más rápidamente<br />
con <strong>el</strong> espesor másico que las obtenidas con carbonato y nitrato. Esta última observación es crucial<br />
a la hora <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa <strong>de</strong> una muestra. A modo <strong>de</strong> ejemplo, se ha<br />
realizado <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total, su incertidumbre combinada y <strong>el</strong> AMD a<br />
partir <strong>de</strong> una muestra fictícia cuyos parámetros son representativos <strong>de</strong> los valores obtenidos para<br />
un conjunto <strong>de</strong> muestras reales analizadas: Volumen: 0,250 L; Depósito salino: 112 mg; Recuento<br />
alfa: 0,125 cpm; Recuento <strong>de</strong> fondo alfa: 0,040 cpm. En la tabla 1 se muestran los resultados<br />
obtenidos. En <strong>el</strong>los se pue<strong>de</strong> apreciar que los índices <strong>de</strong> actividad alfa total obtenidos a partir <strong>de</strong><br />
las curvas <strong>de</strong> eficiencia fabricadas con carbonato y nitrato aunque difieren en un 20% entre sí,<br />
mientras que <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> valores que abarca la incertidumbre total <strong>de</strong> ambos resultados se solapan.<br />
No ocurre así para <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total obtenido a partir <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> eficiencia<br />
fabricada con sulfato sódico. En este caso, se predicen valores <strong>de</strong> actividad con una diferencia<br />
significativa frente a los anteriores en un factor 2. Este es un hecho que se <strong>de</strong>be tener en<br />
consi<strong>de</strong>ración cuando la muestra posee una concentración <strong>de</strong> sulfatos significativa, como pue<strong>de</strong><br />
suce<strong>de</strong>r en algunos tipos <strong>de</strong> aguas superficiales, o en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las aguas potables que, por ley, la<br />
concentración máxima permitida <strong>de</strong> sulfatos es <strong>de</strong> 250 mg/L. Otro hecho a <strong>de</strong>stacar es que, para la<br />
muestra fictícia empleada como ejemplo, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> calibrado en eficiencia<br />
consi<strong>de</strong>rada <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total pue<strong>de</strong> o no superar <strong>el</strong> valor paramétrico <strong>de</strong> 0,1 Bq/L<br />
indicado en <strong>el</strong> RD 140/2003, con la repercusión que <strong>el</strong>lo conlleva.<br />
Tabla No.1 Valores d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total y AMD obtenidos utilizando las curvas <strong>de</strong><br />
calibrado en eficiencias con diferentes sustratos salinos.<br />
Matriz Índice alfa total ± Error<br />
AMD<br />
(mBq/L)<br />
(mBq/L)<br />
Carbonato 62 ± 14 26<br />
Nitrato 50 ± 10 20<br />
Sulfato 120 ± 30 49<br />
Como en <strong>el</strong> método <strong>de</strong> evaporación, concrétamente, en <strong>el</strong> momento d<strong>el</strong> traspaso <strong>de</strong> la muestra<br />
<strong>de</strong> agua a la plancheta se su<strong>el</strong>e añadir una cantidad <strong>de</strong> ácido nítrico concentrado (entre 1 y 2 mL)<br />
que favorece la <strong>el</strong>iminación <strong>de</strong> los cloruros <strong>de</strong> la muestra, aumentando significativamente la<br />
concentración <strong>de</strong> nitratos en la plancheta. En este sentido, parece razonable que se use como<br />
matriz salina en la fabricación <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> calibrado sales <strong>de</strong> nitrato sódico. Dado, también, su<br />
buen comportamiento ante los choques térmicos que en algunos procedimientos se lleva a cabo a<br />
400º C y a su baja higroscopicidad. Es por <strong>el</strong>lo que, para realizar la comparación entre los<br />
radionucleidos <strong>de</strong> referencia a utilizar como patrones para construir curvas <strong>de</strong> calibrado en<br />
eficiencia se han fabricado dos <strong>de</strong> estas curvas <strong>de</strong> calibrado en eficiencias con 7 puntos cada una y<br />
tres réplicas en cada punto <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> rango 30- 200 mg, utilizando como sustrato salino <strong>el</strong> nitrato<br />
sódico. La actividad <strong>de</strong> 241 Am y 230 Th utilizada ha sido <strong>de</strong> 5 y 0,8 Bq respectivamente por<br />
plancheta. Las planchetas han sido sometidas previamente a una abrasión química con HCl para<br />
disminuir <strong>de</strong> forma mecánica la tensión superficial y favorecer la homogeneidad d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito en la<br />
plancheta.<br />
En las figuras 2 se muestran las curvas <strong>de</strong> calibrado en eficiencia obtenidas con ambos<br />
radionucleidos <strong>de</strong> referencia. En los resultados cabe <strong>de</strong>stacar que, a espesor nulo, la curva <strong>de</strong><br />
eficiencia en la que se utiliza Th-230 es un 20 % menos eficiente que la curva fabricada con Am-<br />
241. Teniendo, a<strong>de</strong>más, ésta última una ligeramente menor caida con la autoabsorción al aumentar<br />
<strong>el</strong> espesor d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito. De nuevo, hemos realizado una comparación entre <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad<br />
<strong>de</strong> la muestra ficticia anterior obtenido con ambas curvas <strong>de</strong> calibrado en eficiencias. En la tabla<br />
2 se muestran los resultados.<br />
765
Fig. 2 Curvas <strong>de</strong> eficiencia con radionucleido <strong>de</strong> referencia Am-241 y Th-230<br />
Tabla No.2 Valores d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad total y AMD obtenidos utilizando las curvas <strong>de</strong><br />
calibrado con diferentes radionucleidos <strong>de</strong> referencia.<br />
Radionucleido Índice alfa total ± Error<br />
AMD<br />
referencia<br />
(mBq/L)<br />
(mBq/L)<br />
Am-241 50 ± 10 20<br />
Th-230 80 ± 16 35<br />
De nuevo, los resultados muestran una significativa diferencia (factor 1,6) entre <strong>el</strong> índice <strong>de</strong><br />
actividad alfa total obtenido utilizando como referencia <strong>el</strong> Th-230 frente al Am-241. Lo cual,<br />
permite señalar una vez más que en función d<strong>el</strong> radionucleido <strong>de</strong> referencia que se ha utilizado<br />
para fabricar la curva <strong>de</strong> calibrado en eficiencia, <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total <strong>de</strong> una<br />
muestra <strong>de</strong> agua varia por este motivo <strong>de</strong> manera muy significativa.<br />
4. Conclusiones<br />
Reducir sensiblemente la variabilidad asociada a la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa<br />
total en muestras <strong>de</strong> agua cobra especial importancia para las muestras <strong>de</strong> agua dado las<br />
766
implicaciones que tiene <strong>el</strong> que <strong>el</strong> citado índice supere o no <strong>el</strong> valor paramétrico fijado en la<br />
legislación española vigente, RD 140/2003. Aun cuando se trata <strong>de</strong> unta técnica r<strong>el</strong>ativamente<br />
sencilla y económica, es necesario limitar la variabilidad que en la misma induce la s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> la<br />
matriz salina, así como la d<strong>el</strong> radionucleido <strong>de</strong> referencia que se utilice para la fabricación <strong>de</strong> la<br />
curva <strong>de</strong> calibrado en eficiencia.<br />
5. Agra<strong>de</strong>cimientos<br />
Al CSN por la financiación aportada al “Estudio <strong>de</strong> la problemática existente en la<br />
<strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total en aguas potables. Propuesta <strong>de</strong> Procedimientos”<br />
sin la cual no habría sido posible la ejecución <strong>de</strong> este trabajo.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] EPA (Environmental Protection Agency) 520/5-84-006, Radiochemical <strong>de</strong>termination of gross alpha activity in<br />
drinking water by coprecipitation, Method 00-02, In: Radiochemistry Procedures Manual, Eastern Environmental,<br />
Radiation Facility, Environmental Protection Agency, 1984<br />
[2] ISO/DIS 9696. Water quality- measurement of gross alpha activity in non-saline water. Thick source method.<br />
International Organization for Standarization. 1992.<br />
[3] UNE 73311-4 Determinación d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad beta total en aguas mediante contador proporcional.<br />
[4] Procedimientos para la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> índice<br />
<strong>de</strong> actividad alfa total en muestras <strong>de</strong> agua. Métodos <strong>de</strong> coprecipitación y evaporación<br />
Colección <strong>de</strong> informes técnicos. Serie Vigilancia Radiológica Ambiental. Procedimiento 1,9. CSN. 2006<br />
767
CRITERIOS GENERALES SOBRE VALIDACIÓN DE MÉTODOS<br />
DE DOSIMETRÍA EN EL MARCO DE UN SISTEMA DE CALIDAD<br />
ISO/IEC 17025<br />
R. Martín García � , T. Navarro Bravo<br />
CIEMAT. Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones. Dpto. Medio Ambiente. Av.<br />
Complutense, 22. 28040 Madrid.<br />
RESUMEN<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo se indican los criterios generales que <strong>de</strong>ben consi<strong>de</strong>rarse para la validación <strong>de</strong><br />
métodos <strong>de</strong> ensayo en la aplicación <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> calidad basado en la norma ISO/IEC 17025, así<br />
como la planificación y metodología seguida por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones <strong>de</strong> CIEMAT<br />
para validar los métodos que aplica para la realización <strong>de</strong> ensayos <strong>de</strong> dosimetría externa e interna.<br />
Palabras claves: Validación, Métodos <strong>de</strong> ensayo, Dosimetría, Sistemas <strong>de</strong> Calidad, ISO 17025.<br />
ABSTRACT<br />
In the present study the general criteria for the validation of test methods in a quality system based on<br />
ISO / IEC 17025 are indicated. Planning and methodology used by the CIEMAT-Radiation Dosimetry<br />
Service to validate the external and internal dosimetry methods are shown too.<br />
Key Words: Validation, Testing methods, Dosimetry, Quality Systems, ISO 17025.<br />
1. Introducción<br />
La acreditación <strong>de</strong> un laboratorio <strong>de</strong> ensayo según la norma ISO/IEC 17025 1 reconoce la competencia<br />
técnica <strong>de</strong> un laboratorio para la realización <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminados ensayos. Uno <strong>de</strong> los requisitos establecidos<br />
en la citada norma establece que los laboratorios <strong>de</strong>ben <strong>de</strong>mostrar que los métodos aplicados son válidos<br />
y a<strong>de</strong>cuados al uso previsto y a las necesida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> cliente. Esta <strong>de</strong>mostración se lleva a cabo mediante <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong> ensayo, que se <strong>de</strong>fine en la propia norma (apartado 5.4.5.1)<br />
como “la confirmación a través d<strong>el</strong> examen y <strong>el</strong> aporte <strong>de</strong> evi<strong>de</strong>ncias objetivas <strong>de</strong> que se cumplen los<br />
requisitos particulares para un uso previsto”. Este proceso <strong>de</strong> validación <strong>de</strong>be estar bien planificado y<br />
documentado, incluyendo los requisitos recogidos en la normativa aplicable, así como los criterios<br />
establecidos por <strong>el</strong> laboratorio para dar cumplimiento a esos requisitos establecidos.<br />
El Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones (SDR), perteneciente a la División <strong>de</strong> Medio Ambiente<br />
Radiológico d<strong>el</strong> CIEMAT realiza ensayos para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong>bidas a<br />
exposiciones externas e internas para los programas <strong>de</strong> vigilancia ocupacional <strong>de</strong> los trabajadores<br />
clasificados como profesionalmente expuestos a radiaciones ionizantes así como <strong>de</strong> otros clientes que<br />
bajo contrato soliciten sus servicios. Para asegurar <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> los límites <strong>de</strong> dosis en las<br />
exposiciones ocupacionales, y asignar <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la dosis efectiva, E, es necesario combinar las dosis<br />
� r.martin@ciemat.es.<br />
768
obtenidas <strong>de</strong> la evaluación <strong>de</strong> exposición a la radiación externa y <strong>de</strong> incorporaciones <strong>de</strong> radionucleidos 2, 3 .<br />
Para <strong>el</strong>lo emplea sistemas <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección y medida a<strong>de</strong>cuados a los tipos <strong>de</strong> radionucleidos y energías <strong>de</strong><br />
radiación a que estén expuestos dichos trabajadores. Los Servicios <strong>de</strong> Dosimetría Personal Interna (DPI) y<br />
Externa (DPE) que forman <strong>el</strong> SDR actúan bajo la autorización y condicionados d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad<br />
Nuclear (CSN), que es <strong>el</strong> organismo regulador con competencias para la autorización <strong>de</strong> los Servicios <strong>de</strong><br />
Dosimetría Personal según queda <strong>de</strong>finido en <strong>el</strong> R.D. 783/2001.<br />
El SDR ha implantado un sistema <strong>de</strong> calidad basado en la norma ISO/IEC 17025 como vehículo para<br />
asegurar la calidad <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> los ensayos y medidas, y ha solicitado la acreditación para la<br />
medida <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> radiación mediante la realización <strong>de</strong> ensayos <strong>de</strong> dosimetría interna y externa según <strong>el</strong><br />
alcance propuesto que se muestra en la Tabla 1. En <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> implantación <strong>de</strong> la norma <strong>de</strong> referencia,<br />
se han llevado a cabo las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> los métodos incluidos en <strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> acreditación,<br />
incluyendo la estimación <strong>de</strong> las incertidumbres <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> las medidas, así como <strong>el</strong><br />
aseguramiento <strong>de</strong> la trazabilidad <strong>de</strong> las mismas, <strong>de</strong> forma que se <strong>de</strong>muestre la a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> los métodos<br />
<strong>de</strong> ensayo a los fines previstos para su uso. Para <strong>el</strong>lo se han seguido los criterios recogidos en la<br />
normativa internacional 4,5,6 .<br />
2. Material y métodos<br />
Metodologías <strong>de</strong> validación. Generalida<strong>de</strong>s<br />
Según establece la norma ISO/IEC 17025, se <strong>de</strong>ben validar todos los métodos no normalizados, los<br />
métodos diseñados o <strong>de</strong>sarrollados por <strong>el</strong> laboratorio, así como los métodos normalizados empleados<br />
fuera d<strong>el</strong> alcance previsto, o bien aqu<strong>el</strong>las ampliaciones o modificaciones <strong>de</strong> los métodos normalizados.<br />
Esta validación ha <strong>de</strong> ser tan amplia como sea necesario, por lo que <strong>de</strong>be incluir a los métodos <strong>de</strong> ensayo,<br />
así como los procesos, equipos, programas informáticos, instalaciones y personal involucrado en la<br />
realización <strong>de</strong> los ensayos. Los parámetros a tener en cuenta para la validación <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> las<br />
características <strong>de</strong> los métodos empleados, y se tienen que consi<strong>de</strong>rar a<strong>de</strong>más los criterios establecidos por<br />
normas <strong>de</strong> referencia que sean <strong>de</strong> aplicación o bien, los requisitos d<strong>el</strong> cliente.<br />
Se <strong>de</strong>be realizar una validación cuando se va a aplicar un nuevo método <strong>de</strong> ensayo en <strong>el</strong> laboratorio,<br />
cuando se realiza una revisión <strong>de</strong> un método en uso, o bien, cuando se introducen cambios significativos<br />
en <strong>el</strong> método <strong>de</strong> ensayo, o se va a emplear un instrumento diferente para realizar las medidas, o cuando<br />
éstas se realizan por un nuevo analista o en diferente laboratorio. También se <strong>de</strong>be validar cuando se<br />
quiere <strong>de</strong>mostrar la equivalencia <strong>de</strong> dos métodos <strong>de</strong> ensayo.<br />
769
Tabla 1.- Ensayos incluidos en <strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> acreditación propuesto por <strong>el</strong> SDR-CIEMAT<br />
Dosimetría<br />
Externa<br />
Dosimetría<br />
Interna<br />
Ensayos / Métodos<br />
Determinación <strong>de</strong> la Dosis<br />
Equivalente Personal, Hp(d)<br />
Determinación <strong>de</strong> la Dosis<br />
Equivalente Ambiental, H*(10)<br />
Dosimetría Personal Externa.<br />
Dosimetría Termoluminiscente<br />
Dosimetría Ambiental y <strong>de</strong> Área.<br />
Dosimetría Termoluminiscente<br />
Asignación <strong>de</strong> dosis interna <strong>de</strong>bida a incorporación <strong>de</strong> radionucleidos y<br />
dosis efectiva comprometida E(50) en base a los siguientes ensayos:<br />
Métodos directos <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación<br />
<strong>de</strong> incorporación <strong>de</strong> radionucleidos<br />
en <strong>el</strong> organismo humano, mediante<br />
espectrometría gamma. (Laboratorio<br />
<strong>de</strong> Contador <strong>de</strong> Radiactividad<br />
Corporal -CRC-)<br />
Métodos indirectos <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación<br />
<strong>de</strong> incorporación <strong>de</strong> radionucleidos<br />
en <strong>el</strong> organismo humano.<br />
(Laboratorio <strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación -<br />
BIO-)<br />
Espectrometría gamma con<br />
sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong><br />
semiconductores LEGe<br />
Espectrometría gamma con<br />
sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección NaI(Tl)<br />
Espectrometría gamma con<br />
sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección Fastscan<br />
Determinación <strong>de</strong> emisores alfa<br />
en muestras <strong>de</strong> orina y heces por<br />
Espectrometría alfa con <strong>de</strong>tector<br />
<strong>de</strong> semiconductor <strong>de</strong> silicio<br />
Determinación <strong>de</strong> emisores beta<br />
en muestras <strong>de</strong> orina por<br />
Espectrometría <strong>de</strong> Cent<strong>el</strong>leo en<br />
Fase Líquida<br />
Determinación <strong>de</strong> concentración<br />
<strong>de</strong> uranio en muestras <strong>de</strong> orina<br />
por fosforimetría cinética<br />
inducida por láser<br />
Para realizar una validación a<strong>de</strong>cuada <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong> ensayo se han <strong>de</strong> tener en cuenta todos los<br />
factores que pue<strong>de</strong>n tener una inci<strong>de</strong>ncia en cualquiera <strong>de</strong> las fases d<strong>el</strong> proceso. Por lo tanto se han <strong>de</strong><br />
evaluar factores técnicos e instrumentales, factores humanos y condiciones ambientales. Los factores<br />
técnicos e instrumentales <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> las características <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> medida, por lo tanto es<br />
necesario realizar una <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> los equipos utilizados, así como <strong>de</strong> los procedimientos para su<br />
calibración y control <strong>de</strong> calidad, y se <strong>de</strong>ben consi<strong>de</strong>rar también aspectos r<strong>el</strong>acionados con la preparación<br />
<strong>de</strong> las muestras. Los factores humanos <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la competencia d<strong>el</strong> personal que realiza los métodos<br />
<strong>de</strong> ensayo, por lo que se <strong>de</strong>be asegurar su a<strong>de</strong>cuada formación y cualificación. Se <strong>de</strong>be consi<strong>de</strong>rar<br />
también la influencia <strong>de</strong> las condiciones ambientales sobre los resultados obtenidos, por lo que hay que<br />
<strong>de</strong>finir los factores que influyen y realizar una a<strong>de</strong>cuada planificación para su control contando con los<br />
métodos y equipos <strong>de</strong> medida necesarios.<br />
Las técnicas para <strong>de</strong>terminar la idoneidad <strong>de</strong> un método <strong>de</strong> ensayo incluyen la calibración con patrones<br />
certificados o materiales <strong>de</strong> referencia, la comparación <strong>de</strong> los resultados con los obtenidos empleando<br />
otros métodos, la participación en estudios <strong>de</strong> intercomparación, la evaluación sistemática <strong>de</strong> los factores<br />
que influyen en <strong>el</strong> resultado, y se <strong>de</strong>be completar con una evaluación <strong>de</strong> la incertidumbre <strong>de</strong> los<br />
resultados. En <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> validación se <strong>de</strong>be verificar <strong>el</strong> aseguramiento <strong>de</strong> la trazabilidad <strong>de</strong> los<br />
770
esultados <strong>de</strong> medida, <strong>de</strong> forma que éstos se puedan r<strong>el</strong>acionar con patrones <strong>de</strong> referencia y por esta vía al<br />
Sistema Internacional <strong>de</strong> Unida<strong>de</strong>s, mediante una ca<strong>de</strong>na ininterrumpida <strong>de</strong> comparaciones. Debe incluir<br />
a<strong>de</strong>más una estimación <strong>de</strong> la incertidumbre asociada a las medidas, por lo que basado en la experiencia y<br />
en los datos <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> los métodos, se tienen que i<strong>de</strong>ntificar los factores que aportan una<br />
incertidumbre a las medidas y realizar una estimación razonable <strong>de</strong> la misma.<br />
Se pue<strong>de</strong>n consi<strong>de</strong>rar varios tipos <strong>de</strong> validación: una validación prospectiva que consiste en la<br />
<strong>de</strong>mostración, mediante evi<strong>de</strong>ncias documentadas <strong>de</strong> que un método es a<strong>de</strong>cuado a los fines previstos<br />
para su uso; una validación retrospectiva que es la validación <strong>de</strong> un método utilizado durante cierto<br />
tiempo y ya consolidado en <strong>el</strong> laboratorio, la cual se basa en <strong>el</strong> análisis y revisión <strong>de</strong> los datos históricos<br />
disponibles <strong>de</strong> los ensayos y controles realizados; y una revalidación que es la repetición d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong><br />
validación <strong>de</strong> un método para proporcionar la seguridad <strong>de</strong> que sigue siendo válido y a<strong>de</strong>cuado al uso<br />
previsto tras la realización <strong>de</strong> modificaciones en <strong>el</strong> método, en los equipos o instalaciones o en <strong>el</strong><br />
personal que realiza los ensayos.<br />
El proceso <strong>de</strong> validación se inicia con la s<strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> ensayo a validar y la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> los<br />
criterios <strong>de</strong> aceptación que <strong>de</strong>be cumplir para consi<strong>de</strong>rarlo a<strong>de</strong>cuado. Estos criterios pue<strong>de</strong>n estar<br />
referidos a requisitos d<strong>el</strong> cliente, o pue<strong>de</strong>n estar establecidos en la normativa aplicable, o en otro caso,<br />
pue<strong>de</strong> establecerlos <strong>el</strong> propio laboratorio basándose en su conocimiento científico y experiencia práctica.<br />
Posteriormente, <strong>de</strong>be <strong>el</strong>aborarse un plan en <strong>el</strong> que se <strong>de</strong>tallen las activida<strong>de</strong>s a realizar para la validación<br />
d<strong>el</strong> método. Después <strong>de</strong> la realización <strong>de</strong> los ensayos correspondientes <strong>de</strong> acuerdo a dicho plan, se<br />
evalúan los resultados obtenidos verificando <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> los requisitos <strong>de</strong> aceptación. De no ser<br />
así se <strong>de</strong>ben realizar las acciones oportunas y previamente establecidas en <strong>el</strong> plan <strong>de</strong> validación, para<br />
corregir la <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong>tectadas. Finalmente se <strong>el</strong>abora un informe con una <strong>de</strong>claración expresa <strong>de</strong> la<br />
vali<strong>de</strong>z d<strong>el</strong> método para <strong>el</strong> uso previsto, en <strong>el</strong> que se <strong>de</strong>be incluir las activida<strong>de</strong>s realizadas y toda la<br />
información r<strong>el</strong>acionada con la validación.<br />
Validación <strong>de</strong> métodos en <strong>el</strong> SDR<br />
En <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones <strong>de</strong> CIEMAT se realizan más <strong>de</strong> 15 métodos <strong>de</strong> ensayo <strong>de</strong><br />
dosimetría interna y externa, para lo que se aplican técnicas <strong>de</strong> medida muy diversas. Esto implica una<br />
amplia variedad <strong>de</strong> criterios, parámetros, límites <strong>de</strong> aceptación y metodología a tener en cuenta para la<br />
validación <strong>de</strong> todos los métodos <strong>de</strong> ensayo incluidos en <strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> acreditación. La sistemática general<br />
establecida para la validación <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong> ensayo y medida se recoge en un Procedimiento General<br />
y se complementa y <strong>de</strong>sarrolla en los Procedimientos Técnicos específicos <strong>de</strong> los diferentes Servicios o<br />
Laboratorios que componen <strong>el</strong> SDR, en los que se <strong>de</strong>talla, basado en diferente normativa nacional e<br />
internacional, la metodología y los criterios específicos que <strong>de</strong>be cumplir cada uno <strong>de</strong> los métodos.<br />
Consi<strong>de</strong>rando la experiencia acumulada <strong>de</strong> los laboratorios d<strong>el</strong> SDR en la realización <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong><br />
ensayo, se ha planteado la realización <strong>de</strong> una validación retrospectiva, con la verificación d<strong>el</strong><br />
cumplimiento <strong>de</strong> los requisitos establecidos tras <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los datos históricos disponibles en los<br />
laboratorios, los resultados obtenidos en las participaciones en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación y los<br />
controles <strong>de</strong> calidad que se han aplicado sistemáticamente. Se ha completado <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> validación<br />
con la realización <strong>de</strong> los ensayos necesarios y se ha asegurado la trazabilidad <strong>de</strong> las medidas, mediante la<br />
utilización <strong>de</strong> forma regular <strong>de</strong> patrones y materiales <strong>de</strong> referencia. Para completar <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> vali<strong>de</strong>z<br />
<strong>de</strong> los métodos, basado en la experiencia <strong>de</strong> los laboratorios se han i<strong>de</strong>ntificado las posibles fuentes <strong>de</strong><br />
incertidumbre que afectan a cada método y se ha realizado una estimación razonable <strong>de</strong> la incertidumbre<br />
<strong>de</strong> las medidas.<br />
En los siguientes apartados se <strong>de</strong>scriben la metodología y los criterios específicos <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> los<br />
métodos <strong>de</strong> ensayo <strong>de</strong> dosimetría externa e interna aplicados por los laboratorios d<strong>el</strong> SDR <strong>de</strong> CIEMAT.<br />
771
3 Resultados y discusión<br />
Validación <strong>de</strong> Métodos <strong>de</strong> Dosimetría Externa<br />
El método y las técnicas empleadas para la validación <strong>de</strong> métodos <strong>de</strong> ensayo para la medida <strong>de</strong> la dosis<br />
equivalente personal externa Hp(10) y Hp(0.07) en cuerpo entero y extremida<strong>de</strong>s, así como para la<br />
medida <strong>de</strong> dosis equivalente ambiental H*(10) fueron los siguientes: Calibración <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong><br />
referencia, realización <strong>de</strong> los ensayos necesarios y participación en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación. Como<br />
criterios para validar los métodos <strong>de</strong> ensayo se toman los establecidos en la Guía 7.1 d<strong>el</strong> CSN 8 en <strong>el</strong> caso<br />
<strong>de</strong> la dosimetría personal y en la norma IEC 1066 (1991) 9 y su posterior revisión IEC 61066 (2006) 10<br />
para la dosimetría personal y también para la dosimetría ambiental y <strong>de</strong> área. En esa documentación se<br />
<strong>de</strong>finen los parámetros a estudiar (respuesta en función <strong>de</strong> la energía, linealidad o respuesta en función <strong>de</strong><br />
la dosis, reproducibilidad, fading, umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección, dosis residual, homogeneidad e isotropía) y los<br />
rangos <strong>de</strong> aceptación que se <strong>de</strong>ben cumplir para consi<strong>de</strong>rar <strong>el</strong> método validado.<br />
La planificación para llevar a cabo la validación incluyó la realización <strong>de</strong> irradiaciones, calibración y<br />
lectura <strong>de</strong> dosímetros, cálculo <strong>de</strong> las respuestas y coeficientes <strong>de</strong> variación, comparación <strong>de</strong> los<br />
resultados con los valores <strong>de</strong> aceptación y estimación <strong>de</strong> la incertidumbre combinada en las medidas <strong>de</strong><br />
dosis por exposición externa. Para asegurar la trazabilidad, se realiza la calibración utilizando dosímetros<br />
<strong>de</strong> referencia en laboratorios <strong>de</strong> metrología nacionales miembros <strong>de</strong> EURAMET o laboratorios <strong>de</strong><br />
calibración acreditados.<br />
La información que soporta todo <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> validación realizado se compone <strong>de</strong> las especificaciones<br />
técnicas <strong>de</strong> los dosímetros empleados, los certificados <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> los dosímetros, información <strong>de</strong><br />
los ensayos realizados para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> los parámetros a controlar y posterior comparación con los<br />
criterios <strong>de</strong> aceptación, la estimación <strong>de</strong> la incertidumbre y los informes <strong>de</strong> participación en ejercicios <strong>de</strong><br />
intercomparación, con la evaluación <strong>de</strong> resultados obtenidos.<br />
Validación <strong>de</strong> Métodos <strong>de</strong> Dosimetría Interna<br />
La metodología seguida para la validación <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong> dosimetría interna ha consistido en la<br />
realización <strong>de</strong> las calibraciones usando materiales <strong>de</strong> referencia y maniquíes, <strong>el</strong> empleo <strong>de</strong> muestras <strong>de</strong><br />
control o patrones certificados, la participación en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación y la realización <strong>de</strong><br />
ensayos planificados. Los criterios <strong>de</strong> aceptación se basan en la normas ANSI N13.30 (1996) 11 que<br />
establece como requisito <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los parámetros actividad mínima <strong>de</strong>tectable y MTL (minimum<br />
Testing Lev<strong>el</strong>) o bien en la norma ISO 28218 (2010) 12 , basada en la anterior, que requiere <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong><br />
límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección (Ld) y umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión (Ud). En ambas se <strong>de</strong>finen los rangos <strong>de</strong> aceptación para la<br />
exactitud <strong>de</strong> los resultados que <strong>de</strong>be estar entre -25% y +50% y para la precisión <strong>de</strong> las medidas que <strong>de</strong>be<br />
ser menor d<strong>el</strong> 40 %.<br />
El plan <strong>de</strong> validación para los métodos <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> CRC y BIO incluye <strong>el</strong> empleo <strong>de</strong> patrones<br />
<strong>de</strong> referencia certificados, las calibraciones <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección, <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los parámetros<br />
AMD y/o Ld, <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión o MTL, así como <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la exactitud<br />
y precisión y la posterior comparación <strong>de</strong> los resultados obtenidos con los valores <strong>de</strong> aceptación.<br />
El proceso <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> los métodos directos <strong>de</strong> incorporación <strong>de</strong> radionucleidos en <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong><br />
CRC se ha documentado con la <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> los equipos utilizados, la sistemática <strong>de</strong> calibración con<br />
maniquíes y la comparación <strong>de</strong> los resultados con los criterios <strong>de</strong> aceptación. Incluye a<strong>de</strong>más, los<br />
informes <strong>de</strong> participación en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación. La trazabilidad se asegura mediante <strong>el</strong><br />
empleo <strong>de</strong> maniquíes con actividad bien <strong>de</strong>finida y la calibración <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> medida con<br />
materiales <strong>de</strong> referencia. Se han consi<strong>de</strong>rado como posibles contribuciones a la incertidumbre combinada<br />
la incertidumbre d<strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> referencia, la homogeneidad d<strong>el</strong> material <strong>de</strong> referencia en <strong>el</strong> maniquí, la<br />
calibración d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, <strong>el</strong> fondo ambiental, la lectura d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y la estadística <strong>de</strong> contaje.<br />
772
El proceso <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> los métodos indirectos <strong>de</strong> incorporación <strong>de</strong> radionucleidos en <strong>el</strong> laboratorio<br />
<strong>de</strong> Bio<strong>el</strong>iminación se ha documentado con la <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> los equipos utilizados, la sistemática <strong>de</strong><br />
calibración con patrones certificados, <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> AMD y MTL por radionucleido, <strong>el</strong> control <strong>de</strong> fondos<br />
ambientales, <strong>el</strong> estudio d<strong>el</strong> rendimiento <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> separación radioquímica, la medida <strong>de</strong><br />
muestras patrón y muestras <strong>de</strong> control, la comparación <strong>de</strong> resultados con los criterios <strong>de</strong> aceptación, la<br />
estimación <strong>de</strong> incertidumbre y los informes <strong>de</strong> participación en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación. La<br />
trazabilidad se asegura mediante la calibración <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> medida con materiales <strong>de</strong> referencia y<br />
como posibles fuentes <strong>de</strong> incertidumbre se han consi<strong>de</strong>rado la incertidumbre d<strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> referencia, la<br />
calibración d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, la eficiencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, estadística <strong>de</strong> contaje, volumen o peso <strong>de</strong> muestra y<br />
rendimiento <strong>de</strong> la separación radioquímica.<br />
En todos los casos, la documentación y los registros generados en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> validación se mantienen<br />
a<strong>de</strong>cuadamente i<strong>de</strong>ntificados y conservados en los laboratorios junto con la información necesaria para<br />
permitir revisar <strong>el</strong> proceso en caso <strong>de</strong> que sea necesario.<br />
4. Conclusiones<br />
Se ha completado <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> todos los métodos incluidos en <strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> acreditación<br />
d<strong>el</strong> SDR, <strong>de</strong>terminando <strong>de</strong> forma experimental la vali<strong>de</strong>z y a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> dichos métodos a los fines<br />
previstos. Ha resultado un proceso costoso y laborioso teniendo en cuenta <strong>el</strong> <strong>el</strong>evado número <strong>de</strong> ensayos<br />
y variedad <strong>de</strong> métodos a validar, que sin embargo ha proporcionado una serie <strong>de</strong> ventajas entre las que<br />
cabe <strong>de</strong>stacar que se ha dado cumplimiento a uno <strong>de</strong> los requisitos establecidos en la norma<br />
ISO/IEC17025, lo que, unido al cumplimiento <strong>de</strong> otros requisitos, ha permitido al SDR estar en<br />
condiciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>mostrar su competencia técnica para la realización <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong> ensayo <strong>de</strong><br />
dosimetría externa e interna. Por otra parte, ha permitido asegurar la calidad <strong>de</strong> los resultados emitidos,<br />
ya que se han controlado aspectos r<strong>el</strong>acionados con los equipos empleados, con <strong>el</strong> personal que realiza<br />
los ensayos y con las instalaciones <strong>de</strong> los laboratorios. A<strong>de</strong>más, ha permitido satisfacer los criterios<br />
establecidos en la normativa vigente y los requisitos d<strong>el</strong> cliente en r<strong>el</strong>ación con los métodos <strong>de</strong> ensayo.<br />
5. Bibliografía<br />
[1] International Organization for Standardization / International Electrotechnical Commission. ISO /<br />
IEC 17025:2005. Requisitos generales para la competencia técnica <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> ensayo y<br />
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[2] Comisión Internacional <strong>de</strong> Protección Radiológica. Recomendaciones <strong>de</strong> la Comisión Internacional<br />
<strong>de</strong> Protección Radiológica. ICRP 103. 2007.<br />
[3] Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado. Real Decreto 783/2001. Reglamento sobre Protección Sanitaria contra<br />
Radiaciones Ionizantes. BOE n. 178, p. 27284–27393. (2001).<br />
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incertidumbre en la medición". 1995.<br />
[5]EURACHEM. The fitness for purpose of analytical methods – A laboratory gui<strong>de</strong> to method<br />
validation and r<strong>el</strong>ated topics. 1998.<br />
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773
[7] Servicio <strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones – CIEMAT. PG SDR 010 Validación <strong>de</strong> Métodos. Ed. 1 2010.<br />
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[8] Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. Guía 7.1 CSN Rev.1 (1996) Requisitos Técnico-Administrativos para<br />
los servicios <strong>de</strong> dosimetría personal. 1996.<br />
[9] International Electrotechnical Commission. IEC 1066:1991. Thermoluminiscence dosimetry systems<br />
for personal and environmental monitoring. Ed.1 1991.<br />
[10] International Electrotechnical Commission. IEC 61066:2006 Thermoluminiscence dosimetry<br />
systems for personal and environmental monitoring. Ed.2 2006.<br />
[11] American National Standards Institute. ANSI 13.30:1996 Performance Criteria for Radiobioassay<br />
(1996).<br />
[12] International Organization for Standardization. ISO 28218 Radiation Protection - Performance<br />
criteria for radiobioassay. 2010.<br />
774
CONTROL DE CALIDAD DE CML USANDO EPID: TÉCNICA DE<br />
APROXIMACIÓN CÚBICA<br />
C Pino León 1,� , J.R Puertolas Hernán<strong>de</strong>z 1 , F.J. Lozano Flores 1 , R. Larretxea Etxarri 1 .<br />
1 Hospital Donostia, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Pº Dr. Begiristain.S/N<br />
RESUMEN<br />
Para la implantación <strong>de</strong> IMRT y la garantía <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los tratamientos es necesario <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
métodos cada vez más rigurosos en <strong>el</strong> control d<strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> MLC. El uso <strong>de</strong> EPIDs<br />
basados en silicio amorfo (aSi) ha <strong>de</strong>mostrado ser una buena alternativa a los controles basados en<br />
p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas. En concreto <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> un “gar<strong>de</strong>n fence” o “strip-test” junto al EPID es un<br />
método riguroso y rápido para <strong>el</strong> control d<strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> MLC. En este trabajo se propone<br />
un método sencillo para controlar <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> las multiláminas en un campo <strong>de</strong> 19x19<br />
basándose en la altura <strong>de</strong> la unión <strong>de</strong> franjas, “R<strong>el</strong>ative Peak High” (RPH). Un estudio <strong>de</strong>tallado <strong>de</strong><br />
la respuesta d<strong>el</strong> EPID con diferentes franjas conduce a que un ajuste cúbico entre <strong>el</strong> RPH y la<br />
posición r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> las multiláminas es suficiente en <strong>el</strong> rango -0.2 a 1.5 mm <strong>de</strong>jando por <strong>de</strong>fecto<br />
entre las franjas un gap <strong>de</strong> 1 mm en la zona <strong>de</strong> colindancia. La incertidumbre asociada <strong>el</strong> método<br />
es 0.2 mm con <strong>el</strong> 95 % <strong>de</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> confianza.<br />
Palabras claves: Calidad, CML, multiláminas, gap, EPID.<br />
ABSTRACT<br />
The IMRT implantation and the treatment quality assurance need more and more rigorous methods<br />
to control the MLC positioning. Using amorphous silicon based EPIDs has shown to be a good<br />
alternative to the use of radiohromic films based controls. In fact, u-sing a strip-test with EPID is<br />
faster and more rigorous a method for checking the position of the MLC. This work proposes a<br />
simple method to control the multileaves positioning in a 19x19 fi<strong>el</strong>d, based on the high of the<br />
strip union, r<strong>el</strong>ative peak high (RPH). An exhaustive study of the EPID response with different<br />
strips shows that a cubic adjustment between RPH and the r<strong>el</strong>ative position of the multileaves is<br />
enough in the range -0.2 to 1.5 mm, if a 1 mm gap is kept in the abutment region. The uncertainty<br />
in this method is 0.2 mm at a 95 % confi<strong>de</strong>nce lev<strong>el</strong>.<br />
Key Words: Quality, MLC, multileaf, gap, EPID.<br />
1. Introducción.<br />
El <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> nuevas técnicas <strong>de</strong> tratamiento como la IMRT exige cada vez más precisión en<br />
las pruebas a las que se someten las máquinas <strong>de</strong> tratamiento. Por suerte las nuevas herramientas <strong>de</strong> las<br />
que se dispone en estas máquinas, como por ejemplo EPIDs <strong>de</strong> silicio amorfo (aSi) permite <strong>de</strong> igual<br />
forma hacer estas pruebas <strong>de</strong> forma más rápida y precisa. La tolerancia exigida hasta la fecha para IMRT<br />
estática, que es la que <strong>de</strong>sarrollamos en nuestro centro, es <strong>de</strong> ±0.5 mm 5 . La máquina a analizar es un<br />
ARTSITE TM con un 160 MLC <strong>de</strong> Siemens y <strong>el</strong> EPID utilizado para la obtención <strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong> gar<strong>de</strong>n<br />
fence es un Optivue 1000 ST. Para la correcta caracterización <strong>de</strong> nuestra imagen <strong>de</strong> franjas es necesario<br />
que se cumplan una serie <strong>de</strong> requisitos en <strong>el</strong> comportemiento <strong>de</strong> nuestro EPID. Primero que la dosis y <strong>el</strong><br />
niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> gris sean lineales y reproducibles. Por encima <strong>de</strong> 10 UM la linealidad d<strong>el</strong> 1000 ST es exc<strong>el</strong>ente y<br />
la reproducibilidad superior al 0.4 % 6 . Con esta condición almenos sabemos o aproximamos que nuestras<br />
� carlos.pinoleon@osaki<strong>de</strong>tza.net.<br />
775
distribuciones r<strong>el</strong>ativas <strong>de</strong> gris se correspon<strong>de</strong>ran a distribuciones r<strong>el</strong>ativas <strong>de</strong> dosis siempre que nuestro<br />
EPID tenga las ganancias bien ajustadas y <strong>de</strong>spreciando otros efectos <strong>de</strong> correcciones fuera <strong>de</strong> eje 6 . En<br />
este trabajo siguiendo las indicaciones <strong>de</strong> M. Mamalui-Hunter 3 y Sastre-Padro 4 se utilizan las<br />
nomenclaturas RPE, APE y RPH para referirse a error r<strong>el</strong>ativo en la posición, error absoluto en la<br />
posición y altura r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> pico al hablar d<strong>el</strong> error r<strong>el</strong>ativo entre dos pares <strong>de</strong> láminas o error en <strong>el</strong> gap,<br />
<strong>el</strong> error absoluto entre la posicion <strong>de</strong> la lámina y su valor nominal y la altura r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> dosis d<strong>el</strong> pico <strong>de</strong><br />
una colindancia. Aunque <strong>el</strong> trabajo se centra en la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> RPE a partir d<strong>el</strong> RPH si la<br />
calibración <strong>de</strong> la posición absoluta d<strong>el</strong> EPID esta garantizada con la suficiente precisión pasar d<strong>el</strong> RPE al<br />
APE es inmediato. Es por <strong>el</strong>lo que no hablaremos en este trabajo más <strong>de</strong> APE.<br />
2. Material y métodos<br />
Aunque no es absolutamente necesario si que es conveniente tener un tamaño <strong>de</strong> pix<strong>el</strong><br />
suficientemente pequeño para ajustar la posición <strong>de</strong> las láminas. En este caso <strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector da un<br />
tamaño <strong>de</strong> pix<strong>el</strong> a DFI 100 cm <strong>de</strong> 0.4 mm/pix<strong>el</strong>. Dado que los campos que interesa tener controlados con<br />
precisión son campos <strong>de</strong> IMRT no es ninguna barbaridad alejar <strong>el</strong> EPID para así disminuir <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong><br />
pix<strong>el</strong> siempre <strong>de</strong>jando un margen a<strong>de</strong>cuado para <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo, por ejemplo 19x19 cm 2 . Con <strong>el</strong><br />
EPID a DFI 140 cm 2 obtenemos un tamaño <strong>de</strong> pix<strong>el</strong> efectivo <strong>de</strong> 0.286 mm/pix<strong>el</strong> y nuestro tamaño <strong>el</strong>egido<br />
<strong>de</strong> campo cabe perfectamente sin irradiar <strong>el</strong>ectrónica sensible. Posteriormente a estas consi<strong>de</strong>raciones se<br />
ha diseñado un campo <strong>de</strong> gar<strong>de</strong>n fence con franjas <strong>de</strong> 1.9 cm separadas por un gap <strong>de</strong> 1 mm excepto las<br />
dos centrales que han sido <strong>de</strong> 1.5 cm. Esto se ilustra en la figura 1. Esta <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> un gap <strong>de</strong> 1mm se ha<br />
producido tras comprobar que como indica Mamalui 3 cuando <strong>el</strong> gap se hace 0 mm existe un cambio en <strong>el</strong><br />
comportamiento <strong>de</strong> la funcion RPE <strong>de</strong> RPH dificil <strong>de</strong> caracterizar, almenos con un polinomio simple.<br />
Dando un gap por <strong>de</strong>fecto <strong>de</strong> 1mm existe almenos un margen hasta los 0 mm en don<strong>de</strong> la RPH se pue<strong>de</strong><br />
ajustar a la RPE con un polinomio <strong>de</strong> grado 3 <strong>de</strong> forma sencilla en funcion <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> colindancia.<br />
0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6<br />
-1<br />
Fig. 1 Imagen <strong>de</strong> franjas obtenida para <strong>el</strong> control d<strong>el</strong> multiláminas. Entre las franjas se ha<br />
establecido un gap por <strong>de</strong>fecto <strong>de</strong> 1mm.<br />
Fig. 2 Representación d<strong>el</strong> RPE en mm en función d<strong>el</strong> RPH respecto al centro d<strong>el</strong> perfil para la<br />
lámina central en la unión situada a -3.5 cm d<strong>el</strong> centro <strong>de</strong> campo<br />
El analisis <strong>de</strong> cada zona <strong>de</strong> colindancia se ha llevado por separado utilizando Exc<strong>el</strong> e ImageJ<br />
para <strong>el</strong> procesado <strong>de</strong> datos. Para la modificación d<strong>el</strong> gap en vez <strong>de</strong> repetir la imagen con otros gaps se ha<br />
RPE<br />
2<br />
1<br />
0<br />
-2<br />
-3<br />
-4<br />
RPH<br />
Series1<br />
776
analizado directamente los perfiles obtenidos sobre <strong>el</strong> EPID para cada segmento y se ha buscado <strong>el</strong><br />
tamaño d<strong>el</strong> campo y sus límites como <strong>el</strong> R50 normalizando en la dosis central d<strong>el</strong> perfil. De esta forma,<br />
zona por zona <strong>de</strong> las 9 que hay, se ha sacado la función RPE <strong>de</strong> RPH como muestra la figura 3. En esta<br />
figura se pue<strong>de</strong> ver una fuerte componente lineal que po<strong>de</strong>mos suprimir dividiendo nuestra función por<br />
RPE, obteniendo la funcion <strong>de</strong> la figura 4 que es RPE como funcion <strong>de</strong> RPH dividida por RPH-1. Es en<br />
este punto que un ajuste por polinomios cúbicos que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> cada zona nos lleva a un ajuste d<strong>el</strong> RPE<br />
en función d<strong>el</strong> RPH para tamaños inferiores al tamaño <strong>de</strong> pix<strong>el</strong>. El analisis <strong>de</strong> diferentes imágenes y la<br />
suposición <strong>de</strong> que la respesta <strong>de</strong>bería ser simétrica (la zona situada a -75 mm d<strong>el</strong> eje <strong>de</strong>bería ser igual a la<br />
<strong>de</strong> 75 mm d<strong>el</strong> eje) nos lleva a que la precisión <strong>de</strong> nuestra técnica es <strong>de</strong> aproximadamente 0.2 mm siempre<br />
que nuestro EPID tenga las ganancias correctamente ajustadas utilizando <strong>el</strong> mismo polinomio, es <strong>de</strong>cir,<br />
simétrico para las dos zonas simétricas <strong>de</strong> union <strong>de</strong> campos. De esta forma podremos expresar <strong>el</strong> error<br />
r<strong>el</strong>ativo entre láminas como:<br />
RPE = (RPH 2 ·A3 + RPH·A2 + A1)·(RPH-1) (1)<br />
Tabla No.1 Valores <strong>de</strong> los coeficientes <strong>de</strong> los polinomios <strong>de</strong> ajuste según la formula 1 así como<br />
sus valores <strong>de</strong> R 2 .<br />
A3 A2 A1 R<br />
-75 -3.3587 43.91 -83.882 0.9916<br />
-55 -20.512 58.189 -81.469 0.9991<br />
-35 -36.317 77.125 -81.023 0.9939<br />
-15 -82.573 147.52 -101.57 0.9614<br />
0 -48.401 94.454 -83.737 0.9468<br />
15 -51.345 104.92 -93.949 0.9869<br />
35 -48.945 99.405 -91.565 0.9919<br />
55 -76.667 158.82 -122.2 0.9951<br />
75 -35.247 86.803 -95.22 0.9857<br />
777
RPH<br />
1.15<br />
1.1<br />
1.05<br />
1<br />
0.95<br />
0.9<br />
0.85<br />
0.8<br />
0.75<br />
0.7<br />
0.65<br />
0.6<br />
-0.60<br />
0.55<br />
-0.10 0.40 0.90 1.40 1.90 2.40<br />
RPE<br />
Fig. 3 RPH en función <strong>de</strong> RPE para las diferentes zonas <strong>de</strong> union <strong>de</strong> campos. Se pue<strong>de</strong> apreciar<br />
que entorno a RPE -0.3 se produce un cambio <strong>de</strong> ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>bido como se indicaba al principio<br />
al cambio que se produce en <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong> la función para <strong>el</strong> gap 0 mm. Si <strong>el</strong> sistema<br />
tuviera un comportamiento perfecto las zonas <strong>de</strong>berían ser simétricas, es <strong>de</strong>cir -75 = 75 ... etc.<br />
-75<br />
-55<br />
-35<br />
-15<br />
0<br />
15<br />
35<br />
55<br />
75<br />
778
RPE/(RPH-1)<br />
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2<br />
-35<br />
-40<br />
-45<br />
-50<br />
-55<br />
-60<br />
Poly.<br />
RPH<br />
(35)<br />
Poly.<br />
Fig. 4 Aproximación cuadrada para la funcion RPE/(RPH-1). Los valores d<strong>el</strong> los coeficientes (15) se<br />
Poly.<br />
muestran en la tabla 1.<br />
(-35)<br />
Poly.<br />
(-15)<br />
Poly.<br />
(0)<br />
3. Resultado y conclusiones.<br />
La implementación <strong>de</strong> los polinomios encontrados en este estudio en una macro <strong>de</strong> imageJ que<br />
también tiene en cuenta la posible rotación <strong>de</strong> la imagen permite en analisis d<strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> las<br />
láminas con una precisión <strong>de</strong> 0.2 mm <strong>de</strong> una forma muy rápida y eficiente (la prueba se pue<strong>de</strong> realizar en<br />
5 min). Si bien <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> errores parece limitado (entre -0.3 y 1.2 mm) <strong>el</strong> analisis <strong>de</strong> 160<br />
MLC ha <strong>de</strong>mostrado que es suficiente dado que los errores que se su<strong>el</strong>en producir están en ese rango, que<br />
por otra parte es <strong>el</strong> que se exige para los tratamientos <strong>de</strong> IMRT estática. Tras mas <strong>de</strong> un mes trabajando en<br />
rutina con este método los resultados d<strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> las multiláminas han indicado una<br />
reproducibilidad impresionante. Nunca se han encontrado <strong>de</strong>sviaciones superiores a 0.3 mm con respecto<br />
al gap <strong>de</strong>tectado inicialmente para un par <strong>de</strong> láminas dado. La diferencia entre los gaps <strong>de</strong> diferentes<br />
láminas si que se ha encontrado más heterogeneo. Así como la diferencia por <strong>de</strong>fecto es <strong>de</strong> un gap <strong>de</strong> 1<br />
mm, en las diferentes láminas y colindancias analizadas con este método se han encontrado variaciones<br />
que van <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los 0.5 a los 1.3 mm. En todo caso <strong>el</strong> método utilizado y testeado es correcto para su uso en<br />
controles rutinarios<br />
REFERENCIAS<br />
[1] J. Chang, C.H. Obcemea, J. Sillanpaa, J. Mechalakos, C. Burman. Use of EPID for leaf position accuracy QA of<br />
dynamic multi-leaf collimator (DMLC) treatment. Med. Phys. 31 (7) Julio 2004: 2091-2096.<br />
[2] Chen-Shou Chui, Spiridon Spirou, Thomas LoSasso. Testing of dynamic multileaf collimatio. Med. Phys. 23 (5)<br />
May 1996: 635-641.<br />
[3] M. Mamalui-Hunter, H. Li, D.A. Low. MLC quality assurance using EPID: A fitting technique with subpix<strong>el</strong><br />
precision. Med. Phys. 35 (6) Junio 2008: 2347-2355.<br />
[4] M. Sastre-Padro, U.A. van <strong>de</strong>r Hei<strong>de</strong>, H. W<strong>el</strong>leweerd. An accurate calibration method of the multileaf collimator<br />
valid for conformal and intensity modulated radiation treatments. Phys. Med. Biol. 49 (2004): 2631-2643.<br />
-75<br />
-55<br />
-15<br />
0<br />
15<br />
35<br />
55<br />
75<br />
-35<br />
779
[5] C. Pinza, F. Lliso, G. Arregui, M.J. Cesteros, L. Escudé, M. Gálvez, E. Ruiz, A. Serne, M. Vilchez.Control <strong>de</strong><br />
calidad en ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones para uso medico.Grupo <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong>, marzo d<strong>el</strong> 2007.<br />
[6] O. Ripol, A. Garcia, A. Hernan<strong>de</strong>z, J. Jiménez, J. Cortés, E. Millán, P. Ruiz, M. Can<strong>el</strong>las. Caracterización<br />
dosimétrica <strong>de</strong> un dispositivo <strong>el</strong>ectrónico <strong>de</strong> imagen portal (EPID) y <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> un mod<strong>el</strong>o simple <strong>de</strong> dosimetría<br />
portal. Rev. Fis. Med. 11(3) 2010: 199-210.<br />
780
BEAM-MATCHING DE DOS ACELERADORES PRIMUS HI<br />
P. J. Mancha 1 , P. Almendral 1 , J. C. Carbajo 1,� , D. Roberto 1 , M. Castillo 1 , R. Antúnez 1 .<br />
1 Complejo Hospitalario Universitario Infanta Cristina. Servicio <strong>de</strong> Protección<br />
Radiológica y Radiofísica, Avda <strong>de</strong> Elvas s/n 06080. Badajoz. España.<br />
RESUMEN<br />
Se ajustan, mediante <strong>el</strong> procedimiento Beam-Matching (BM), dos ac<strong>el</strong>eradores Primus Hi <strong>de</strong><br />
Siemens pertenecientes al Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica d<strong>el</strong> Complejo Hospitalario<br />
Universitarios Infanta Cristina <strong>de</strong> Badajoz. El sistema <strong>de</strong> planificación durante <strong>el</strong> BM fue<br />
PCRT3D <strong>de</strong> Técnicas Radiofísicas (v 5.08). El procedimiento consta d<strong>el</strong> ajuste d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador N/S<br />
3643 con <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador N/S 5046 por Siemens; realización <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong> aceptación según <strong>el</strong><br />
protocolo ordinario <strong>de</strong> Siemens; adquisición <strong>de</strong> medidas adicionales para <strong>el</strong> nuevo estado <strong>de</strong><br />
referencia inicial <strong>de</strong> la unidad ajustada y BM; comparación <strong>de</strong> medidas d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador ajustado con<br />
unidad N/S 5046 y con su mod<strong>el</strong>ado en PCRT3D. Los valores r<strong>el</strong>ativos a calidad d<strong>el</strong> haz (TPR20/10,<br />
R50, dmáx, Rmáx) se muestran todos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las tolerancias habituales. También son correctas las<br />
comparaciones <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> campo medidos para los haces <strong>de</strong> fotones. Sin embargo, las<br />
<strong>de</strong>sviaciones observadas sobre las distintas curvas comparadas (PDD, perfiles abiertos, perfiles<br />
con cuñas reales y virtuales) presentan algunos valores ligeramente fuera <strong>de</strong> tolerancia. Se<br />
consi<strong>de</strong>ra aceptable <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> Beam Matching para todas las energías disponibles. El<br />
hecho <strong>de</strong> que las mayores <strong>de</strong>sviaciones se encuentren al comparar perfiles con cuñas entre unidad<br />
y planificador refuerza la i<strong>de</strong>a, presente en otros trabajos que abordan <strong>el</strong> tema, <strong>de</strong> incluir como<br />
tercer actor al sistema <strong>de</strong> planificación en un protocolo <strong>de</strong> BM. Análogamente, se comprueba la<br />
necesidad <strong>de</strong> crear conjuntamente, por parte <strong>de</strong> las socieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> física médica y los fabricantes,<br />
protocolos ampliados sobre las pruebas realizadas.<br />
Palabras claves: Beam-Matching, Primus, mod<strong>el</strong>ado, dosimetría física.<br />
1. Introducción.<br />
La intención d<strong>el</strong> presente trabajo es transmitir la experiencia d<strong>el</strong> procedimiento “Beam-Matching”<br />
(BM) aplicado a dos ac<strong>el</strong>eradores Primus Hi d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica en <strong>el</strong><br />
Complejo Hospitalario Universitario Infanta Cristina <strong>de</strong> Badajoz.<br />
Está ampliamente aceptado que cada ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones <strong>de</strong> uso médico requiere un<br />
conjunto <strong>de</strong> medidas específicas, aun cuando se adquieran varias unida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> mismo mod<strong>el</strong>o y<br />
fabricante. Sin embargo, es cada vez más común adquirir unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> un mismo fabricante<br />
“ajustadas” <strong>de</strong> modo que un único conjunto <strong>de</strong> medidas pueda caracterizarlas por igual en <strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong> tratamientos d<strong>el</strong> servicio. A este procedimiento <strong>de</strong> ajuste se le ha<br />
<strong>de</strong>nominado BM. El beneficio principal consiste en la ventaja obtenida por <strong>el</strong> servicio <strong>de</strong><br />
oncología radioterápica, al po<strong>de</strong>r distribuir <strong>de</strong> un modo más sencillo y flexible los tratamientos <strong>de</strong><br />
los pacientes sobre las unida<strong>de</strong>s; beneficio que incluye aspectos que también favorecen al servicio<br />
<strong>de</strong> radiofísica.<br />
� jescch@yahoo.es<br />
781
No obstante, <strong>el</strong> criterio propuesto por <strong>el</strong> fabricante <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s su<strong>el</strong>e resultar escaso para<br />
asegurar los estrictos criterios <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad dosimétrica al uso, como ya se refleja en la<br />
literatura científica.<br />
2. Material y Métodos.<br />
El Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica dispone <strong>de</strong> dos ac<strong>el</strong>eradores Primus Hi <strong>de</strong> Siemens,<br />
números <strong>de</strong> serie: 3653 y 5046. Ambos cuentan con dos energías <strong>de</strong> fotones (6 y 18 MV) y cinco<br />
<strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones (6, 9, 12, 15 y 18 MeV) comisionadas, así como 3-D MLC, PRIMEVIEW 3i,<br />
SIMTEC AFS, VIRTUAL WEDGE y mesa <strong>de</strong> tratamiento ZXT. El sistema <strong>de</strong><br />
planificación durante <strong>el</strong> procedimiento d<strong>el</strong> BM fue PCRT3D <strong>de</strong> Técnicas Radiofísicas (v 5.08).<br />
El equipamiento <strong>de</strong> medida pertenece a la firma PTW-Freiburg, y consta básicamente <strong>de</strong> la cuba<br />
MP3 T43164/U200 con los distintos <strong>de</strong>tectores que se mencionan en las tablas 1 y 2.<br />
El procedimiento <strong>de</strong> BM consistió básicamente en los siguientes pasos:<br />
- Ajuste d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador N/S 3643 con <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador N/S 5046 por Siemens.<br />
- Realización <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong> aceptación según <strong>el</strong> protocolo ordinario <strong>de</strong> Siemens.<br />
- Adquisición <strong>de</strong> medidas adicionales para <strong>el</strong> nuevo estado <strong>de</strong> referencia inicial <strong>de</strong> la<br />
unidad ajustada y BM.<br />
- Comparación <strong>de</strong> medidas d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador ajustado con unidad N/S 5046 y con su<br />
mod<strong>el</strong>ado en PCRT3D.<br />
Las comparaciones <strong>de</strong> las distintas medidas se realizaron mediante errores r<strong>el</strong>ativos, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
parámetros. En la comparación <strong>de</strong> curvas dosimétricas se evalúan los errores mediante las<br />
diferencias porcentuales <strong>de</strong> dosis locales, incluyendo en las zonas <strong>de</strong> alto gradiente verificaciones<br />
en términos <strong>de</strong> distancia. Estos criterios siguen las recomendaciones d<strong>el</strong> Protocolo para control <strong>de</strong><br />
calidad en sistemas <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong> terapia con radiaciones ionizantes <strong>de</strong> la Sociedad Española<br />
<strong>de</strong> Física Médica. En nuestro caso:<br />
Dmedida<br />
� Dreferencia<br />
Diferencia % �<br />
�100<br />
D<br />
referencia<br />
El objetivo final d<strong>el</strong> BM es po<strong>de</strong>r utilizar un único conjunto <strong>de</strong> medidas para mod<strong>el</strong>ar ambos<br />
ac<strong>el</strong>eradores en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación; en este caso, <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> medidas tomadas en la<br />
unidad instalada más reciente en <strong>el</strong> servicio (PRIMUS Hi N/S 5046).<br />
782
Tabla No.1 Medidas d<strong>el</strong> procedimiento BM para haces <strong>de</strong> fotones.<br />
Medidas Detector<br />
Haces <strong>de</strong> Fotones<br />
DFS<br />
(cm)<br />
Geometría<br />
Profundidad<br />
(cm)<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
Campo<br />
(cm 2 )<br />
Dosimetría<br />
Absoluta<br />
CI Farmer PTW 30013 100 5, 10 10<br />
PDD CI Ross PTW 34001 100 --- 5, 10, 20, 35<br />
3, 4, 5, 8, 10,<br />
Factores <strong>de</strong> Campo CI Farmer PTW 30013 100 5, 10 15, 20, 25,<br />
30, 35, 40<br />
Perfiles<br />
Campos Abiertos<br />
Diodo Fotones PTW<br />
60008<br />
100 5, 10 5, 10, 20, 30<br />
Perfiles<br />
Cuñas Virtuales<br />
Array PTW LA48 100 10 20<br />
Perfiles<br />
Cuñas Reales<br />
Diodo Fotones PTW<br />
60008<br />
100 10 25 y 20<br />
Tabla No.2 Medidas d<strong>el</strong> procedimiento BM para haces <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones.<br />
Medidas Detector<br />
Dosimetría<br />
Absoluta<br />
PDD<br />
Perfiles<br />
Campos Abiertos<br />
3. Resultados.<br />
Haces <strong>de</strong> Electrones<br />
DFS<br />
(cm)<br />
Geometría<br />
Profundidad<br />
(cm)<br />
Tamaño <strong>de</strong><br />
Campo<br />
(cm 2 )<br />
CI Ross PTW 34001 100 RRef 15<br />
Diodo Electrones<br />
PTW 60012<br />
Diodo Electrones<br />
PTW 60012<br />
100 --- 15<br />
100 RRef 15<br />
Los valores r<strong>el</strong>ativos a calidad d<strong>el</strong> haz (TPR20/10, R50, dmáx, Rmáx) se muestran todos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las<br />
tolerancias habituales. También son correctas las comparaciones <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> campo medidos<br />
para los haces <strong>de</strong> fotones. Sin embargo, las <strong>de</strong>sviaciones observadas sobre las distintas curvas<br />
comparadas (PDD, perfiles abiertos, perfiles con cuñas reales y virtuales) presentan algunos<br />
valores ligeramente fuera <strong>de</strong> tolerancia. En la mayoría <strong>de</strong> los casos, los problemas surgen sobre las<br />
zonas <strong>de</strong> build-up en los rendimientos y <strong>de</strong> penumbras y zonas externas en los perfiles.<br />
Las mayores <strong>de</strong>sviaciones respecto a las tolerancias habituales se encuentran en los perfiles <strong>de</strong> las<br />
cuñas virtuales y reales cuando se comparan con los perfiles mod<strong>el</strong>ados en <strong>el</strong> planificador.<br />
783
TPR20/10<br />
0.800<br />
0.780<br />
0.760<br />
0.740<br />
0.720<br />
0.700<br />
0.680<br />
0.660<br />
0.640<br />
TPR20/10<br />
3 6 9 12 15 18 21<br />
MV<br />
PRIMUS N/S 3653<br />
PRIMUS N/S 5046<br />
PCRT3D<br />
Fig. 1 TPR20/10 y R100 <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> fotones.<br />
cm<br />
8.000<br />
7.000<br />
6.000<br />
5.000<br />
4.000<br />
3.000<br />
2.000<br />
1.000<br />
R50<br />
0.000<br />
3 6 9 12 15 18 21<br />
MeV<br />
PRIMUS N/S 3653<br />
PRIMUS N/S 5046<br />
PCRT3D<br />
Fig. 2 R50 y R100 <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones.<br />
FC<br />
FC<br />
RX6 FC (Swc)<br />
1.200<br />
1.150<br />
1.100<br />
1.050<br />
1.000<br />
0.950<br />
0.900<br />
0.850<br />
0.800<br />
0 10 20 30 40 50<br />
Campo (cm)<br />
RX18 FC (Swc)<br />
1.200<br />
1.150<br />
1.100<br />
1.050<br />
1.000<br />
0.950<br />
0.900<br />
0.850<br />
0.800<br />
0 10 20 30 40 50<br />
Campo (cm)<br />
Fig. 3 Factores <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> fotones.<br />
cm<br />
3.500<br />
3.000<br />
2.500<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
0.500<br />
R100<br />
0.000<br />
3 6 9 12 15 18 21<br />
MeV<br />
PRIMUS N/S 3653<br />
PRIMUS N/S 5046<br />
Referencia PCRT3D<br />
PRIMUS N/S 3653<br />
PRIMUS N/S 5046<br />
Referencia PCRT3D<br />
PRIMUS N/S 3653<br />
PRIMUS N/S 5046<br />
PCRT3D<br />
784
%<br />
%<br />
6 MV 20x20 3RW60<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
-150 -100 -50 0 50 100 150<br />
-50<br />
mm<br />
6 MV 20x20 1VW60<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
-150 -100 -50 0 50 100 150<br />
-50<br />
mm<br />
PRIMUS N/S 3653<br />
PRIMUS N/S 5046<br />
(N/S 3653)-(N/S 5046)<br />
PRIMUS N/S 3653<br />
PRIMUS N/S 5046<br />
PCRT3D<br />
Fig. 4 Perfiles <strong>de</strong> campos con cuñas reales y virtuales d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> 6 MV. Ambos son<br />
representativos <strong>de</strong> las máximas diferencias medidas.<br />
4. Conclusiones.<br />
Se consi<strong>de</strong>ra aceptable <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> Beam Matching para todas las energías disponibles. El<br />
conjunto <strong>de</strong> datos adquiridos durante <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado d<strong>el</strong> Primus Hi N/S 5046 en <strong>el</strong> PCRT3D se<br />
establece como válido para ambas unida<strong>de</strong>s, incluyendo sus valores como referencias para las<br />
subsiguientes pruebas d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad.<br />
El hecho <strong>de</strong> que las mayores <strong>de</strong>sviaciones se encuentren al comparar perfiles con cuñas entre<br />
unidad y planificador refuerza la i<strong>de</strong>a, presente en otros trabajos que abordan <strong>el</strong> tema, <strong>de</strong> incluir<br />
como tercer actor al sistema <strong>de</strong> planificación en un protocolo <strong>de</strong> BM.<br />
Análogamente, se comprueba la necesidad <strong>de</strong> crear conjuntamente, por parte <strong>de</strong> las socieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
física médica y los fabricantes, protocolos ampliados sobre las pruebas realizadas.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Sendón d<strong>el</strong> Río J. R. y otros. Comparación entre dos ac<strong>el</strong>eradores lineales Siemens Primus con la misma<br />
configuración y los mismos accesorios. XV Congreso Nacional <strong>de</strong> Física Médica. Pamplona, 2005. Física Médica.<br />
Vol. 6. Num 2, Junio 2005, pag 205.<br />
[2] Vázquez J. A. y otros. Criterio <strong>de</strong> aceptación <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>erador con ajuste beam-matching. XVI Congreso<br />
Nacional <strong>de</strong> Física Médica. Granada, 2007. Física Médica. Vol. 8. Num 1, Mayo 2007, pag 98.<br />
[3] Hrbaceck y otros. Quantitative evaluation of a beam-matching procedure using one-dimensional gamma<br />
analisys. Medical Physics, Julio 2007; Vol. 34 (7): págs. 2917-2927.<br />
[4] Sjöström D. y otros. A beam-matching concept for medical linear acc<strong>el</strong>erators. Acta Oncológica, 48 (2),<br />
págs. 192-200.<br />
785
EVALUACIÓN DEL ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD DE<br />
LOS RESULTADOS DE CALIBRACIÓN EN BASE A LA<br />
REPETICIÓN DE LAS CALIBRACIONES<br />
V.Mestre 1,� , J.Alabau 1 , A.Gómez 1,<br />
1 Laboratorio <strong>de</strong> Metrología <strong>de</strong> Radiaciones Ionizantes<br />
d<strong>el</strong> Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría. Valencia<br />
RESUMEN<br />
Para garantizar <strong>el</strong> aseguramiento <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> calibración, tal y como indica la<br />
norma UNE-EN ISO/IEC 17025:2005 en su apartado 5.9, nuestro laboratorio tiene establecidos<br />
procedimientos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> su actividad. De esta forma, participa tanto en ejercicios<br />
<strong>de</strong> intercomparación interlaboratorios, recorriendo cíclicamente todo <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
radiación recogido en <strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> su acreditación, como en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación<br />
intralaboratorio. En este caso, se repite trimestralmente tanto la calibración <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong><br />
ionización como la <strong>de</strong> un dosímetro personal <strong>de</strong> lectura directa, por dos operadores distintos. El<br />
criterio seguido para consi<strong>de</strong>rar que no se producen diferencias significativas entre los dos<br />
resultados obtenidos es que <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> compatibilidad sea menor que la unidad. Hay una fuerte<br />
corr<strong>el</strong>ación entre los resultados obtenidos por los dos operadores en los controles internos, por lo<br />
que al calcular <strong>el</strong> IC pue<strong>de</strong> quedar enmascarado un sesgo no controlado. Se presenta en este<br />
trabajo una nueva estimación <strong>de</strong> las incertidumbres usadas para <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> IC en los controles<br />
internos, que sea más efectivo para <strong>el</strong> aseguramiento <strong>de</strong> la calidad.<br />
Palabras claves: Índice <strong>de</strong> compatibilidad, intercomparación, laboratorio, calibración<br />
ABSTRACT<br />
As established by the norm UNE-EN ISO/IEC 17025:2005, section 5.9, our Laboratory is<br />
following quality control procedures. Thus, external and internal, intercomparison exercises are<br />
performed regularly. Among them, calibration of an ionisation camera and of a personal directreading<br />
dosimeter are repeated every three months by two different operators. Compatibility in<strong>de</strong>x<br />
is used as a criterion to analyze the discrepancies between both results. Due to a strong corr<strong>el</strong>ation<br />
between results obtained by the two operators, an uncontrolled disguised bias could be masked<br />
when calculating the CI value. We present a new method of evaluation of the uncertainties used to<br />
calculate the CI in the internal controls, which is presumably more effective for the quality<br />
safeguarding.<br />
Key Words: compatibility in<strong>de</strong>x, intercomparison, laboratory, calibration<br />
1. Introducción<br />
El control <strong>de</strong> calidad interno establecido para asegurar la calidad <strong>de</strong> nuestra actividad [1] consiste<br />
entre otras medidas, en la repetición periódica <strong>de</strong> una misma calibración realizada por dos<br />
operadores diferentes evaluando <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> compatibilidad (IC) obtenido. Para <strong>el</strong>lo se comparara<br />
� mestre_vic@gva.es.<br />
786
si <strong>el</strong> resultado x1 con su incertidumbre u1 obtenido por <strong>el</strong> operador 1 es o no compatible con <strong>el</strong><br />
resultado x2 y su incertidumbre asociada u2 obtenido por <strong>el</strong> operador 2 .<br />
IC �<br />
x � x<br />
1 2<br />
2 2 �u1 � u2�<br />
Si IC es menor o igual a la unidad se consi<strong>de</strong>ra que los resultados son compatibles y que no existe<br />
una diferencia significativa entre los dos operadores. Sin embargo si <strong>el</strong> IC es mayor que la unidad,<br />
se consi<strong>de</strong>ra que los resultados son NO compatibles. En ambos casos, la incertidumbre final ui ha<br />
sido calculada componiendo cuadráticamente las distintas incertidumbres que intervienen en <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> calibración. Parte <strong>de</strong> estas incertidumbres son propias d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> trabajo en sí y por<br />
tanto no atribuibles al operador. En la última revisión d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> calidad, hemos establecido en<br />
<strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las intercomparaciones internas nuevos valores <strong>de</strong> las incertidumbres u 1 y<br />
u2 <strong>de</strong>nominadas u� 1 y u� 2 <strong>de</strong> las que hemos <strong>el</strong>iminado las componentes comunes a ambos<br />
operadores y que nos permitirán recalcular nuevamente <strong>el</strong> IC, asegurando si es inferior a la unidad,<br />
la compatibilidad existente entre los distintos operadores.<br />
2. Procedimiento <strong>de</strong> calibración.<br />
El procedimiento <strong>de</strong> calibración [2] se basa en la comparación entre <strong>el</strong> valor indicado por <strong>el</strong> equipo<br />
que se está calibrando con <strong>el</strong> valor convencionalmente verda<strong>de</strong>ro <strong>de</strong>terminado mediante <strong>el</strong> patrón<br />
<strong>de</strong> referencia d<strong>el</strong> laboratorio en unas condiciones ambientales y geométricas concretas. Las<br />
condiciones ambientales <strong>de</strong> referencia son 20,0ºC <strong>de</strong> temperatura y 1013,25 mbar <strong>de</strong> presión. Las<br />
condiciones geométricas, incluyen la tensión y la filtración d<strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> rayos X (calidad <strong>de</strong><br />
radiación), <strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación y la distancia d<strong>el</strong> foco al punto. Llamamos “punto <strong>de</strong><br />
calibración” al conjunto <strong>de</strong> estas condiciones geométricas.<br />
El equipo <strong>de</strong> rayos X está provisto <strong>de</strong> una cámara monitor a la salida d<strong>el</strong> tubo que permite llevar a<br />
cabo <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la estabilidad d<strong>el</strong> haz durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> calibración. Así, al irradiar un<br />
instrumento problema irradiamos simultáneamente <strong>el</strong> equipo problema y la cámara monitor.<br />
Previo a la calibración d<strong>el</strong> instrumento y en las mismas condiciones geométricas, se ha obtenido <strong>el</strong><br />
factor <strong>de</strong> conversión entre la cámara monitor y la cámara <strong>de</strong> referencia al irradiar simultáneamente<br />
en <strong>el</strong> mismo punto <strong>de</strong> calibración, la cámara <strong>de</strong> referencia o cámara patrón calibrada en <strong>el</strong><br />
(1)<br />
787
laboratorio primario y la cámara monitor. Se realizan en ambos casos un número suficiente <strong>de</strong><br />
medidas y en todas <strong>el</strong>las se registran las condiciones ambientales [2] y [3]<br />
Los instrumentos <strong>de</strong> referencia d<strong>el</strong> laboratorio están calibrados en kerma en aire en <strong>el</strong> seno d<strong>el</strong><br />
aire. Cuando los instrumentos a calibrar mi<strong>de</strong>n distintas magnitu<strong>de</strong>s radiológicas, es necesario<br />
convertir <strong>el</strong> kerma en aire medido con <strong>el</strong> instrumento <strong>de</strong> referencia a la magnitud medida por <strong>el</strong><br />
instrumento a calibrar utilizando para <strong>el</strong>lo los factores <strong>de</strong> conversión publicados en las normas<br />
internacionales o en la bibliografía. A partir <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> la cámara monitor, usando los factores<br />
<strong>de</strong> conversión, calcularemos <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> kerma en aire en <strong>el</strong> seno <strong>de</strong> aire en <strong>el</strong> punto <strong>el</strong>egido.<br />
Comparando <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> esta magnitud o <strong>el</strong> <strong>de</strong> la correspondiente magnitud <strong>de</strong>rivada con la medida d<strong>el</strong><br />
instrumento problema, obtendremos su factor <strong>de</strong> calibración. Para cada una <strong>de</strong> las i medidas, en las<br />
escalas <strong>de</strong> magnitud integrada d<strong>el</strong> instrumento problema se <strong>de</strong>termina <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> calibración como:<br />
M<br />
N i =<br />
M<br />
/ t<br />
V,i Q,e<br />
/ t<br />
E,i M,e<br />
y para las escalas <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> la magnitud radiológica:<br />
M / t<br />
N i =<br />
M E,i<br />
V,i Q,e<br />
Don<strong>de</strong>, MV,i representa <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la magnitud radiológica, que se obtiene a partir <strong>de</strong><br />
las medidas Vi(pi,�i) <strong>de</strong> la cámara monitor corregido por la tasa <strong>de</strong> fuga V F teniendo en cuenta <strong>el</strong><br />
tiempo efectivo <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> la cámara monitor t Q,e , mediante la expresión:<br />
M = C [ V ( p , � )- V t ] k �(<br />
p , � ) k (d, p , � ) F(mGy/nC) A (4)<br />
V,i i i i F Q,e p i i at i i<br />
Siendo C la capacidad d<strong>el</strong> con<strong>de</strong>nsador utilizado en <strong>el</strong> <strong>el</strong>ectrómetro <strong>de</strong> la cámara monitor; kp�(pi,�i)<br />
<strong>el</strong> factor correctivo por la variación <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong> aire contenida en la cámara respecto a las<br />
condiciones <strong>de</strong> referencia; kat(d,pi,�i) <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> corrección por la variación <strong>de</strong> la atenuación d<strong>el</strong><br />
aire interpuesto entre la ventana d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X y <strong>el</strong> plano <strong>de</strong> referencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector;<br />
F(mGy/nC) <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> conversión entre la cámara <strong>de</strong> referencia y la cámara monitor que<br />
convierte la carga <strong>el</strong>éctrica <strong>de</strong>terminada mediante la cámara monitor a kerma en aire en <strong>el</strong> seno d<strong>el</strong><br />
aire en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> calibración <strong>el</strong>egido y A <strong>el</strong> factor por <strong>el</strong> que hay que multiplicar <strong>el</strong> kerma en aire<br />
para obtener la magnitud radiológica a calibrar.<br />
ME,i es <strong>el</strong> valor obtenido mediante <strong>el</strong> instrumento problema para la magnitud radiológica, o su tasa,<br />
a partir <strong>de</strong> sus medidas Mi(pi,�i)<br />
M = [ M ( p , � )- L] k �( p , �� ) k (d �,<br />
p , ��<br />
)<br />
(5)<br />
E,i i i i p i i at i i<br />
Siendo L la contribución a la fuga d<strong>el</strong> instrumento y los factores k � ��i y k<br />
i<br />
ya referenciados anteriormente. El factor p i i<br />
sea una cámara <strong>de</strong> ionización abierta al aire atmosférico, pero no se aplica si <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector es una<br />
cámara con gas a presión, un semiconductor, etc.<br />
(2)<br />
(3)<br />
p ( pi,<br />
) at(d �, pi,<br />
��<br />
)<br />
k �( p , �� ) solo se utiliza en <strong>el</strong> caso en que <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
788
El valor asignado al factor <strong>de</strong> calibración d<strong>el</strong> instrumento problema será <strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> las n<br />
distintas <strong>de</strong>terminaciones d<strong>el</strong> mismo:<br />
3. Cálculo <strong>de</strong> incertidumbres<br />
1<br />
N = N<br />
n<br />
n<br />
� i<br />
(6)<br />
i=1<br />
El cálculo <strong>de</strong> las incertidumbres se ha basado en [4] y se han consi<strong>de</strong>rado las siguientes:<br />
3.1 Incertidumbre d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> <strong>de</strong> referencia MV,i, que incluye:<br />
- Incertidumbre en la estimación <strong>de</strong> las fugas <strong>de</strong> la cámara monitor<br />
- Incertidumbre d<strong>el</strong> tiempo efectivo <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> la cámara monitor.<br />
- Incertidumbres asociadas a la medida <strong>de</strong> la presión y temperatura (masa <strong>de</strong> aire contenida en <strong>el</strong><br />
monitor).<br />
- Incertidumbres asociadas a la medida <strong>de</strong> la presión y <strong>de</strong> la temperatura (atenuación d<strong>el</strong> aire<br />
interpuesto entre <strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X y <strong>el</strong> monitor)<br />
- Incertidumbre asociada a la no corrección por humedad ambiental.<br />
- Incertidumbre <strong>de</strong>bida a la estabilidad <strong>de</strong> la cámara monitor<br />
- Incertidumbre <strong>de</strong>bida al factor <strong>de</strong> conversión F(mGy/nC) entre la cámara <strong>de</strong> referencia y la<br />
cámara monitor.<br />
- Incertidumbre <strong>de</strong> los factores que convierten <strong>el</strong> kerma en aire a la magnitud radiológica objeto<br />
<strong>de</strong> calibración.<br />
3.2 Incertidumbre d<strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> instrumento que ME,i, que incluye:<br />
- Incertidumbre en la estimación <strong>de</strong> las fugas <strong>de</strong> dicho instrumento.<br />
- Incertidumbres asociadas a la medida <strong>de</strong> la presión y temperatura (masa <strong>de</strong> aire contenida en la<br />
cámara).<br />
- Incertidumbres asociadas a la medida <strong>de</strong> la presión y temperatura (atenuación d<strong>el</strong> aire<br />
interpuesto entre <strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X y <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector).<br />
- Incertidumbre <strong>de</strong>bida a la no uniformidad d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación<br />
- Incertidumbre <strong>de</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> instrumento.<br />
- Incertidumbre <strong>de</strong>bida a la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector con su orientación.<br />
- Incertidumbre asociada a la no corrección <strong>de</strong> las medidas por variación en la humedad<br />
ambiental.<br />
3.3 Incertidumbre d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> calibración N:<br />
Combinando las incertidumbres <strong>de</strong> MV,i y ME,i, se <strong>de</strong>termina la incertidumbre <strong>de</strong> Ni que se<br />
compone cuadráticamente con la incertidumbre asociada a las medidas reiteradas <strong>de</strong> Ni y a la<br />
resolución <strong>de</strong> los instrumentos <strong>de</strong> medida para obtener la incertidumbre d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> calibración<br />
N. Esta incertidumbre la multiplicaremos por <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> cobertura.<br />
789
4. Resultados<br />
Analizando las incertidumbres se comprueba fácilmente que las incertidumbres <strong>de</strong>bidas tanto al<br />
factor <strong>de</strong> conversión entre la cámara <strong>de</strong> referencia y la cámara monitor como a los factores que<br />
convierten <strong>el</strong> kerma en aire a la magnitud radiológica son comunes a ambos operadores por lo que<br />
su contribución <strong>de</strong>be ser <strong>el</strong>iminada en los controles internos. Este hecho permitirá <strong>de</strong>tectar posibles<br />
<strong>de</strong>sviaciones entre los diferentes operadores. En la Tabla 1 y en la Tabla 2 se muestran los<br />
resultados recalculados <strong>de</strong> los ultimos tres años <strong>de</strong> las dobles calibraciones <strong>de</strong> un dosímetro <strong>de</strong><br />
lectura directa y <strong>de</strong> una cámara <strong>de</strong> ionización calibrados para distintas energías.<br />
Tabla No.1 Dosímetro personal <strong>de</strong> lectura directa<br />
Periodo<br />
Factores <strong>de</strong> Calibración Incertidumbres<br />
Sin recalcular<br />
Incertidumbres<br />
Recalculadas<br />
x 1 x 2 u 1 u 2 IC u� 1<br />
2<br />
2008-1 1.045 1.037 0.053 0.052 0.11 0.015 0.012 0.42<br />
2008-2 1.035 1.040 0.052 0.052 0.07 0.012 0.011 0.31<br />
2008-3 1.032 1.031 0.052 0.052 0.01 0.013 0.013 0.06<br />
2008-4 1.037 1.034 0.052 0.052 0.04 0.012 0.012 0.18<br />
2009-1 1.117 1.129 0.056 0.057 0.15 0.012 0.015 0.63<br />
2009-2 1.041 1.044 0.052 0.052 0.04 0.011 0.010 0.21<br />
2009-3 1.109 1.113 0.056 0.056 0.05 0.014 0.013 0.20<br />
2009-4 1.114 1.114 0.056 0.056 0.00 0.013 0.013 0.00<br />
2010-1 0.920 0.922 0.046 0.046 0.03 0.009 0.009 0.15<br />
2010-2 0.913 0.910 0.046 0.046 0.05 0.012 0.012 0.17<br />
2010-3 1.071 1.081 0.055 0.055 0.13 0.014 0.012 0.56<br />
2010-4 0.912 0.913 0.045 0.045 0.02 0.007 0.012 0.07<br />
IC<br />
1,0<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0,0<br />
Intercomparación Dosímetro<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
2008-2010<br />
Fig. 1 Representación gráfica d<strong>el</strong> IC en la intercomparación d<strong>el</strong> dosímetro<br />
u�<br />
IC Inicial<br />
IC<br />
IC Recalculado<br />
790
Periodo<br />
Tabla No.2. Cámara <strong>de</strong> ionización.<br />
Factores <strong>de</strong> Calibración Incertidumbres<br />
Sin recalcular<br />
Incertidumbres<br />
Recalculadas<br />
x 1 x 2 u 1 u 2 IC u� 1<br />
2<br />
2008-1 0.946 0.946 0.022 0.022 0.00 0.013 0.013 0.00<br />
2008-2 0.947 0.946 0.021 0.021 0.03 0.013 0.013 0.05<br />
2008-3 0.950 0.937 0.022 0.021 0.43 0.015 0.014 0.64<br />
2008-4 0.940 0.957 0.021 0.022 0.56 0.014 0.015 0.85<br />
2009-1 0.948 0.947 0.021 0.022 0.03 0.013 0.015 0.05<br />
2009-2 0.942 0.942 0.021 0.021 0.00 0.013 0.013 0.00<br />
2009-3 0.940 0.935 0.022 0.022 0.16 0.015 0.013 0.25<br />
2009-4 1.003 1.002 0.023 0.023 0.03 0.015 0.015 0.05<br />
2010-1 0.987 0.994 0.022 0.022 0.22 0.015 0.015 0.33<br />
2010-2 0.975 0.975 0.022 0.022 0.00 0.014 0.014 0.00<br />
2010-3 0.997 0.985 0.022 0.022 0.39 0.014 0.014 0.60<br />
2010-4 0.958 0.956 0.022 0.022 0.06 0.015 0.015 0.00<br />
IC<br />
1<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0<br />
Intercomparación Cámara<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
2008-2010<br />
Fig. 2 Representación gráfica d<strong>el</strong> IC en la intercomparación <strong>de</strong> la cámara.<br />
5. Conclusiones<br />
u�<br />
IC Inicial<br />
IC<br />
IC Recalculado<br />
Al <strong>el</strong>iminar las incertidumbres comunes en ambos certificados, <strong>el</strong> método <strong>de</strong> evaluación entre los<br />
operadores se ha vu<strong>el</strong>to más sensible pudiendo poner <strong>de</strong> manifiesto más fácilmente sesgos no<br />
controlados.<br />
791
Si bien <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> IC ha aumentado éste sigue siendo, en todos los casos revisados, inferior a la<br />
unidad confirmándose la compatibilidad entre los diferentes operadores. A la vista <strong>de</strong> los<br />
resultados se podría estudiar la conveniencia, si se mantiene la plantilla actual, <strong>de</strong> realizar una<br />
única calibración trimestral alternando la cámara o <strong>el</strong> dosímetro.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] UNE-EN ISO/IEC 17025. Requisitos generales para la competencia <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> ensayo y calibración.<br />
[2] Procedimientos internos <strong>de</strong> calibración CND-2 y CND-1.d<strong>el</strong> Manual <strong>de</strong> Calidad d<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Metrología<br />
d<strong>el</strong> CND. Roig F., Gómez A. . 2009<br />
[3] Capítulo 3: M.Ginjaume, “Procedimientos <strong>de</strong> calibración”, “Procedimientos recomendados para la dosimetría <strong>de</strong><br />
rayos X <strong>de</strong> energías entre 20 y 150 keV en radiodiagnóstico” Editado por la <strong>SEFM</strong> .2005. P.Ruiz Manzano,<br />
M.Alonso, E. Corredoira, M.Ginjaume, J.Molero, M.F. Rodríguez y J.C. Ruiz Rodríguez<br />
[4] CEA-ENAC-LC/02. Rev. 1 Enero 1998. Expresión <strong>de</strong> la incertidumbre <strong>de</strong> medida en las calibraciones<br />
792
CONTROLES DE CALIDAD PERIÓDICOS DE UN ACELERADOR<br />
LINEAL UTILIZANDO EL SISTEMA ELECTRÓNICO DE<br />
IMÁGENES PORTALES<br />
D. Planes Meseguer 1,� , M.P. Dorado Rodríguez 1 , R.D. Esposito 1<br />
1 ERESA-Hospital General Universitario <strong>de</strong> Elche, Servicio <strong>de</strong> Radioterapia, Elche<br />
(Alicante)<br />
RESUMEN<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo presentamos nuestra solución para la realización <strong>de</strong> los controles <strong>de</strong> calidad<br />
periódicos mensuales (CPm) geométricos – mecánicos y d<strong>el</strong> colimador multiláminas (MLC),<br />
utilizando <strong>el</strong> sistema <strong>el</strong>ectrónico para la adquisición <strong>de</strong> imágenes portales (EPID) <strong>de</strong> nuestros dos<br />
CLINAC VARIAN. Para <strong>el</strong>lo hemos <strong>de</strong>sarrollado programas específicos, creado con software<br />
libre. Los resultados <strong>de</strong> los controles se guardan automáticamente en nuestro servidor web, junto a<br />
otro tipo <strong>de</strong> información generada en nuestro servicio. La solución que hemos <strong>de</strong>sarrollado nos<br />
permite optimizar los tiempos y estandarizar la realización <strong>de</strong> los CPm geométricos – mecánicos y<br />
d<strong>el</strong> MLC. Después <strong>de</strong> 1 – 2 sesiones <strong>de</strong> aprendizaje <strong>el</strong> usuario pue<strong>de</strong> llevar a cabo los primeros en<br />
menos <strong>de</strong> 1 hora y los segundos en aproximadamente 40 minutos. Tomando es consi<strong>de</strong>ración que<br />
hemos <strong>de</strong>sarrollado aplicaciones equivalentes para los CPm dosimétricos y d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
imágenes portales con fuente <strong>de</strong> kV (OBI) po<strong>de</strong>mos realizar todos los controles periódicos,<br />
incluyendo sus análisis en un tiempo máximo <strong>de</strong> 5 horas. A<strong>de</strong>más es posible prescindir, por estos<br />
CPm, d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ículas radiográficas y <strong>de</strong> software comerciales.<br />
Palabras claves: control <strong>de</strong> calidad, sistema <strong>el</strong>ectrónico <strong>de</strong> imágenes portales, software <strong>de</strong><br />
análisis, información radioterapia.<br />
ABSTRACT<br />
In this work we introduce our solution to optimize monthly geometrics – mechanics and multileaf<br />
collimators (MLC) quality assurance controls by means of the <strong>el</strong>ectronic portal imager <strong>de</strong>vice<br />
(EPID) of our two VARIAN CLINACs. For this purpose we wrote specific software using<br />
freeware applications. Test results are automatically stored in our web server, together with several<br />
kinds of information produced in our <strong>de</strong>partment. The solution we set up allows us to optimise<br />
times and standardise procedures to accomplish the specified quality controls. With just two<br />
training sessions the user is able to accomplish monthly geometrics – mechanics controls in less<br />
than one hour and MLC controls in about 40 minutes. Moreover we <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped similar applications<br />
and procedures for both monthly dosimetric controls and the kV positioning system (OBI). These<br />
tools allow us to accomplish monthly quality assurance controls, including analysis of test results,<br />
in less than five hours. Finally it is possible, for these monthly controls to avoid using radiographic<br />
films and commercial software.<br />
Key Words: quality assurance, <strong>el</strong>ectronic portal imager <strong>de</strong>vice, analysis software, radiation therapy<br />
information.<br />
1. Introducción.<br />
La realización <strong>de</strong> los controles <strong>de</strong> calidad periódicos mensuales (CPm) <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador lineal para<br />
radioterapia pue<strong>de</strong> representar una tarea sencilla cuando se hayan protocolizado y estandarizado<br />
� dplanes@eresa.com.<br />
793
los procedimientos. Sin embargo estos controles, aunque imprescindibles, pue<strong>de</strong>n necesitar un<br />
tiempo consi<strong>de</strong>rable durante <strong>el</strong> cual la maquina y generalmente dos unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong><br />
Radiofísica están ocupadas. A<strong>de</strong>más requieren <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> una gran cantidad <strong>de</strong> material como<br />
p<strong>el</strong>ículas radiográficas y software comerciales para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los resultados. Para optimizar y<br />
estandarizar la realización <strong>de</strong> los CPm geométricos – mecánicos y d<strong>el</strong> colimador multiláminas<br />
(MLC) hemos <strong>de</strong>cidido utilizar <strong>el</strong> sistema <strong>el</strong>ectrónico para la adquisición <strong>de</strong> imágenes portales<br />
(EPID). Para guiar <strong>el</strong> usuario en la realización <strong>de</strong> los controles y en <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las imágenes y <strong>de</strong><br />
los datos adquiridos hemos <strong>de</strong>sarrollado programas específicos utilizando software libre. Los<br />
resultados <strong>de</strong> estos controles, junto a otro tipo <strong>de</strong> información generada en nuestro servicio, se<br />
guardan automáticamente en nuestro servidor web. De esta forma no solo po<strong>de</strong>mos almacenar<br />
todos lo resultados adquiridos, sino analizar estos resultados en <strong>el</strong> tiempo disponiendo en <strong>el</strong><br />
servidor web <strong>de</strong> una base <strong>de</strong> datos r<strong>el</strong>acional.<br />
2. Materiales y métodos.<br />
En nuestro Servicio los tratamientos se administran con 2 ac<strong>el</strong>eradores lineales Varian Clinac 2100<br />
CD equipados con EPID aS500 y MLC Millennium <strong>de</strong> 120 láminas. Uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los dispone a<strong>de</strong>más<br />
d<strong>el</strong> sistema OBI para la verificación d<strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> paciente con una fuente <strong>de</strong> radiación<br />
con energía <strong>de</strong> kV. La planificación <strong>de</strong> los tratamientos se realiza con 3 estaciones Pinnacle3 <strong>de</strong><br />
Philips. Estos y los ac<strong>el</strong>eradores están integrados en la red Aria <strong>de</strong> Varian, que gestiona parte <strong>de</strong><br />
las informaciones y <strong>de</strong> las imágenes generadas en las diferentes etapas d<strong>el</strong> tratamiento. A<strong>de</strong>más<br />
hemos implementado un servidor web, basado en Apache 2.2 (Apache Software Foundation [1])<br />
en <strong>el</strong> cual se almacenan más informaciones producidas durante las diferentes fases d<strong>el</strong> tratamiento.<br />
Por ejemplo, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> Pinnacle3 se exportan, entre otros, los datos y las imágenes <strong>de</strong> los planes, los<br />
datos <strong>de</strong> los histogramas dosis-volumen (DVH) y los índices <strong>de</strong> conformidad. Des<strong>de</strong> la red Aria se<br />
exportan las prescripciones y los datos <strong>de</strong> los planes recibidos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> las estaciones <strong>de</strong><br />
planificación. En <strong>el</strong> servidor también se almacenan los datos necesarios para la verificación,<br />
mediante un algoritmo alternativo, <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s monitor calculadas con <strong>el</strong> Pinnacle3, los datos<br />
<strong>de</strong> las correcciones d<strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> los pacientes durante <strong>el</strong> tratamiento y los resultados <strong>de</strong><br />
las verificaciones dosimétricas <strong>de</strong> los tratamientos que lo requieren. Por último se almacenan<br />
también los resultados <strong>de</strong> los controles <strong>de</strong> calidad periódicos <strong>de</strong> los ac<strong>el</strong>eradores. En <strong>el</strong> servidor<br />
están a<strong>de</strong>más instalados un intérprete d<strong>el</strong> lenguaje <strong>de</strong> scripting PHP (PHP Group [2]), que permite<br />
la gestión d<strong>el</strong> mismo servidor y la creación <strong>de</strong> páginas dinámicas, <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> base <strong>de</strong><br />
datos MySQL v5 (Sun Microsystems [3]) y <strong>el</strong> servidor FTP Filezilla3 (Filezilla Project [4]) para la<br />
gestión <strong>de</strong> los flujos <strong>de</strong> información. El EPID aS500 es un dispositivo para la adquisición <strong>de</strong><br />
imágenes portales basado en silicio amorfo (a-Si). El sistema está constituido por los siguientes<br />
componentes [5]: (1) la unidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> la imagen (IDU) constituido por <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong><br />
silicio amorfo y su <strong>el</strong>ectrónica; (2) <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> las imágenes (IAS2) constituido<br />
por la <strong>el</strong>ectrónica <strong>de</strong> adquisición para <strong>el</strong> IDU y la interfaz; (3) la estación <strong>de</strong> trabajo PortalVision.<br />
En <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector un cent<strong>el</strong>leador convierte los rayos X en fotones visibles. Estos interactúan con una<br />
matriz <strong>de</strong> fotodiodos adjunta al pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> a-Si. Los fotodiodos transforman los fotones inci<strong>de</strong>ntes en<br />
cargas <strong>el</strong>éctricas y la <strong>el</strong>ectrónica d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector trasfiere esta carga <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los píx<strong>el</strong>es hasta la<br />
<strong>el</strong>ectrónica <strong>de</strong> salida. El área sensible d<strong>el</strong> pan<strong>el</strong> es <strong>de</strong> 512 x 384 píx<strong>el</strong>es, la dimensión d<strong>el</strong> píx<strong>el</strong> es<br />
<strong>de</strong> 0.784 mm resultando en un área sensible <strong>de</strong> 40x30 cm 2 . La imagen adquirida consta <strong>de</strong> unos<br />
200 000 píx<strong>el</strong>es y es obtenida activando línea <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es tras línea. La gestión <strong>de</strong> los dispositivos<br />
EPID y la adquisición <strong>de</strong> las imágenes para los CPm se realizan con <strong>el</strong> software AM Maintenance,<br />
proporcionado por Varian. Para la realización <strong>de</strong> los controles geométricos – mecánicos se ha<br />
escrito <strong>el</strong> programa QAMech. Este se ha <strong>de</strong>sarrollado en <strong>el</strong> lenguaje <strong>de</strong> programación D<strong>el</strong>phi<br />
(Embarca<strong>de</strong>ro Technologies [6]) d<strong>el</strong> cual existe una versión libre <strong>de</strong>nominada Turbo D<strong>el</strong>phi. QA<br />
Mech dispone <strong>de</strong> una interfaz grafica que guía <strong>el</strong> usuario en la ejecución <strong>de</strong> los controles y<br />
permite <strong>el</strong> análisis posterior <strong>de</strong> las imágenes adquiridas. Los resultados, en formato <strong>de</strong> fichero<br />
html, se trasfieren automáticamente, una vez terminado <strong>el</strong> análisis, al servidor web mediante<br />
protocolo FTP. Para la realización <strong>de</strong> los controles d<strong>el</strong> MLC han sido preparado ficheros <strong>de</strong><br />
configuración <strong>de</strong> las láminas específicos para cada test y se ha <strong>de</strong>finido una secuencia optimizada<br />
794
<strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> las imágenes. El análisis <strong>de</strong> estas imágenes se realiza mediante un conjunto <strong>de</strong><br />
macros <strong>de</strong> ImageJ (NIMH, Maryland, USA [7]) escritas por nosotros y que hemos <strong>de</strong>nominado<br />
MLCTools. ImageJ proporciona los resultados en forma <strong>de</strong> imágenes, para <strong>el</strong> análisis visual, y <strong>de</strong><br />
ficheros <strong>de</strong> texto que se analizan mediante hojas <strong>de</strong> cálculo <strong>el</strong>ectrónicas para las cuales también se<br />
han escrito macros específicas que automatizan los procedimientos <strong>de</strong> análisis. Los resultados se<br />
introducen en <strong>el</strong> servidor web, en formato <strong>de</strong> texto, mediante una página html.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
El paso pr<strong>el</strong>iminar a la utilización d<strong>el</strong> EPID para la realización <strong>de</strong> los CPm ha consistido en <strong>el</strong><br />
estudio <strong>de</strong> sus características. En particular hemos centrado nuestra atención en parámetros como<br />
la resolución espacial, la ausencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>formaciones geométricas, las características <strong>de</strong> las<br />
imágenes adquiridas y también la sencillez <strong>de</strong> los procedimientos <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> las mismas.<br />
En particular la resolución espacial medida con un disco <strong>de</strong> Leeds con fotones <strong>de</strong> 6 MV, rateo <strong>de</strong><br />
dosis <strong>de</strong> 100UM/min y EPID en <strong>el</strong> isocentro d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador ha resultado ser <strong>de</strong> 0.71 pares <strong>de</strong> líneas<br />
por mm. Las imágenes adquiridas son<br />
100<br />
75<br />
50<br />
25<br />
0<br />
0 100 200 300 400<br />
pix<strong>el</strong><br />
Fig. n. 1 La lámina 3 <strong>de</strong> la bancada A se ha <strong>de</strong>splazado <strong>de</strong> 8.6 cm mientras que todas<br />
las <strong>de</strong>más se han <strong>de</strong>splazado <strong>de</strong> 8,5 cm. Esta diferencia se aprecia visualmente en la<br />
imagen adquirida con <strong>el</strong> EPID y <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> perfil medido entre pares <strong>de</strong> láminas<br />
opuestas. El grafico los perfiles <strong>de</strong> las laminas opuestas 3A-3B (rojo) y 4B-4B (negro).<br />
guardadas en formato dicom. En <strong>el</strong> hea<strong>de</strong>r dicom se hallan informaciones como <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> la<br />
imagen (512x384 píx<strong>el</strong>es), los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> grises (16), las dimensiones <strong>de</strong> los píx<strong>el</strong>es (0.784 mm),<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la energía <strong>de</strong> fotones utilizada, la tasa <strong>de</strong> dosis y la distancia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la fuente<br />
<strong>de</strong> radiación. Las pruebas que hemos realizado nos han <strong>de</strong>mostrado que es posible utilizar <strong>el</strong> EPID<br />
para realizar los CPm geométricos – mecánicos y d<strong>el</strong> MLC. Por ejemplo, hemos podido<br />
comprobar que con un simple análisis visual <strong>de</strong> la imagen y <strong>de</strong> los perfiles <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> gris es<br />
posible <strong>de</strong>tectar diferencias <strong>de</strong> posicionamiento <strong>de</strong> las láminas d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n d<strong>el</strong> mm. En la Fig. n. 1 se<br />
muestra la imagen adquirida posicionando <strong>el</strong> colimador a 90º y todas las láminas <strong>de</strong> las dos<br />
bancadas d<strong>el</strong> MLC abiertas a 8.5 cm d<strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> campo, meno la lámina 3 <strong>de</strong> la bancada A<br />
(superior en la imagen) abierta <strong>de</strong> 8.6 cm. En la imagen es claramente visible <strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento <strong>de</strong><br />
la lámina 3A, así como es posible <strong>de</strong>tectar esta diferencia trazando <strong>el</strong> perfil entre los pares <strong>de</strong><br />
lámina opuestas. Todos los controles se realizan disparando 2 UM con fotones <strong>de</strong> 6MV y rateo <strong>de</strong><br />
dosis <strong>de</strong> 100 UM/min. El <strong>de</strong>tector se posiciona generalmente en <strong>el</strong> isocentro d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador.<br />
Los CP geométricos incluyen 8 diferentes tipos <strong>de</strong> test. Estos son: 1) coinci<strong>de</strong>ncia retícula – centro<br />
d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación, 2) geometrías <strong>de</strong> las mordazas, 3) tamaño <strong>de</strong> campo, 4) coinci<strong>de</strong>ncia<br />
campo luz – radiación, 5) rotación d<strong>el</strong> colimador, 6) isocentros <strong>de</strong> radiación d<strong>el</strong> colimador, 7) <strong>de</strong> la<br />
ni<strong>el</strong> <strong>de</strong> gris normalizado<br />
4A-4B<br />
3A-3B<br />
795
mesa y 8) d<strong>el</strong> gantry. Las imágenes necesarias (34 en total) se adquieren en una secuencia<br />
optimizada (Fig. n. 2) indicada en la primera pantalla d<strong>el</strong> programa. Durante la ejecución <strong>de</strong> las<br />
pruebas se r<strong>el</strong>lena la tabla, presente en dicha pantalla, que se utilizará como índice ‘imagen – test’.<br />
En <strong>el</strong> programa QAMech se hallan, or<strong>de</strong>nadas es hojas diferentes, las herramientas especificas<br />
para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las imágenes adquiridas. Estas hojas están nombrada según <strong>el</strong> test especifico<br />
(retícula, geometría mordazas, etc.). En cada hoja se cargan las imágenes correspondientes (según<br />
<strong>el</strong> índice<br />
Fig. n. 2 Pantalla d<strong>el</strong> programa QA_Mech en la cual se indica la secuencia <strong>de</strong> 34<br />
imágenes que <strong>el</strong> usuario adquiere para los CPm geométricos – mecánicos. Para cada<br />
imagen se indica <strong>el</strong> set up <strong>de</strong> medida. Esta lista se guarda en <strong>el</strong> servidor web y se<br />
utiliza como índice ‘imagen-test’ durante <strong>el</strong> análisis. Se pue<strong>de</strong>n ver las diferentes<br />
secciones don<strong>de</strong> se analizan los resultados <strong>de</strong> los diferente test.<br />
imagen – test) y se indican las instrucciones para efectuar <strong>el</strong> análisis. Los resultados se presentan<br />
automáticamente en <strong>el</strong> mismo apartado. Para la realización <strong>de</strong> los test geométricos se utilizan dos<br />
herramientas. La primera son cuatro fichas metálicas, hechas por nosotros, con una pequeña ranura<br />
(Fig. n. 3) que se utilizan para marcar la retícula d<strong>el</strong> campo, los márgenes d<strong>el</strong> campo luz o los<br />
láseres y se ponen encima d<strong>el</strong> EPID. La segunda es <strong>el</strong> front-pointer, proporcionado por Varian<br />
para la calibración d<strong>el</strong> t<strong>el</strong>émetro, y que nosotros utilizamos en los test para verificar <strong>el</strong> isocentro<br />
d<strong>el</strong> gantry y <strong>de</strong> la mesa posicionando la punta al isocentro d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador.<br />
Fig. n. 3 Las 4 fichas metálicas (izda.) y <strong>el</strong> front pointer (dcha.) que se utilizan en los<br />
tests geométricos.<br />
796
Fig. n. 4 Pantalla d<strong>el</strong> programa QA_Mech para la realización <strong>de</strong> los controles<br />
mecánicos.<br />
La última hoja <strong>de</strong> QAMech está reservada a los controles mecánicos y no necesitan <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong><br />
EPID. Estos incluyen: 1) las escalas angulares d<strong>el</strong> colimador, 2) <strong>de</strong> la mesa y 3) d<strong>el</strong> gantry, 4) <strong>el</strong><br />
t<strong>el</strong>émetro, 5) las escalas lineales <strong>de</strong> la mesa y 6) los isocentros mecánicos <strong>de</strong> colimador, mesa y<br />
gantry. El programa guía al usuario y permite la introducción <strong>de</strong> las medidas indicando al mismo<br />
tiempo <strong>el</strong> resultado. Terminados los controles se genera automáticamente un informe que, en<br />
formato <strong>de</strong> fichero html, se transfiere al servidor web mediante protocolo FTP. El tiempo para la<br />
realización <strong>de</strong> los CPm geométricos – mecánicos es aproximadamente <strong>de</strong> 1 hora.<br />
De todos los controles mensuales d<strong>el</strong> MLC, siete se realizan con <strong>el</strong> auxilio d<strong>el</strong> EPID. Las imágenes<br />
se adquieren disparando 2 UM, con rateo <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> 100UM/min y EPID al isocentro. Los test<br />
son: 1) verifica <strong>de</strong> la in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la conformación <strong>de</strong> campos MLC con <strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> gantry,<br />
2) la alineación r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> las láminas entre sí, 3) la alineación <strong>de</strong> las bancadas <strong>de</strong> láminas con <strong>el</strong><br />
giro d<strong>el</strong> colimador, 4) <strong>el</strong> paral<strong>el</strong>ismo entre láminas y colimadores 5) la alineación <strong>de</strong> las láminas<br />
opuestas (test picket feneces)6, coinci<strong>de</strong>ncia campo luz – radiación y 7) radiación <strong>de</strong> fuga entre las<br />
láminas. Para <strong>el</strong> test 1, don<strong>de</strong> es previsto <strong>el</strong> giro d<strong>el</strong> gantry, las láminas se posicionan siempre<br />
<strong>de</strong>spués <strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> gantry. Para la realización <strong>de</strong> estos controles han sido preparados<br />
ficheros <strong>de</strong> configuración <strong>de</strong> las láminas específicos para cada test y se ha <strong>de</strong>finido una secuencia<br />
optimizada <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> las imágenes (por un total <strong>de</strong> 23 imágenes). Esta lista es consultable<br />
conectándose al servidor web (Tabla 1).<br />
797
Tabla No.1 Guía para la realización <strong>de</strong> los test MLC con EPID.<br />
Test Gantry Col Conf. MLC X1/ X2 Y1/Y2 Ejemplo imagen<br />
180<br />
23 29<br />
MLC1<br />
90<br />
0<br />
270<br />
0 mlc1<br />
MLC2 0 90 mlc2 26 40<br />
MLC3 0<br />
MLC4 0<br />
90<br />
270<br />
270<br />
90<br />
90<br />
0<br />
MLC5 0 90<br />
MLC6 0 0<br />
mlc3a<br />
mlc3b<br />
20 40<br />
0/10 40<br />
no mlc<br />
10/0<br />
25 10/0<br />
0/10<br />
mlc4a<br />
mlc4b<br />
20<br />
mlc51 12/3 40<br />
mlc52 7/8<br />
mlc53 2/13<br />
mlc54 -2/18<br />
mlc55 -2/18<br />
mlc61<br />
marcar luz mlc62<br />
25 25<br />
mlc62<br />
sin marcadores<br />
MLC7 0 0 mlc7 15/10<br />
El test MLC1 se realiza con <strong>el</strong> colimador a 0º para que sean visibles eventuales efectos <strong>de</strong> la<br />
gravedad sobre las láminas con <strong>el</strong> giro d<strong>el</strong> gantry. De esta forma se pue<strong>de</strong>n analizar 48 pares <strong>de</strong><br />
láminas. Los <strong>de</strong>más test se realizan con <strong>el</strong> colimador a 90º para que sean visibles todos los 60<br />
pares <strong>de</strong> láminas. Para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las imágenes se utilizan macros d<strong>el</strong> programa ImageJ escritas<br />
por nosotros y <strong>de</strong>nominadas MLCTools. Estas se ejecutan automáticamente en secuencia tras<br />
indicar <strong>el</strong> directorio don<strong>de</strong> se hallan las imágenes. Estas se cargan automáticamente en secuencia.<br />
Mensajes en pantalla guían <strong>el</strong> usuario en <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> análisis. Por esta razón es<br />
imprescindible que las imágenes sean adquiridas en <strong>el</strong> or<strong>de</strong>n indicado. MLCTools genera<br />
imágenes procesadas para <strong>el</strong> análisis visual en pantalla (como por ejemplo la suma <strong>de</strong> las imágenes<br />
– que<br />
20<br />
798
Fig. n. 4 Pantalla d<strong>el</strong> la macro MLCTools <strong>de</strong> ImageJ que hemos escrito para <strong>el</strong> análisis<br />
<strong>de</strong> las imágenes adquirida para los CPm d<strong>el</strong> MLC.<br />
simula la doble exposición <strong>de</strong> las p<strong>el</strong>ículas radiográficas – adquiridas para los test MLC3, MLC4 y<br />
MLC6) y extrae perfiles pre<strong>de</strong>terminados <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> gris. Estos se guardan automáticamente<br />
como ficheros <strong>de</strong> texto. Para los test MLC1 y MLC2 se extraen los perfiles entre pares <strong>de</strong> láminas<br />
opuestas. Para los test MLC3 y MLC5 se extraen los perfiles horizontales d<strong>el</strong> espacio entre las<br />
láminas. Los ficheros <strong>de</strong> los perfiles se procesan automáticamente mediante macros <strong>de</strong> una hoja <strong>de</strong><br />
cálculo. Estas macros crean también los ficheros <strong>de</strong> resultados. En estos ficheros (uno para cada<br />
test) se comparan los perfiles <strong>de</strong> las láminas con las respectivas referencias y, en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> test<br />
MLC1, también con los perfiles adquiridos a los diferentes ángulos d<strong>el</strong> gantry. Con <strong>el</strong> test MLC7<br />
conseguimos medir la transmisión <strong>de</strong> radiación a través <strong>de</strong> las láminas comparando los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
gris <strong>de</strong> un campo abierto con aqu<strong>el</strong>los <strong>de</strong> un campo cerrado por las láminas d<strong>el</strong> MLC. Los<br />
resultados <strong>de</strong> estas pruebas, junto a los resultados <strong>de</strong> otros test d<strong>el</strong> MLC que no requieren <strong>el</strong> uso<br />
d<strong>el</strong> EPID (interlock <strong>de</strong> seguridad, v<strong>el</strong>ocidad límite <strong>de</strong> las láminas, precisión y reproducibilidad d<strong>el</strong><br />
posicionamiento <strong>de</strong> las láminas en condiciones críticas) se introducen en un form html, que<br />
mediante <strong>el</strong> lenguaje php genera un informe almacenado en <strong>el</strong> servidor. El tiempo para la<br />
realización <strong>de</strong> los CPm d<strong>el</strong> MLC es aproximadamente <strong>de</strong> 1 hora.<br />
Antes <strong>de</strong> utilizar <strong>el</strong> EPID y las herramientas que hemos <strong>de</strong>sarrollado en la rutina <strong>de</strong> nuestros<br />
controles hemos comprobado que los resultados proporcionados son comparables a aqu<strong>el</strong>los que se<br />
obtendrían con métodos tradicionales (p<strong>el</strong>ículas radiográficas y cámaras <strong>de</strong> ionización). Algunos<br />
<strong>de</strong> estos resultados se resumen en la Tabla 2.<br />
799
Tabla No.2 Comparación <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> algunos <strong>de</strong> los test realizados en los CPm con<br />
métodos tradicionales (m.t.) y con EPID.<br />
Test m.t. Resultado m.t. Resultado EPID<br />
Distancia centros<br />
retícula-campo rad.<br />
P<strong>el</strong>ícula 0.4 mm 0.2 mm<br />
Geometría<br />
mordazas<br />
P<strong>el</strong>ícula 0.0 mm 0.0 mm<br />
Tamaño <strong>de</strong> campo P<strong>el</strong>ícula<br />
x = 20.10 cm<br />
y = 19.96 cm<br />
x = 20.0 cm<br />
y = 20.0 cm<br />
Coinci<strong>de</strong>ncia<br />
campo luz-rad.<br />
P<strong>el</strong>ícula<br />
x = 0.00 mm<br />
y = 0.00 mm<br />
x = 0.00 mm<br />
y = 0.78mm<br />
Mordazas y<br />
giro colimador<br />
P<strong>el</strong>ícula 0.2º 0.2º<br />
Isocentro<br />
colimador<br />
P<strong>el</strong>ícula<br />
dist láser sag 0.0 mm<br />
dist laser ax 0.0 mm<br />
radio is 0.1 mm<br />
dist láser sag 0.6 mm<br />
dist laser ax 0.3 mm<br />
radio is 0.2 mm<br />
Isocentro<br />
mesa<br />
P<strong>el</strong>ícula<br />
dist láser sag 0.0 mm<br />
dist laser ax 0.4 mm<br />
radio iso 0.4 mm<br />
dist láser sag 0.2 mm<br />
dist laser ax 0.2 mm<br />
radio iso 0.7 mm<br />
Isocentro<br />
gantry<br />
P<strong>el</strong>ícula<br />
dist láser sag 0.3 mm<br />
dist laser cor 1.3 mm<br />
radio iso 0.7 mm<br />
dist láser sag 0.1 mm<br />
dist laser cor 1.3 mm<br />
radio iso 0.9 mm<br />
Transmisión<br />
radiación laminas<br />
MLC<br />
camara<br />
ionización<br />
2.25 % 2.30 %<br />
Hemos podido concluir que las imágenes adquiridas mediante <strong>el</strong> EPID tienen la resolución<br />
a<strong>de</strong>cuada, según <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> tolerancia que hemos establecido, y los resultados obtenidos son<br />
similares a aqu<strong>el</strong>los que se obtendrían con métodos tradicionales (p<strong>el</strong>ículas radiográficas y<br />
cámaras <strong>de</strong> ionización).<br />
4. Conclusiones.<br />
La solución que hemos <strong>de</strong>sarrollado nos permite optimizar los tiempos y estandarizar la<br />
realización <strong>de</strong> los CP geométricos – mecánicos y d<strong>el</strong> MLC. Después <strong>de</strong> 1 – 2 sesiones <strong>de</strong><br />
aprendizaje <strong>el</strong> usuario pue<strong>de</strong> llevar a cabo los primeros en menos <strong>de</strong> 1 hora y los segundos en<br />
aproximadamente 40 – 60 minutos. Tomando en consi<strong>de</strong>ración que hemos <strong>de</strong>sarrollado<br />
aplicaciones equivalentes para los CP dosimétricos y d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imágenes portales con fuente<br />
<strong>de</strong> kV (OBI) po<strong>de</strong>mos realizar todos los controles periódicos, incluyendo sus análisis en un tiempo<br />
máximo <strong>de</strong> 5 horas. A<strong>de</strong>más es posible prescindir, por estos CP mensuales, d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ículas<br />
radiográficas y <strong>de</strong> software comerciales. Los resultados <strong>de</strong> estos controles se guardan<br />
automáticamente en nuestro servidor web. De esta forma no solo po<strong>de</strong>mos almacenar todos lo<br />
resultados adquiridos, sino analizar estos resultados en <strong>el</strong> tiempo disponiendo en <strong>el</strong> servidor web<br />
<strong>de</strong> una base <strong>de</strong> datos r<strong>el</strong>acional.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] The Apache Software Foundation, http://www.apache.org<br />
[2] The PHP Group, http://www.php.net<br />
[3] Sun Microsystems, http://www.mysql.com<br />
[4] Filezilla Project, http://www.filezilla-project.org<br />
[5] Berger, L. et al. Performance optimization of the Varian aS500 EPID system. Journal Of Applied Clinical<br />
Medical Physics Winter 2006; V7(1): 105-114<br />
[6] Embarca<strong>de</strong>ro Technologies, www.embarca<strong>de</strong>ro.com/products/d<strong>el</strong>phi<br />
800
[7] ImageJ, Rasband J., Research Services Branch, National Institute of Mental Health, Bethesda, Maryland, USA.<br />
http://rsbweb.nih.gov/ij/in<strong>de</strong>x.html<br />
801
ESTUDIO DE LA ANISOTROPÍA DE UNA FUENTE DE Am-Be DE<br />
111GBq<br />
R. Mén<strong>de</strong>z-Villafañe 1,� , E.Gallego Díaz 2 , A. Lorente Fillol 2 , S. Ibáñez Fernán<strong>de</strong>z 2 , J.E.<br />
Guerrero Araque 1 .<br />
1 Laboratorio <strong>de</strong> Metrología <strong>de</strong> Radiaciones Ionizates, CIEMAT, Madrid<br />
2 Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Nuclear, ETSII-UPM, Madrid<br />
RESUMEN<br />
Se ha estudiado la anisotropía <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> Am-Be <strong>de</strong> 111 GBq (3Ci) mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> un<br />
pequeño motor que permite girar paso a paso la fuente situada en su posición <strong>de</strong> irradiación<br />
habitual. Las medidas se han realizado con un contador proporcional <strong>de</strong> 3 He alojado en <strong>el</strong> interior<br />
<strong>de</strong> una esfera mo<strong>de</strong>radora <strong>de</strong> 8” correspondiente a un sistema <strong>de</strong> espectrometría <strong>de</strong> esferas Bonner.<br />
Se reportan los resultados obtenidos y <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> anisotropía <strong>de</strong>terminado para esta fuente.<br />
Palabras claves: Fluencia neutrónica, neutrón, ciclotrón, TLDs, activación<br />
ABSTRACT<br />
The anisotropy of an Am-Be source of 111 GBq (3Ci) has been studied using a small engine that<br />
allows rotate step by step the source located in its usual position of irradiation. Measurements<br />
were performed with a 3 He proportional counter housed insi<strong>de</strong> a 8” mo<strong>de</strong>rating sphere b<strong>el</strong>onging<br />
to a spectrometry system of Bonner spheres. The obtained results and the <strong>de</strong>termined anisotropy<br />
factor for this source have been reported.<br />
Key Words: Neutron source, neutron, anisotropy, Am-Be.<br />
1. Introducción<br />
Las fuentes isotópicas <strong>de</strong> 241 Am-Be y <strong>de</strong> 252 Cf son las recomendadas la norma ISO-8529-2 [1] para<br />
la calibración <strong>de</strong> monitores y dosímetros neutrónicos. Se trata <strong>de</strong> fuentes neutrónicas alojadas<br />
habitualmente en cápsulas dobles cilíndricas <strong>de</strong> diferentes dimensiones <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> su tasa <strong>de</strong><br />
emisión, pudiendo consi<strong>de</strong>rarse las segundas como prácticamente puntuales a efectos prácticos, ya<br />
que sus dimensiones normalmente no pasan <strong>de</strong> 7,8 mm <strong>de</strong> diámetro por 10 mm <strong>de</strong> altura. Sin<br />
embargo, las <strong>de</strong> 241 Am-Be presentan una cierta anisotropía, <strong>de</strong>bido a su tamaño, que pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong><br />
hasta 30 mm <strong>de</strong> diámetro por 60 mm <strong>de</strong> altura en las más gran<strong>de</strong>s, y a su geometría cilíndrica,<br />
unido a las inhomogeneida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los materiales que constituyen la fuente, tanto en la parte activa<br />
como en la cápsula.<br />
� roberto.men<strong>de</strong>z@ciemat.es<br />
802
Fig. 1 Sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas consi<strong>de</strong>rado para analizar la anisotropía <strong>de</strong> la fuente.<br />
Si consi<strong>de</strong>ramos un sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas esféricas con <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la fuente como origen d<strong>el</strong><br />
mismo, Fig.1, tendremos dos posibles anisotropías correspondientes a los dos ángulos que<br />
<strong>de</strong>finimos. Por un lado la anisotropía <strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> ángulo polar, α, y por otro lado la<br />
<strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> ángulo azimutal, θ. En <strong>el</strong> primer caso, <strong>de</strong>bido a la supuesta geometría <strong>de</strong> cilíndrica<br />
<strong>de</strong> la fuente será poco importante, si bien será medida. En <strong>el</strong> segundo caso será más importante y<br />
dará lugar a que sea necesario introducir <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> anisotropía <strong>de</strong> una fuente, FI(θ) que se<br />
<strong>de</strong>termina habitualmente para θ = 90º, que es la situación más frecuente <strong>de</strong> medida, es <strong>de</strong>cir, con <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector a una cierta distancia <strong>de</strong> la fuente sobre <strong>el</strong> plano XY.<br />
El factor <strong>de</strong> anisotropía pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>finido como la r<strong>el</strong>ación entre la fluencia neutrónica en un<br />
punto <strong>de</strong> una línea <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la fuente y haciendo un ángulo θ con respecto al eje <strong>de</strong> la<br />
fuente cilíndrica, Φθ ,y la fluencia promediada sobre todos los puntos localizados a la misma<br />
distancia d<strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la fuente Φprom, (ec.1).<br />
FI<br />
() � �<br />
�<br />
�<br />
�<br />
prom<br />
Así, la fluencia neutrónica para una fuente con una tasa <strong>de</strong> emisión B a una distancia r <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá<br />
d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> anisotropía FI(θ) como se muestra en la ec.2. [2]<br />
2. Materiales y métodos<br />
(1)<br />
BF I()<br />
�<br />
�(, r ) �� (1)<br />
2<br />
4r<br />
�<br />
El Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Nuclear <strong>de</strong> la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Madrid cuenta con una<br />
sala <strong>de</strong> irradiación <strong>de</strong> dimensiones 9m x 16m x 8m en la que se emplea una fuente <strong>de</strong> 241 Am-Be <strong>de</strong><br />
111 GBq (3 Ci) alojada en una doble cápsula cilíndrica <strong>de</strong> acero inoxidable con dimensiones <strong>de</strong><br />
19,05 mm <strong>de</strong> diámetro y 50,20 mm <strong>de</strong> longitud. Se trata <strong>de</strong> una fuente antigua por lo que no se<br />
dispone <strong>de</strong> datos precisos sobre su composición interna. Existen otros trabajos en los que se ha<br />
<strong>de</strong>terminado la anisotropía <strong>de</strong> un extenso catálogo <strong>de</strong> fuentes neutrónicas con diferentes tamaños<br />
[3,4] pero en ninguno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los se ha estudiado la anisotropía para las dimensiones <strong>de</strong> la fuente<br />
analizada aquí.<br />
Para estudiar con precisión la anisotropía <strong>de</strong> dicha fuente se ha diseñado un dispositivo, Fig. 2 que<br />
consta <strong>de</strong> un soporte para la fuente unido al eje <strong>de</strong> un motor paso a paso cuyo movimiento está<br />
controlado por un autómata programable, que permite girar la fuente según una secuencia<br />
803
previamente establecida. El dispositivo instalado en la bancada se ha situado <strong>de</strong> forma que la<br />
fuente mantiene una posición análoga a la que tiene durante las irradiaciones, lo que permite usar<br />
los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector con la misma precisión. La fuente con su doble<br />
encapsulamiento está alojada a su vez <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una cápsula <strong>de</strong> transporte, que es la que se aprecia<br />
en las fotografías <strong>de</strong> la Fig.2.<br />
Fig. 2 Fotografías <strong>de</strong> las disposiciones <strong>de</strong> la fuente neutrónica para <strong>de</strong>terminar su<br />
anisotropía r<strong>el</strong>ativa al ángulo α y al ángulo θ. También se observa en la primera fotografía<br />
la situación <strong>de</strong> la esfera <strong>de</strong> 8” con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> 3 He alojado en su interior.<br />
En las diversas medidas realizadas se ha utilizado la esfera <strong>de</strong> 8” con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector activo <strong>de</strong> 3 He<br />
perteneciente al sistema <strong>de</strong> espectrometría mediante esferas <strong>de</strong> Bonner d<strong>el</strong> CIEMAT, situándolo a<br />
una distancia <strong>de</strong> 0,804 m <strong>de</strong> la fuente, distancia que correspon<strong>de</strong> al ángulo sólido <strong>de</strong> 14,4º (1,8º x<br />
8) visto por la esfera <strong>de</strong> 20,32 cm d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. El ángulo <strong>de</strong> 14,4º se ha <strong>el</strong>egido por ser <strong>el</strong> múltiplo<br />
más a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong> 1,8º, que es <strong>el</strong> paso angular mínimo d<strong>el</strong> motor, Fig. 3.<br />
Fig. 3 Ilustración d<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> distancia para la cual <strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> 14,4º cubre toda la<br />
esfera <strong>de</strong> 8”.<br />
Se han efectuado 25 medidas cubriendo sectores circulares <strong>de</strong> 14,4º, dando una vu<strong>el</strong>ta completa a<br />
la fuente. Se han realizado medidas tanto con la fuente en posición vertical, para <strong>de</strong>terminar la<br />
anisotropía con <strong>el</strong> ángulo α, como en posición horizontal, para <strong>de</strong>terminar la anisotropía con la<br />
variación d<strong>el</strong> ángulo θ. Finalmente se ha <strong>de</strong>terminado <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> anisotropía para θ = 90º.<br />
804
3. Resultados<br />
Los resultados para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> la anisotropía <strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> ángulo α son los que se muestran<br />
en la Fig. 4. Se han comparado las medidas con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector para cada posición, que correspon<strong>de</strong> a<br />
un intervalo angular <strong>de</strong> 14,4º, con <strong>el</strong> promedio para las medidas en todas las posiciones y también<br />
para <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> girar <strong>de</strong> forma continua durante un periodo <strong>de</strong> 1000 s que correspon<strong>de</strong><br />
aproximadamente a 100 vu<strong>el</strong>tas, tomando registros periódicamente. En este último caso, la medida<br />
proporcionada por <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en cuentas por segundo es <strong>de</strong> 210,37 con una incertidumbre<br />
estadística d<strong>el</strong> 0,3% (k=1 en todos los casos), mientras que <strong>el</strong> valor promedio para <strong>el</strong> total <strong>de</strong> las 25<br />
medidas correspon<strong>de</strong> a una tasa <strong>de</strong> cuentas <strong>de</strong> 210,57 con una <strong>de</strong>sviación máxima d<strong>el</strong> 2,05%.<br />
En la Fig. 5 se muestran estos resultados normalizados sobre <strong>el</strong> valor promedio para que se aprecie<br />
mejor las variaciones para cada posición <strong>de</strong> medida sobre este valor, incluyendo las incertidumbres<br />
estadísticas en cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las.<br />
Fig. 4 Anisotropía en función <strong>de</strong> la variación d<strong>el</strong> ángulo polar α, es <strong>de</strong>cir <strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong><br />
rotación <strong>de</strong> la fuente cilíndrica.<br />
805
Fig. 5 Anisotropía en función <strong>de</strong> la variación d<strong>el</strong> ángulo polar α. Análisis <strong>de</strong> las<br />
variaciones sobre <strong>el</strong> valor promedio.<br />
Un estudio similar se ha realizado para la anisotropía variando <strong>el</strong> ángulo azimutal θ, tal y como se<br />
aprecia en la Fig.6.<br />
Fig. 6 Anisotropía en función <strong>de</strong> la variación d<strong>el</strong> ángulo azimutal θ.<br />
En este caso las variaciones son más acusadas y se pone <strong>de</strong> manifiesto claramente la geometría<br />
cilíndrica <strong>de</strong> la fuente, con una <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> 13% sobre <strong>el</strong> valor promedio obtenido por<br />
<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, 198,65 cps, a partir <strong>de</strong> las medidas realizadas en 100 vu<strong>el</strong>tas.<br />
806
Fig.7 Factor <strong>de</strong> anisotropía para 0º
4. Conclusiones<br />
Se ha estudiado la anisotropía <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> neutrones <strong>de</strong> Am-Be en su posición <strong>de</strong> irradiación<br />
<strong>de</strong> 111GBq (3 Ci). Los resultados obtenidos son coherentes con los reportados por otros autores<br />
para fuentes <strong>de</strong> Am-Be en cápsulas <strong>de</strong> dimensiones similares y <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> anisotropía obtenido<br />
podrá emplearse para mejorar los procedimientos <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> equipos. Estos resultados se<br />
han comparado también con los obtenidos mediante simulación Monte Carlo.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] International Organization for Standardization, Draft International Standard, Reference Neutron Radiations:<br />
Calibration fundamentals r<strong>el</strong>ated to the basic quantities characterizing the radiation fi<strong>el</strong>d, ISO 8529-2.DIS, 24<br />
February 1998.<br />
[2] International Organization for Standardization, Draft International Standard, Reference Neutron Radiations:<br />
Characteristics and methods of production. ISO 8529-1.DIS, 24 February 1998.<br />
[3] Bard<strong>el</strong>l, A.G., Burke, M., Hunt, J.B., Tagziria, H., Thomas, D.J. Anisotropy of Emission from Radionucli<strong>de</strong><br />
Neutron Sources. NPL Report CIRM 24 (1998).<br />
[4] Tsujimura, N., Yoshida, T. & Momose, T. Calculations of anisotropy factors for radionucli<strong>de</strong> neutron sources due<br />
to scattering from source encapsulation and support structures. Radiation Protection Dosimetry 126, 168-173 (2007)<br />
[5] Briesmeister, J F, ed, MCNP – A General Monte Carlo N-Particle Transport Co<strong>de</strong>, version 4B Los Alamos<br />
National Laboratory report LA-13709-M (2000).<br />
[6] Mén<strong>de</strong>z Villafañe, R., Los Arcos Merino, J.M., Guerrero Araque J.E., Ortiz Roddríguez J.M., Martínez Blanco<br />
M.R., Vega Carrillo, H.R., Gallego Díaz, E., Lorente Fillol, A., Töre, Candan. 241 Am-Be source term simulation with<br />
Monte Carlo methods, VI International Symposium on Radiation Physics, Zacatecas (México) (2010).<br />
808
ESTUDIO DE LA RESPUESTA NEUTRÓNICA DE UN<br />
DETECTOR SP9 DE HELIO-3 CON FUENTE DE Am-Be<br />
J.E. Guerrero 1,� , R. Mén<strong>de</strong>z 1 , E. Gallego 2 y A. Lorente 2<br />
1 CIEMAT, Laboratorio <strong>de</strong> Metrología <strong>de</strong> Radiaciones Ionizantes, Av. Complutense, 22,<br />
E-28040-Madrid, España<br />
2 Universidad Politécnica <strong>de</strong> Madrid, Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Nuclear, C/ José<br />
Gutiérrez Abascal, E-28006-Madrid, España<br />
RESUMEN<br />
A través <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> medidas y simulaciones Monte Carlo se ha caracterizado la respuesta <strong>de</strong><br />
un contador proporcional esférico <strong>de</strong> 3 He d<strong>el</strong> tipo SP9. Las medidas se realizaron en <strong>el</strong> dispositivo<br />
Howitzer y en la bancada <strong>de</strong> calibración, d<strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> medidas neutrónicas d<strong>el</strong> DIN-UPM. A<br />
partir <strong>de</strong> un mod<strong>el</strong>o MCNP <strong>de</strong>tallado <strong>de</strong> laboratorio (bancada, Howitzer) y d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SP9 se<br />
simularon las experiencias realizadas. Los resultados <strong>de</strong> las simulaciones son coherentes con las<br />
medidas <strong>de</strong>mostrando la vali<strong>de</strong>z d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o. Posteriormente, se han estudiado mediante MCNP<br />
algunos parámetros que afectan la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, tales como: la <strong>de</strong>nsidad atómica <strong>de</strong> 3 He<br />
(presión <strong>de</strong> llenado), diámetro <strong>de</strong> la esfera d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y espesor <strong>de</strong> pared d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, para los<br />
casos <strong>de</strong> espectro Am-Be ISO y d<strong>el</strong> resultante <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> Am-Be en <strong>el</strong> Howitzer.<br />
Palabras claves: Contador proporcional <strong>de</strong> h<strong>el</strong>io-3, MCNP, neutrón, fuente <strong>de</strong> Am-Be,<br />
dispositivo Howitzer.<br />
ABSTRACT<br />
The response of a 3 He proportional counter (SP9 type) has been characterized through several<br />
measurements and Monte Carlo simulations. These measurements were ma<strong>de</strong> in the Howitzer<br />
<strong>de</strong>vice and on the calibration bench b<strong>el</strong>onging to the Neutron Measurements Laboratory of the<br />
DIN-UPM. From a <strong>de</strong>tailed MCNP mod<strong>el</strong> of the laboratory and the SP9 <strong>de</strong>tector, the <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped<br />
experiences were simulated. The results of the simulations agree with the measurements showing<br />
the validity of the mod<strong>el</strong>. Then, several parameters that affect the <strong>de</strong>tector response, such as 3 He<br />
atomic <strong>de</strong>nsity (filling pressure), diameter of the <strong>de</strong>tector sphere and its wall thickness, have been<br />
studied for the ISO Am-Be spectrum and the resulting from an Am-Be source insi<strong>de</strong> the Howitzer<br />
<strong>de</strong>vice.<br />
Key Words: H<strong>el</strong>ium-3 proportional counter, MCNP, neutron, Am-Be source, neutron Howitzer.<br />
1. Introducción<br />
Entre los espectrómetros <strong>de</strong> neutrones <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> esferas <strong>de</strong> Bonner (BSS) es <strong>el</strong> más utilizado<br />
hoy día en muchos laboratorios, principalmente por su respuesta isotrópica, porque cubre un<br />
amplio rango <strong>de</strong> energía, y porque es fácil <strong>de</strong> operar.<br />
Este espectrómetro, <strong>de</strong>sarrollado en los años 60 [1], consta <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> esferas <strong>de</strong><br />
polietileno, (C2H4)n, <strong>de</strong> diámetros diferentes, por lo general expresados en pulgadas, que aloja en<br />
su centro un <strong>de</strong>tector pasivo o activo <strong>de</strong> neutrones térmicos. El polietileno actúa como medio<br />
mo<strong>de</strong>rador ante los neutrones, lo que permite realizar medidas en un amplio rango energético<br />
(meV – GeV). Son los neutrones mo<strong>de</strong>rados los que finalmente inci<strong>de</strong>n en <strong>el</strong> propio <strong>de</strong>tector<br />
dando lugar a la reacción <strong>de</strong> captura en <strong>el</strong> isótopo que lo constituya, acompañada <strong>de</strong> una radiación<br />
secundaria que es registrada por <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> medición.<br />
� jorgeenrique.guerrero@ciemat.es.<br />
809
El CIEMAT cuenta con un BSS que incluye como <strong>de</strong>tector un contador proporcional esférico <strong>de</strong><br />
3 He d<strong>el</strong> tipo SP9, <strong>el</strong> cual se ha empleado, en esta ocasión, para realizar medidas en diferente<br />
configuración <strong>de</strong> irradiación, que incluye la exposición a un campo neutrónico mo<strong>de</strong>rado <strong>de</strong>ntro<br />
<strong>de</strong> un dispositivo Howitzer y la irradiación <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la esfera <strong>de</strong> 8” d<strong>el</strong> espectrómetro a una<br />
fuente <strong>de</strong> Am-Be. Con <strong>el</strong> código MCNPX se ha simulado con todo <strong>de</strong>talle las experiencias<br />
realizadas y se ha hecho un estudio <strong>de</strong> algunos parámetros que pue<strong>de</strong>n afectan la respuesta d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector.<br />
2. Materiales y métodos<br />
2.1 Medidas experimentales<br />
Las medidas <strong>de</strong> las <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> conteo se realizaron en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Medidas Neutrónicas d<strong>el</strong><br />
Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Nuclear <strong>de</strong> la UPM (DIN-UPM), con un <strong>de</strong>tector SP9, fabricado por<br />
Centronics Ltd., UK, y propiedad d<strong>el</strong> LMRI-CIEMAT. El cuerpo d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector es <strong>de</strong> acero<br />
inoxidable y las dimensiones d<strong>el</strong> diámetro exterior <strong>de</strong> la esfera son 33 mm. El voltaje <strong>de</strong><br />
funcionamiento, para una presión nominal <strong>de</strong> llenado <strong>de</strong> gas <strong>de</strong> 3 He <strong>de</strong> 228.5 kPa, es <strong>de</strong> 800V.<br />
Este laboratorio cuenta con una fuente <strong>de</strong> 241 Am-Be <strong>de</strong> actividad 74 GBq (2 Ci) almacenada en un<br />
dispositivo Howitzer. Este dispositivo es un contenedor <strong>de</strong> aluminio <strong>de</strong> geometría cilíndrica que<br />
contiene en su interior parafina y un orificio axial que permite ubicar en su centro la fuente <strong>de</strong><br />
neutrones con ayuda <strong>de</strong> una barra <strong>de</strong> metacrilato. Posee a su vez dos canales radiales cilíndricos<br />
cuyos ejes se encuentran por encima <strong>de</strong> la fuente cuando ésta se ubica en posición <strong>de</strong> resguardo.<br />
Así mismo, la fuente se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>splazar a lo largo d<strong>el</strong> orificio axial hasta la posición <strong>de</strong><br />
irradiación lo que permite tener un flujo térmico r<strong>el</strong>ativamente alto en los canales. Sobre uno <strong>de</strong><br />
los canales <strong>de</strong> irradiación d<strong>el</strong> Howitzer se introdujo <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SP9, al cual se le adaptó una<br />
envoltura <strong>de</strong> polietileno que cubre todo <strong>el</strong> volumen activo <strong>de</strong> la esfera d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. La función <strong>de</strong><br />
la envoltura es posicionar <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la esfera con <strong>el</strong> eje d<strong>el</strong> canal radial.<br />
Las medidas <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> cuentas se realizaron en siete posiciones a lo largo d<strong>el</strong> canal, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la<br />
parte externa hasta la parte interna d<strong>el</strong> mismo, y con la fuente <strong>de</strong> neutrones en posición <strong>de</strong><br />
resguardo. La posición d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se <strong>de</strong>terminó a partir <strong>de</strong> la distancia entre la superficie externa<br />
d<strong>el</strong> contenedor y la superficie externa d<strong>el</strong> envolvente <strong>de</strong> polietileno. No obstante, para <strong>el</strong> análisis<br />
<strong>de</strong> los datos se consi<strong>de</strong>ró la distancia fuente-<strong>de</strong>tector, es <strong>de</strong>cir; la distancia entre <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la<br />
fuente <strong>de</strong> 241 AmBe y <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la esfera <strong>de</strong> 3 He.<br />
El laboratorio DIN-UPM también cuenta con otra fuente <strong>de</strong> neutrones <strong>de</strong> 241 Am-Be <strong>de</strong> mayor<br />
actividad, 111 GBq (3 Ci), que está almacenada en condiciones <strong>de</strong> seguridad en un contenedor <strong>de</strong><br />
blindaje <strong>de</strong> acero y agua. Cuando se realizan experimentos, esta fuente es transportada con ayuda<br />
<strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> extracción neumático, por un canal guía, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> contenedor hasta la posición<br />
<strong>de</strong> irradiación en la bancada.<br />
Sobre la bancada se fijó una esfera Bonner <strong>de</strong> 8” que aloja en su centro <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SP9 y que<br />
forma parte d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> espectrometría <strong>de</strong> esferas Bonner d<strong>el</strong> CIEMAT. La esfera posee un<br />
orificio cilíndrico axial por don<strong>de</strong> se introduce <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector con unas cubiertas <strong>de</strong> polietileno. Con<br />
la fuente en posición <strong>de</strong> irradiación se midió la tasa <strong>de</strong> conteo en cinco posiciones a lo largo <strong>de</strong> la<br />
bancada. El resultado <strong>de</strong> tal configuración es un flujo térmico sensiblemente inferior al<br />
conseguido en <strong>el</strong> Howitzer.<br />
Para registrar la señal <strong>de</strong> salida, <strong>de</strong> ambas experiencias, se utilizó una ca<strong>de</strong>na <strong>el</strong>ectrónica<br />
compacta que incluye la fuente <strong>de</strong> alta tensión, <strong>el</strong> amplificador y <strong>el</strong> analizador multicanal en un<br />
único equipo <strong>de</strong> adquisición digital y pequeño tamaño, <strong>el</strong> DSA-1000 <strong>de</strong> Canberra y que emplea <strong>el</strong><br />
software Genie2000 para manejar la <strong>el</strong>ectrónica y representar la señal <strong>de</strong> salida en un or<strong>de</strong>nador.<br />
810
2.3 Cálculos Monte Carlo<br />
Para simular las experiencias realizadas en <strong>el</strong> laboratorio se utilizó <strong>el</strong> código MCNPX versión<br />
2.5.0 [2], y se emplearon los resultados <strong>de</strong> simulaciones previas en las que está <strong>de</strong>scrita toda la<br />
geometría d<strong>el</strong> laboratorio con gran <strong>de</strong>talles (pare<strong>de</strong>s, bloques <strong>de</strong> hormigón, fuente <strong>de</strong> neutrones,<br />
bancada) [3]. Así mismo, se <strong>de</strong>sarrolló un mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong>tallado <strong>de</strong> la geometría d<strong>el</strong> Howitzer, y otro<br />
que incluye d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SP9. Finalmente, fue preciso acoplar las diferentes geometrías en un solo<br />
archivo <strong>de</strong> entrada para MCNPX y hacer algunas modificaciones, tales como, incluir <strong>el</strong><br />
envolvente <strong>de</strong> polietileno, un embalaje extra <strong>de</strong> la fuente en <strong>el</strong> Howitzer, <strong>el</strong> segundo canal radial<br />
d<strong>el</strong> Howitzer con <strong>el</strong> seguro <strong>de</strong> lucita y la esfera Bonner en la bancada.<br />
El término fuente utilizado en los cálculos correspon<strong>de</strong> al d<strong>el</strong> 241 Am-Be que recomienda la norma<br />
ISO-8529 [4]. Este espectro se ha mod<strong>el</strong>ado uniformemente en una distribución cilíndrica que<br />
correspon<strong>de</strong> al interior <strong>de</strong> la capsula. No obstante, no se consi<strong>de</strong>ró en la simulación <strong>el</strong> material <strong>de</strong><br />
241<br />
Am-Be, <strong>de</strong> modo que <strong>el</strong> espectro sobre la superficie <strong>de</strong> la fuente se asemeja al <strong>de</strong> la norma ISO<br />
[5].<br />
Para estimar la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SP9 se asumió que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> reacciones, 3 H(n,p)T,<br />
calculadas por MCNP en <strong>el</strong> volumen activo, se correspon<strong>de</strong> con las medidas <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> cuentas,<br />
ya que la señal registrada por la ca<strong>de</strong>na <strong>el</strong>ectrónica es consecuencia <strong>de</strong> esta reacción <strong>de</strong> captura.<br />
Lo anterior supone que la probabilidad, p(E), <strong>de</strong> que tenga lugar en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector una reacción (n,p),<br />
que origine un pulso <strong>el</strong>éctrico capaz <strong>de</strong> ser registrado por <strong>el</strong> equipo, es igual a la unidad. MCNP<br />
<strong>de</strong>termina <strong>el</strong> número reacciones a partir d<strong>el</strong> producto entre la fluencia en <strong>el</strong> volumen activo d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector y la sección eficaz <strong>de</strong> la reacción <strong>de</strong> captura neutrónica.<br />
Con <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> comparar los resultados calculados y medidos, es necesario multiplicar los<br />
resultados <strong>de</strong> MCNP d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> reacciones (expresados por neutrón inci<strong>de</strong>nte) por la tasa <strong>de</strong><br />
emisión <strong>de</strong> neutrones <strong>de</strong> la fuente en cuestión. La tasa <strong>de</strong> emisión actual <strong>de</strong> la fuente neutrónica <strong>de</strong><br />
2 Ci se obtiene a partir d<strong>el</strong> valor inicial proporcionado por <strong>el</strong> fabricante, <strong>de</strong> 5.20 ×10 6 n/s a 5 <strong>de</strong><br />
febrero <strong>de</strong> 1969 [6], y teniendo en cuanta su <strong>de</strong>caimiento, lo que proporciona un valor actual <strong>de</strong><br />
4.87×10 6 n/s. Sin embargo, la incertidumbre asociada a este valor no está especificada por <strong>el</strong><br />
fabricante, por lo que <strong>de</strong>cidimos asumir una incertidumbre d<strong>el</strong> 5% en los cálculos.<br />
El valor tomado <strong>de</strong> intensidad <strong>de</strong> la fuente en la bancada, correspon<strong>de</strong> al valor calculado por <strong>el</strong><br />
Laboratorio <strong>de</strong> Metrología <strong>de</strong> Radiaciones Ionizante d<strong>el</strong> CIEMAT, <strong>de</strong> 6.54 ×10 6 ± 5% n/s. El<br />
valor calculado correspon<strong>de</strong> con las medidas <strong>de</strong> la esfera <strong>de</strong> 8”.<br />
3. Resultados y discusión<br />
De las medidas obtenidas en <strong>el</strong> Howitzer se encontró que <strong>el</strong> tiempo muerto registrado por <strong>el</strong><br />
equipo crecía bruscamente a medida que <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se aproximaba a la fuente (d<strong>el</strong> 2% al 24%).<br />
Este <strong>el</strong>evado tiempo muerto se <strong>de</strong>be a que la fluencia neutrónica es muy superior en las<br />
proximida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la fuente y se produce la saturación <strong>de</strong> la <strong>el</strong>ectrónica lo que hace necesario<br />
aplicar correcciones por tiempo muerto. Esto permite obtener la tasa <strong>de</strong> cuentas <strong>de</strong>seada, que<br />
osciló entre 266 cps a 4575 cps en una longitud <strong>de</strong> 20 cm a lo largo d<strong>el</strong> canal. Por otro lado, en <strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> medidas realizado en la bancada no se registraron tiempos muertos significativos<br />
(inferiores al 2%) y la tasa <strong>de</strong> cuentas oscilo entre 69 cps a 216 cps.<br />
En la figura 1 se muestran los valores medidos y calculados d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> reacciones (n,p) por<br />
unidad <strong>de</strong> fluencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SP9, en función <strong>de</strong> las posiciones <strong>de</strong> medida realizadas en <strong>el</strong> canal<br />
<strong>de</strong> irradiación y la bancada. Para <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> Howitzer se aprecia que las curvas <strong>de</strong> ajuste<br />
811
�R x / R x<br />
calculadas y medidas discrepan principalmente en puntos próximos a la fuente, sin embargo a<br />
distancias mayores a 22 cm las curvas coinci<strong>de</strong>n. Para los resultados en la bancada las curvas son<br />
muy similares en las diferentes distancias fuente-<strong>de</strong>tector, lo cual <strong>de</strong>muestra la fiabilidad d<strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> simulación en MCNPX.<br />
A los cálculos r<strong>el</strong>acionados con <strong>el</strong> Howitzer en la figura 1, se les asoció una incertidumbre <strong>de</strong>bida<br />
a la tasa <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> neutrones <strong>de</strong> la fuente y <strong>de</strong>bida a los cálculos MCNP. No obstante, ante la<br />
dificultad <strong>de</strong> posicionar con exactitud <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en <strong>el</strong> canal, y dado que no tenemos certeza d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>splazamiento lateral <strong>de</strong> la fuente sobre <strong>el</strong> eje axial d<strong>el</strong> Howitzer, se <strong>de</strong>cidió también asociar una<br />
incertidumbre <strong>de</strong>bida a la posición d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, <strong>de</strong> ± 2mm. Por tal motivo, fue necesario hacer<br />
simulaciones en, x + 2 mm y x – 2 mm en cada punto <strong>de</strong> medida, x, y así <strong>de</strong>terminar la variación<br />
media r<strong>el</strong>ativa d<strong>el</strong> numero <strong>de</strong> reacciones (n,p), ΔRx/Rx. En la figura 2.a se muestra los resultados<br />
obtenidos y su valor promedio que se pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar prácticamente constante a lo largo d<strong>el</strong><br />
canal, con un valor d<strong>el</strong> 2,9 %. El hecho <strong>de</strong> que exista una alta incertidumbre, en tan solo 2 mm <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>splazamiento, se <strong>de</strong>be a que <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector es muy sensible en posiciones don<strong>de</strong> <strong>el</strong> flujo <strong>de</strong><br />
neutrones térmicos es muy superior, que es justamente <strong>el</strong> predominante en todo <strong>el</strong> canal <strong>de</strong><br />
irradiación.<br />
Tasa <strong>de</strong> conteo [ cps ]<br />
0,06<br />
0,05<br />
0,04<br />
0,03<br />
0,02<br />
0,01<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
HOWITZER<br />
Valores medidos<br />
Valores calculados MCNPX<br />
0<br />
16 18 20 22 24 26 28 30 32<br />
Distancia fuente-<strong>de</strong>tector [ cm ]<br />
Tasa <strong>de</strong> conteo [ cuentas s -1 ]<br />
220<br />
200<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
BANCADA<br />
Valores experimentales<br />
Valores calculados MCNPX<br />
80 100 120 140<br />
Distancia fuente-<strong>de</strong>tector [ cm ]<br />
Fig 1. Valores medidos y calculados <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> conteo con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SP9 a lo<br />
largo d<strong>el</strong> canal <strong>de</strong> irradiación d<strong>el</strong> Howitzer y en la bancada<br />
Howitzer<br />
Variacion r<strong>el</strong>ativa media<br />
2,9 %<br />
0,00<br />
16 18 20 22 24 26 28 30 32<br />
Distancia fuente-<strong>de</strong>tector [ cm ]<br />
(R sd - R cd ) / R sd<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
Howitzer. Cuerpo <strong>de</strong> polietileno<br />
reducción r<strong>el</strong>ativa<br />
28 %<br />
16 18 20 22 24 26 28 30 32<br />
Distancia fuente-<strong>de</strong>tector [ cm ]<br />
Fig 2. a) Variación media r<strong>el</strong>ativa d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> reacciones (n,p), ΔR x/R x, <strong>de</strong>bida a una<br />
incertidumbre asociada <strong>de</strong> ± 2 mm en la posición d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, b) Reducción r<strong>el</strong>ativa d<strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> reacciones (n,p) al consi<strong>de</strong>rar las librerías <strong>de</strong> sección eficaz <strong>de</strong> dispersión térmica<br />
d<strong>el</strong> polietileno en cada posición <strong>de</strong> medida (Rsd – sin dispersión. Rcd – con dispersión).<br />
Ya que <strong>el</strong> medio <strong>de</strong> parafina es <strong>el</strong> principal material a caracterizar en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> simulación, y<br />
dado que MCNP no cuenta con las librerías <strong>de</strong> dispersión térmica para este material, se <strong>de</strong>cidió<br />
simular <strong>el</strong> cuerpo d<strong>el</strong> Howitzer compuesto <strong>de</strong> polietileno en lugar <strong>de</strong> parafina, con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong><br />
estudiar la contribución <strong>de</strong> la dispersión térmica en los cálculos. Según los resultados, al incluir la<br />
812
sección eficaz <strong>de</strong> dispersión térmica d<strong>el</strong> polietileno, se obtiene que <strong>el</strong> numero <strong>de</strong> reacciones (n,p)<br />
es inferior al valor obtenido cuando no se consi<strong>de</strong>ra dicha sección eficaz, y la reducción r<strong>el</strong>ativa<br />
d<strong>el</strong> numero <strong>de</strong> cuentas (n,p) se mantiene aproximadamente constante a lo largo d<strong>el</strong> canal, d<strong>el</strong> 28%<br />
(ver figura 2.b ), por lo tanto, en los cálculos originales (cuerpo <strong>de</strong> parafina) se <strong>de</strong>bería <strong>de</strong> suponer<br />
que su valor disminuiría en una cantidad porcentual constante si se consi<strong>de</strong>rara la sección <strong>de</strong><br />
dispersión térmica <strong>de</strong> la parafina, pero este es un parámetro que <strong>de</strong>sconocemos.<br />
A pesar <strong>de</strong> que los cálculos <strong>de</strong>berían ser modificados por un factor numérico, cabe <strong>de</strong>stacar que<br />
las cantida<strong>de</strong>s medidas y calculadas son coinci<strong>de</strong>ntes entre sí, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las incertidumbres<br />
asociadas, excepto cuando <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se aproxima a la fuente, don<strong>de</strong> justamente <strong>el</strong> tiempo muerto<br />
registrado por <strong>el</strong> equipo DSA-1000 aumenta bruscamente por lo que quizá fuera necesario incluir<br />
nuevos factores <strong>de</strong> corrección.<br />
3.3 Influencia algunos parámetros en la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
En esta ocasión se procedió a hacer un estudio <strong>de</strong> la influencia <strong>de</strong> algunos parámetros que pue<strong>de</strong>n<br />
afectar la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SP9, tales como: la <strong>de</strong>nsidad atómica <strong>de</strong> 3 He (presión <strong>de</strong> llenado),<br />
<strong>el</strong> radio d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> pared <strong>de</strong> la esfera d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. En la simulación MCNP, se<br />
consi<strong>de</strong>ró una esfera Bonner con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SP9, expuesto a un campo <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> neutrones<br />
proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> una fuente plana circular <strong>de</strong> igual diámetro al <strong>de</strong> la esfera. La radiación es<br />
unidireccional (paral<strong>el</strong>a al eje axial d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector) y la probabilidad <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> neutrones <strong>de</strong> la<br />
fuente es igual en toda su superficie. El espacio entre la esfera y la fuente es vacío, <strong>de</strong> forma que<br />
la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector es <strong>de</strong>bida a la energía d<strong>el</strong> neutrón emergente <strong>de</strong> la fuente. De forma<br />
similar se estableció para <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong>snudo.<br />
Los espectros utilizados como término fuente fueron, <strong>el</strong> que establece la norma ISO-8529 [4] para<br />
la fuente <strong>de</strong> 241 Am- 9 Be <strong>de</strong> la y <strong>el</strong> resultante en <strong>el</strong> punto medio d<strong>el</strong> canal <strong>de</strong> irradiación d<strong>el</strong><br />
Howitzer (a 23.8 cm <strong>de</strong> distancia fuente-<strong>de</strong>tector), es <strong>de</strong>cir, una espectro en su mayoría <strong>de</strong><br />
neutrones rápidos (norma ISO) y otro <strong>de</strong> neutrones térmicos (Howitzer).<br />
3.3.1 Densidad atómica d<strong>el</strong> 3 He<br />
De acuerdo con los resultados <strong>de</strong> la figura 3, en presencia <strong>de</strong> un campo <strong>de</strong> neutrones con espectro<br />
ISO <strong>de</strong> Am-Be, la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector crece linealmente con <strong>el</strong> aumento <strong>de</strong> la presión. El<br />
aumento <strong>de</strong> la respuesta se <strong>de</strong>be a que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> reacciones (n,p) es superior cuando aumenta<br />
la <strong>de</strong>nsidad atómica d<strong>el</strong> 3 H y su comportamiento lineal se <strong>de</strong>be a que la probabilidad <strong>de</strong><br />
reacciones (n,p) es igual en todo <strong>el</strong> volumen activo d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Lo anterior indica que se pue<strong>de</strong><br />
aumentar la sensibilidad d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector a los neutrones rápidos aumentando la presión <strong>de</strong> llenado.<br />
813
Respuesta normalizada<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,10<br />
0,05<br />
0,00<br />
Detector <strong>de</strong>snudo<br />
241 Am- 9 Be ISO<br />
241 Am- 9 Be Howitzer<br />
Linea <strong>de</strong> ajuste<br />
Curva <strong>de</strong> ajuste<br />
0 200 400 600 800 1000<br />
Presión [ kPa ]<br />
Fig. 3. Variación <strong>de</strong> la respuesta normalizada d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong>snudo en función <strong>de</strong> la<br />
presión <strong>de</strong> llenado <strong>de</strong> gas <strong>de</strong> h<strong>el</strong>io-3, en presencia <strong>de</strong> un campo <strong>de</strong> neutrones <strong>de</strong> espectro<br />
Am-Be ISO y Am-Be Howitzer. El radio d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector es 1.65 cm.<br />
(�R/R 228,5 ) / (�P/P 228,5 )<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
241 Am- 9 Be ISO<br />
228,5 kPa<br />
215 220 225 230 235 240 245<br />
Presión [ kPa ]<br />
Esfera 3"<br />
Esfera 4,5"<br />
Esfera 8"<br />
0.49 ± 2.2%<br />
(�R/R 228,5 ) / (�P/P 228,5 )<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
241 Am- 9 Be Howitzer<br />
0,0<br />
215 220 225 230 235 240 245<br />
Presión [ kPa ]<br />
Esfera 3"<br />
Esfera 4,5"<br />
Fig.4. Razón entre <strong>el</strong> cambio r<strong>el</strong>ativo <strong>de</strong> la respuesta d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> esferas Bonner y <strong>el</strong><br />
cambio r<strong>el</strong>ativo en la presión nominal d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, 228.5 kPa, en ± 5%, para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
un espectro <strong>de</strong> Am-Be ISO y Am-Be en <strong>el</strong> Howitzer.<br />
Para estudiar <strong>el</strong> cambio r<strong>el</strong>ativo <strong>de</strong> la matriz respuesta <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> espectrometría <strong>de</strong> esferas<br />
Bonner con <strong>de</strong>tector SP9, se <strong>de</strong>cidió calcular la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en un intervalo <strong>de</strong> presión ±<br />
5% <strong>de</strong> su valor nominal, para esferas Bonner <strong>de</strong> 3.5”, 4.5” y 8”. En <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> simulación las<br />
dimensiones y presión nominal correspon<strong>de</strong>n a las d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SP9 d<strong>el</strong> CIEMAT, <strong>de</strong> 1.65 cm <strong>de</strong><br />
radio y 228.5 kPa, respectivamente. En la figura 4 se muestra la razón entre <strong>el</strong> cambio r<strong>el</strong>ativo <strong>de</strong><br />
la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector con esfera Bonner y <strong>el</strong> cambio r<strong>el</strong>ativo en la presión nominal d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector, para ambos casos <strong>de</strong> espectros tratados. Las cantida<strong>de</strong>s obtenidas en cada esfera, (ΔR/R)<br />
/ (ΔP/P228.5), varían ligeramente con la presión, pero se aproximan al valor promedio <strong>de</strong> 0.5, e<br />
indica, por ejemplo, que una variación d<strong>el</strong> 1% en la <strong>de</strong>nsidad atómica d<strong>el</strong> 3 H daría como resultado<br />
una variación <strong>de</strong> 0.5 % en la matriz respuesta. El valor promedio obtenido es conforme con <strong>el</strong><br />
resultado dado por otros autores [7].<br />
3.3.1 Diámetro <strong>de</strong> la esfera d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
Para estudiar la influencia d<strong>el</strong> diámetro d<strong>el</strong> volumen activo <strong>de</strong> gas <strong>de</strong> 3 He en la respuesta d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector <strong>de</strong>snudo, se <strong>de</strong>cidió calcular la respuesta en radios diferentes, entre 1.24 cm y 3.3 cm<br />
(dos veces superior al valor nominal), para los casos <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector con baja presión <strong>de</strong> llenado,<br />
228.5 kPa (valor nominal) y otro con alta presión, 914 kPa. En la figura 5 se muestran los<br />
resultados obtenidos, para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> neutrones con espectro Am-Be ISO. La<br />
respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector crece significativamente a medida que aumenta <strong>el</strong> radio d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, y la<br />
228,5 kPa<br />
Esfera 8"<br />
0.48 ± 1.8<br />
814
variación <strong>de</strong> la respuesta es in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la presión <strong>de</strong> llenado. Este resultado es <strong>de</strong>bido a que<br />
la sección eficaz geométrica d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector es mayor, y por tanto mayor es la fluencia <strong>de</strong> neutrones<br />
en <strong>el</strong> volumen activo. En tal situación, un aumento d<strong>el</strong> 25 % en <strong>el</strong> radio d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector nominal<br />
correspon<strong>de</strong> con un aumento d<strong>el</strong> 100 % en su respuesta.<br />
Respuesta normalizada<br />
0,06<br />
0,04<br />
0,02<br />
0,00<br />
241 Am- 9 Be ISO<br />
206 kPa<br />
914 kPa<br />
Curva <strong>de</strong> ajueste<br />
Curva <strong>de</strong> ajuste<br />
1,5 2,0 2,5 3,0<br />
Radio d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector [ cm ]<br />
R /R N [ adimensional ]<br />
0,08<br />
0,06<br />
0,04<br />
0,02<br />
0,00<br />
241 Am- 9 Be Howitzer<br />
206 kPa<br />
914 kPa<br />
Curva <strong>de</strong> ajuste<br />
Curva <strong>de</strong> ajuste<br />
1,5 2,0 2,5 3,0<br />
Radio d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector [ cm ]<br />
Fig.5. Variación <strong>de</strong> la respuesta normalizada d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong>snudo, R, en función d<strong>el</strong> radio<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, en presencia <strong>de</strong> un campo <strong>de</strong> neutrones <strong>de</strong> espectro Am-Be ISO y Am-Be<br />
Howitzer (presión <strong>de</strong> llenado, 205.5 kPa y 914 kPa).<br />
Situación similar ocurre para <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> Am-Be (ver figura 5), no obstante, la respuesta d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector es mayor con <strong>el</strong> aumento <strong>de</strong> la presión <strong>de</strong> llenado. En tal situación, un aumento d<strong>el</strong> 41 %<br />
en <strong>el</strong> radio d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector nominal correspon<strong>de</strong> con un aumento d<strong>el</strong> 100 % en su respuesta (a presión<br />
nominal).<br />
3.3.1 Espesor <strong>de</strong> pared d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
El espesor <strong>de</strong> pared d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, <strong>de</strong> acero inoxidable, es un parámetro que igualmente pue<strong>de</strong><br />
afectar la respuesta d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong> esferas Bonner. En la figura 6.a, se observa, para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
la esfera <strong>de</strong> 8”, una reducción porcentual en la respuesta con <strong>el</strong> aumento d<strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> pared. La<br />
variación es prácticamente lineal e in<strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> espectro <strong>de</strong> Am-Be. Al consi<strong>de</strong>rar <strong>el</strong><br />
espesor <strong>de</strong> pared, la cantidad <strong>de</strong> material <strong>de</strong> polietileno en la esfera se reduce en una minina<br />
proporción, <strong>de</strong> modo que <strong>el</strong> neutrón que inci<strong>de</strong> en <strong>el</strong> volumen activo d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector no está lo<br />
suficientemente termalizado para contribuir con <strong>el</strong> numero <strong>de</strong> reacciones (n,p), finalmente la<br />
respuesta d<strong>el</strong> sistema disminuye con <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> pared.<br />
En la figura 6.b, se muestra la reducción porcentual <strong>de</strong> la respuesta d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> esferas Bonner,<br />
<strong>de</strong>bido al espesor nominal <strong>de</strong> pared d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, 0.05 cm. Los cálculos obtenidos varían entre un<br />
2.1 % (esfera 7”) y 6.5 % (esfera 3%), y es en las esferas <strong>de</strong> menor tamaño don<strong>de</strong> <strong>el</strong> resultado es<br />
significativo.<br />
815
(R 0 - R) / R<br />
0,14<br />
0,12<br />
0,10<br />
0,08<br />
0,06<br />
0,04<br />
0,02<br />
0,00<br />
241 Am- 9 Be ISO<br />
241 Am- 9 Be Howitzer<br />
Linea <strong>de</strong> ajuste<br />
Linea <strong>de</strong> ajuste<br />
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5<br />
Espesor <strong>de</strong> pared [ mm ]<br />
(R 0 - R ��� ) / R 0.5<br />
0,07<br />
0,06<br />
0,05<br />
0,04<br />
0,03<br />
0,02<br />
0,01<br />
3"<br />
3.5"<br />
4.5"<br />
4"<br />
5"<br />
6"<br />
7"<br />
241 Am- 9 Be ISO<br />
4 6 8 10 12<br />
Diametro <strong>de</strong> la esfera [ pulgadas ]<br />
8"<br />
Calculo MCNPX<br />
9" 9.5"<br />
Fig.6 a) Reducción r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector SP9 + esfera Bonner <strong>de</strong> 8” con <strong>el</strong><br />
aumento d<strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> pared d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. b) Reducción r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> la respuesta d<strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> esferas Bonner <strong>de</strong>bido al espesor nominal d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, 0.5 mm.<br />
4. Conclusiones<br />
De los cálculos obtenidos en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> simulación se encontró que estas cantida<strong>de</strong>s se<br />
ajustaban razonablemente con las medidas realizadas, lo cual <strong>de</strong>mostró la viabilidad d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o<br />
<strong>de</strong> simulación. No obstante, la posible discrepancia entre cálculos y medidas en puntos próximos<br />
a la fuente en <strong>el</strong> Howitzer, pue<strong>de</strong> ser causa <strong>de</strong> la existencia <strong>de</strong> un tiempo muerto muy significativo<br />
(>14 %), lo cual supone que quizás es necesario hacer alguna corrección en la medida.<br />
La simulación <strong>de</strong>tallada d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector permitió establecer una buena correspon<strong>de</strong>ncia entre los<br />
cálculos MCNP y las medidas experimentales obtenidas en la bancada <strong>de</strong> calibración. Esto<br />
permitió realizar un estudio MCNP <strong>de</strong> algunos factores que afectan la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector;<br />
<strong>de</strong>nsidad atómica <strong>de</strong> 3H (presión <strong>de</strong> llenado), diámetro <strong>de</strong> la esfera d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y espesor <strong>de</strong> pared<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
Se encontró, que la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector varía con la presión <strong>de</strong> llenado y <strong>el</strong> diámetro d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector, y que su valor <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la energía d<strong>el</strong> neutrón inci<strong>de</strong>nte. Para <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
esferas Bonner, <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> pared reduce la respuesta d<strong>el</strong> sistema, especialmente en las esferas<br />
<strong>de</strong> menor tamaño.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Bramblett, R. L., Ewing, R. I., and Bonner, T. W. A new type of neutron spectrometer. Nucl. Instrum.<br />
Meth. 9: 1-12 (1960).<br />
[2] MCNPX User’s Manual version 2.5.0, April 2005, ed. D.B. P<strong>el</strong>owitz, Los Alamos National Laboratory,<br />
LA-CP-03-0369.<br />
[3] Vega-Carrilo, H. R., Gallego, E., Lorente, A., y Rubio Oviedo, I. P. Campo <strong>de</strong> neutrones en la sala <strong>de</strong><br />
medidas neutrónicas <strong>de</strong> la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Madrid. XII Congreso Anual <strong>de</strong> la SMSR, San Luis<br />
<strong>de</strong> Potosí, SLP, MEXICO, d<strong>el</strong> 11 al 13 <strong>de</strong> noviembre <strong>de</strong> 2009.<br />
[4] International Standard ISO-8529 (1989). Neutron reference radiations for calibrating neutron-measuring<br />
<strong>de</strong>vices used for radiation protection purposes and for <strong>de</strong>termining their response as a function of neutron<br />
energy.<br />
[5] Mén<strong>de</strong>z Villafañe, R., et al. 241 Am-Be source term simulation with Monte Carlo methods. VI International<br />
Symposium on Radiation Physics, Zacatecas, Zac., Mexico (March 7-10, 2010).<br />
[6] Eduardo, G., Lorente, A. and Vega-Carrillo, R. Characterization of the neutron fi<strong>el</strong>d of the facility at<br />
DIN-UPM. Radiat. Prote. Dosim. 110(1-4): 73-79 (2004).<br />
[7] Thomas, D. J. Use of the program ANISN to calculate response functions for a Bonner sphere set with a<br />
3He <strong>de</strong>tector. NPL ReportRSA (EXT) 31 (Teddington: National Physical Laboratory) (1992).<br />
10"<br />
12"<br />
816
CARACTERIZACIÓN Y EMPLEO DE “CONOS DE SOMBRA” EN<br />
UN LABORATORIO PARA CALIBRACIÓN NEUTRÓNICA<br />
E. Gallego Díaz 1,� , A. d<strong>el</strong> Valle Díez 1 , A. Lorente Fillol 1 ,<br />
H.R. Vega Carrillo 2 , R. Mén<strong>de</strong>z Villafañe 3 , S. Ibáñez Fernán<strong>de</strong>z 1<br />
1 Depto. <strong>de</strong> Ingeniería Nuclear, ETSII, Univ. Politécnica <strong>de</strong> Madrid<br />
2 Unidad Académica <strong>de</strong> Estudios Nucleares, Univ. Autónoma Zacatecas, México<br />
3 Laboratorio <strong>de</strong> Metrología <strong>de</strong> Radiaciones Ionizantes, CIEMAT, Madrid<br />
RESUMEN<br />
Introducción: En laboratorios <strong>de</strong> calibración neutrónica, si las diferencias entre los espectros<br />
neutrónicos “en <strong>el</strong> lugar <strong>de</strong> trabajo” y los utilizados en la instalación <strong>de</strong> calibración son muy<br />
acusadas, resulta muy complicado obtener factores <strong>de</strong> normalización a<strong>de</strong>cuados, siendo<br />
conveniente tratar <strong>de</strong> producir campos neutrónicos “realistas”, es <strong>de</strong>cir, cuyo espectro energético<br />
sea similar al existente en <strong>el</strong> lugar <strong>de</strong> trabajo, lo que permitiría la calibración directa <strong>de</strong> los<br />
instrumentos dosimétricos. Uno <strong>de</strong> los métodos utilizados, es <strong>el</strong> método <strong>de</strong> los “conos <strong>de</strong> sombra”.<br />
En este trabajo se presentan <strong>el</strong> diseño, caracterización y empleo <strong>de</strong> los conos <strong>de</strong> sombra d<strong>el</strong><br />
Laboratorio <strong>de</strong> medidas neutrónicas d<strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Nuclear <strong>de</strong> la ETSII-UPM<br />
(LMN-UPM), empleándose una fuente <strong>de</strong> 241 Am-Be.<br />
Material y métodos: Se interponen entre la fuente y <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector los conos <strong>de</strong> sombra y se estima<br />
con <strong>el</strong> código MCNP5, tanto para la radiación total como para la dispersada, las siguientes<br />
magnitu<strong>de</strong>s: distribución espectral en energías, fluencia y dosis equivalente ambiental. A<strong>de</strong>más, se<br />
han efectuado medidas sin conos y con <strong>el</strong>los, empleando <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> espectrometría con esferas<br />
<strong>de</strong> Bonner, obteniendo <strong>el</strong> espectro mediante su <strong>de</strong>convolución con <strong>el</strong> programa BUNKI. También<br />
se ha medido la tasa <strong>de</strong> dosis equivalente ambiental con un monitor Berthold LB6411 calibrado.<br />
Resultados: Los resultados obtenidos son plenamente coherentes y quedan validados<br />
experimentalmente. Por ejemplo, <strong>de</strong>trás <strong>de</strong> cada cono, la radiación dispersa <strong>de</strong>bería ser la misma,<br />
lo que se verifica en los cálculos ya que se obtienen espectros casi idénticos para todos <strong>el</strong>los.<br />
Conclusiones: Cabe concluir que tanto cálculos como experimentos confirman la finalidad<br />
perseguida con <strong>el</strong> empleo <strong>de</strong> los “conos <strong>de</strong> sombra”, permitiendo discernir perfectamente entre las<br />
componentes directa y dispersada <strong>de</strong> la radiación neutrónica.<br />
Palabras clave: Neutrón, fuente <strong>de</strong> neutrones, Am-Be, radiación dispersa, conos <strong>de</strong> sombra<br />
ABSTRACT<br />
Introduction: In neutron calibration laboratories, if differences between the neutron spectrum "at<br />
the workplace" and the one used in the calibration facility are very marked, it is very difficult to<br />
obtain appropriate normalization factors and it will be <strong>de</strong>sirable to attempt to produce neutron<br />
"realistic" fi<strong>el</strong>ds, i.e. whose energy spectrum is similar to that in the workplace, allowing direct<br />
calibration of dosimetric instruments. One method used is the “shadow cone method”.<br />
We present the <strong>de</strong>sign, characterization and use of shadow cones of the Neutron Measurements<br />
Laboratory of the Department of Nuclear Engineering, UPM ETSII (LMN-UPM), using an 241 Am-<br />
Be source.<br />
� eduardo.gallego@upm.es<br />
817
Material and methods: Interposing between the source and the <strong>de</strong>tector a shadow cone, and using<br />
MCNP5 co<strong>de</strong>, the following quantities are estimated for both, the total radiation and the scattered<br />
radiation: neutrón spectral energydistribution, neutron fluence and ambient dose equivalent. In<br />
addition, measurements were performed without cones and with them, using the Bonner sphere<br />
spectrometer system, obtaining the spectrum by <strong>de</strong>convolution with the BUNKI program. Also the<br />
ambient dose equivalent rate is measured with a calibrated monitor Berthold LB6411.<br />
Results: The results are fully consistent and are experimentally validated. For example, behind<br />
each cone, the scattered radiation should be the same, which is verified in the calculations and in<br />
the measurements, with an almost i<strong>de</strong>ntical spectrum obtained for all of them.<br />
Conclusions: We conclu<strong>de</strong> that both calculations and experiments confirm the purpose of the use<br />
of "shadow cone", allowing perfectly distinguish between the direct and scattered neutron<br />
radiation.<br />
Key Words: Neutron, neutrón source, Am-Be, scattered radiation, shadow cone<br />
1. Introducción.<br />
En un laboratorio <strong>de</strong> calibración neutrónica, para disponer <strong>de</strong> un patrón <strong>de</strong> calibración a partir <strong>de</strong><br />
una fuente isotópica <strong>de</strong> neutrones, lo i<strong>de</strong>al sería po<strong>de</strong>r trabajar en un “campo libre”, es <strong>de</strong>cir, aqu<strong>el</strong><br />
en <strong>el</strong> que se tuviera solamente la fluencia que viene directamente <strong>de</strong> la fuente, en ausencia <strong>de</strong><br />
cualquier radiación dispersada. Des<strong>de</strong> hace años se han propuesto procedimientos estándar <strong>de</strong><br />
calibración que resulten in<strong>de</strong>pendientes d<strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> calibración y <strong>de</strong> la técnica experimental<br />
usada. La norma ISO-8529 1, 2, 3 recoge las conclusiones <strong>de</strong> dichos trabajos y propone varios<br />
métodos alternativos, entre <strong>el</strong>los <strong>el</strong> d<strong>el</strong> llamado “cono <strong>de</strong> sombra”, cuyo principal atractivo resi<strong>de</strong><br />
en su naturaleza puramente experimental.<br />
Por otro lado, cuando las diferencias entre los espectros neutrónicos “en <strong>el</strong> lugar <strong>de</strong> trabajo” y los<br />
utilizados en la instalación <strong>de</strong> calibración son muy acusadas, resulta muy complicado obtener<br />
factores <strong>de</strong> normalización a<strong>de</strong>cuados, siendo conveniente tratar <strong>de</strong> producir campos neutrónicos<br />
“realistas”, es <strong>de</strong>cir, cuyo espectro energético sea similar al existente en <strong>el</strong> lugar <strong>de</strong> trabajo, lo que<br />
permitiría la calibración directa <strong>de</strong> los instrumentos dosimétricos. En la norma ISO 12789 4 se<br />
<strong>de</strong>scriben varios métodos con ese objetivo; entre <strong>el</strong>los, teniendo fuentes isotópicas, se pue<strong>de</strong>n<br />
aprovechar los neutrones reflejados en las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la sala <strong>de</strong> irradiación, interponiendo entre la<br />
fuente y <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector unos “conos <strong>de</strong> sombra”, para obtener espectros que resultan razonablemente<br />
próximos a los existentes en las centrales nucleares.<br />
Se presentan <strong>el</strong> diseño, caracterización y empleo <strong>de</strong> los conos <strong>de</strong> sombra d<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong><br />
medidas neutrónicas d<strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Nuclear <strong>de</strong> la ETSII-UPM (LMN-UPM), que<br />
cuenta con una sala <strong>de</strong> irradiación <strong>de</strong> dimensiones 9m x 16m x 8m en la que se emplea una fuente<br />
<strong>de</strong> 241 Am-Be <strong>de</strong> 111 GBq (3 Ci).<br />
2. Material y métodos<br />
El tamaño a<strong>de</strong>cuado d<strong>el</strong> cono <strong>de</strong> sombra viene <strong>de</strong>terminado por la geometría d<strong>el</strong> experimento d<strong>el</strong><br />
usuario. Los conos <strong>de</strong> sombra con los que cuenta <strong>el</strong> laboratorio se han construido con 20 cm <strong>de</strong><br />
hierro (en <strong>el</strong> lado cerca <strong>de</strong> la fuente) y 30 cm <strong>de</strong> politetileno <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>nsidad. La <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong><br />
diámetro <strong>de</strong> la base d<strong>el</strong> cono más cercana a la fuente y ángulo <strong>de</strong> apertura viene <strong>de</strong>terminada por <strong>el</strong><br />
tamaño <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> neutrones y <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> neutrones. Sus dimensiones (bases y ángulo <strong>de</strong><br />
apertura) se adaptan para “dar sombra” completamente al instrumento <strong>de</strong> medida. En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> espectrometría mediante esferas <strong>de</strong> Bonner d<strong>el</strong> Laboratorio, han hecho falta cuatro<br />
conos cuyas características se incluyen en la tabla 1.<br />
818
Tabla 1. Conos <strong>de</strong> sombra. Dimensiones <strong>de</strong> las bases circulares <strong>de</strong> cada sección.<br />
Sección hierro Sección polietileno<br />
(mm)<br />
(mm)<br />
Cono 1 D=69,8 ; D=114,7 D=114,7 ; D=182<br />
Cono 2<br />
D=67,5 ; D=106 D=106 ; D=164<br />
Cono 3<br />
D=58,9 ; D=72,9 D=72,9 ; D=92,8<br />
Cono 4<br />
D=54,6 ; D=59,2 D=59,2 ; D=66,1<br />
Para su caracterización se ha utilizado <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o existente d<strong>el</strong> LMN-UPM para MCNP5 5 ,<br />
verificándolo y mejorándolo en cuanto a la forma <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>ar la fuente, así como para permitir<br />
incluir un mayor número <strong>de</strong> <strong>el</strong>ementos geométricos y c<strong>el</strong>das <strong>de</strong> materiales en <strong>el</strong> mismo, necesario<br />
para incorporar al mismo los conos <strong>de</strong> sombra. Se ha utilizado como apoyo en la <strong>el</strong>aboración d<strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>o <strong>el</strong> programa VISED (Visual Editor) 6 . Para los puntos <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la bancada <strong>de</strong><br />
irradiación, tanto para la radiación total como para la dispersada, se han estudiado las siguientes<br />
magnitu<strong>de</strong>s: distribución espectral en energías, fluencia, dosis equivalente ambiental.<br />
Se han probado diferentes “tallies” o funciones respuesta d<strong>el</strong> código MCNP5; concretamente <strong>el</strong><br />
tipo f4 y <strong>el</strong> f5:<br />
� El tally f4 es un estimador <strong>de</strong> la fluencia (en cm -2 ) en la c<strong>el</strong>da o c<strong>el</strong>das consi<strong>de</strong>radas, es <strong>de</strong>cir<br />
dV<br />
F 4 � ��� � ( r,<br />
E,<br />
t)<br />
dEdt<br />
(1)<br />
V<br />
� El tally f5 se utiliza para calcular fluencia (en cm -2 ) en <strong>de</strong>tectores puntuales.<br />
Se ha calculado <strong>el</strong> espectro neutrónico en dos estructuras <strong>de</strong> intervalos <strong>de</strong> energía para su<br />
caracterización con <strong>el</strong> código MCNP5 y se ha utilizado una tercera para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis. La<br />
primera estructura <strong>de</strong> intervalos <strong>de</strong> energía la llamaremos estructura BUNKI y cuenta con 26<br />
intervalos <strong>de</strong> energía. Se ha <strong>el</strong>egido esta estructura para po<strong>de</strong>r comparar con los resultados<br />
experimentales <strong>de</strong>convolucionados con <strong>el</strong> programa BUNKI 7 .<br />
La segunda estructura <strong>de</strong> intervalos <strong>de</strong> energía está formada por intervalos equiletárgicos <strong>de</strong> 20<br />
bins por década. Se ha <strong>el</strong>egido esta estructura por caracterizar <strong>de</strong> un modo más fino <strong>el</strong> espectro.<br />
Se ha utilizado también una tercera estructura <strong>de</strong> intervalos <strong>de</strong> energía igual a la que aparece en la<br />
publicación ICRP74 8 , utilizada para los “tallies” <strong>de</strong> dosis. Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis equivalente<br />
ambiental se han utilizado los factores <strong>de</strong> conversión fluencia-dosis, h( � ) , <strong>de</strong> la ICRP74 así<br />
como los correspondientes al <strong>de</strong>tector Berthold LB6411 9 (unida<strong>de</strong>s pSv·cm 2 ), para estimar la<br />
respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, <strong>de</strong> la forma siguiente:<br />
H *(10) � � h( �) � ( �) d�<br />
(2)<br />
E<br />
En los experimentos, <strong>el</strong> esquema <strong>de</strong> montaje seguido es <strong>el</strong> <strong>de</strong>finido por la norma ISO-8529. La<br />
cara más cercana d<strong>el</strong> cono se situó a 8 cm <strong>de</strong> la fuente y <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la esfera d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector quedó<br />
situado a 115 cm d<strong>el</strong> centro geométrico <strong>de</strong> la fuente.<br />
A<strong>de</strong>más, se han efectuado medidas sin conos y con <strong>el</strong>los, empleando <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> espectrometría<br />
<strong>de</strong> esferas <strong>de</strong> Bonner, obteniendo <strong>el</strong> espectro mediante su <strong>de</strong>convolución con <strong>el</strong> programa BUNKI,<br />
empleando la matriz <strong>de</strong> respuesta UTA-4 10 . También se ha medido la tasa <strong>de</strong> dosis equivalente<br />
ambiental con un monitor Berthold LB6411 calibrado.<br />
�<br />
819
3. Resultados y discusión<br />
Los resultados obtenidos son plenamente coherentes en todos sus aspectos. Se observa en la figura<br />
1 la diferencia entre <strong>el</strong> espectro con cono y sin cono. El espectro con cono representa la radiación<br />
dispersa, o ”room return”. Ambos espectros difieren en la zona rápida, siendo la d<strong>el</strong> caso sin cono<br />
superior, <strong>de</strong>bido a que <strong>el</strong> cono absorbe la radiación directa que llega al <strong>de</strong>tector directamente <strong>de</strong> la<br />
fuente. En <strong>el</strong> resto d<strong>el</strong> rango <strong>de</strong> energías ambos espectros son iguales.<br />
En todos los espectros se observan dos picos, uno ubicado en la zona térmica que aparece para<br />
energías menores a 4,14 E -7 MeV y <strong>el</strong> otro ubicado aproximadamente en 4 MeV. Para <strong>el</strong> caso con<br />
cono, <strong>el</strong> pico en la zona alta <strong>de</strong> energía disminuye con respecto al caso con cono, por la razón<br />
explicada anteriormente. Sin embargo, la magnitud d<strong>el</strong> pico térmico se mantiene constante. Este<br />
comportamiento d<strong>el</strong> grupo térmico representa la contribución característica <strong>de</strong> los neutrones<br />
dispersados por las pare<strong>de</strong>s y su<strong>el</strong>o <strong>de</strong> la sala <strong>de</strong> Medidas Neutrónicas <strong>de</strong> la UPM, y se <strong>de</strong>be<br />
principalmente a las dimensiones d<strong>el</strong> recinto; a esta característica se le conoce como “room<br />
return”.<br />
E � E (E) [ cm -2 - �u -1 ]<br />
10 2<br />
10 1<br />
10 0<br />
10 -1<br />
10 -2<br />
Comparación esfera 2 T45 con y sin cono<br />
T45(Z20)<br />
T45(z24)<br />
10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 10-3 Energía [ MeV ]<br />
E � E (E) [ cm -2 - �u -1 ]<br />
10 2<br />
10 1<br />
10 0<br />
10 -1<br />
10 -2<br />
Comparación esfera 2 T35 con y sin cono<br />
10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 10-3 Energía [ MeV ]<br />
T35 (Z20)<br />
T35 (Z24)<br />
Fig. 1 Comparación <strong>de</strong> los espectros neutrónicos por unidad <strong>de</strong> letargia para los casos con y sin<br />
cono con los dos tipos <strong>de</strong> estructuras <strong>de</strong> energía (fina, a la izquierda; gruesa, a la <strong>de</strong>recha).<br />
La radiación dispersa obtenida <strong>de</strong>bería ser la misma <strong>de</strong>trás <strong>de</strong> cada cono, lo que se verifica en los<br />
cálculos, ya que se obtienen espectros casi idénticos para todos <strong>el</strong>los (figura 2), quedando así<br />
carácterizada la radiación dispersa <strong>de</strong> la sala <strong>de</strong> medidas d<strong>el</strong> Laboratorio.<br />
E � E (E) [ cm -2 - �u -1 ]<br />
10 1<br />
10 0<br />
10 -1<br />
10 -2<br />
Comparación T45 (todos los casos) con cono<br />
T45 (Z24)<br />
T45 (Z34)<br />
T45 (Z53)<br />
T45 (z82)<br />
T45 (z102)<br />
T45 (z121)<br />
10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 10-3 Energía [ MeV ]<br />
Fig. 2 Comparación <strong>de</strong> los espectros por unidad <strong>de</strong> letargia obtenidos con MCNP5 en los 6 casos<br />
con cono planteados.<br />
Si se comparan los espectros obtenidos a partir d<strong>el</strong> tally puntual (f5) con los obtenidos a partir d<strong>el</strong><br />
tally evaludado en una c<strong>el</strong>da (f4) se comprueba que los estimadores puntuales son más apropiados<br />
820
para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> espectros (figura nº 3), ya que en la zona térmica d<strong>el</strong> espectro evaluado en una<br />
c<strong>el</strong>da aparecen fluctuaciones (rosa) no quedando <strong>el</strong> espectro bien <strong>de</strong>finido. Estas fluctuaciones se<br />
hacen más patentes cuando se simulan los casos <strong>de</strong> las esferas Bonner más pequeñas (<strong>de</strong>tector),<br />
por ser menor <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> la c<strong>el</strong>da en la que se evalua <strong>el</strong> tally. La única manera <strong>de</strong> <strong>el</strong>iminarlas<br />
sería aumentando mucho <strong>el</strong> número <strong>de</strong> historias simulado con <strong>el</strong> Monte Carlo, lo cual lleva a<br />
consumir muchos recursos <strong>de</strong> cálculo.<br />
E � E (E) [ cm -2 - �u -1 ]<br />
10 1<br />
10 0<br />
10 -1<br />
10 -2<br />
Esfera2,cono 4,Comp T45,T44. (Z24)<br />
10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 10-3 Energía [ MeV ]<br />
T45(Z24)<br />
T44(z24)<br />
Fig. 3 Comparación <strong>de</strong> los espectros por unidad <strong>de</strong> letargia estimados con tally puntual (azul) y<br />
con tally evaluado en una c<strong>el</strong>da (rosa).<br />
Los resultados experimentales se muestran en la figura 3. La radiación directa se calcula como la<br />
diferencia entre <strong>el</strong> haz directo (sin cono, azul en la fig. 3) y la radiación dispersa (con cono, rojo en<br />
la fig. 3).<br />
E � E (E) [ cm -2 - �u -1 ]<br />
10 2<br />
10 1<br />
10 0<br />
10 -1<br />
10 -2<br />
Espectro Bunki Radiación directa<br />
10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 10-3 Energía [ MeV ]<br />
T35 (Z20)<br />
T35 (Z24)<br />
T35 (DIRECTA)<br />
Fig. 3 Espectros por unidad <strong>de</strong> letargia obtenidos experimentalmente con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> esferas<br />
Bonner y <strong>el</strong> código BUNKI-UT. El espectro <strong>de</strong> radiación directa se obtiene por diferencia.<br />
Al representar gráficamente los resultados <strong>de</strong> cálculos y medidas experimentales-<strong>de</strong>convolución<br />
d<strong>el</strong> espectro (figura 4), se observa la perfecta coherencia. Se comprueba a<strong>de</strong>más como una<br />
estructura más fina d<strong>el</strong> espectro energético no altera las conclusiones, resultando los espectros<br />
coherentes entre sí.<br />
821
E � E (E) [ cm -2 - �u -1 ]<br />
10 2<br />
10 1<br />
10 0<br />
10 -1<br />
10 -2<br />
Espectros por unidad <strong>de</strong> letargia a 115 cm<br />
Experimental BUNKI-Sin cono<br />
Experimental-BUNKI Con cono<br />
MCNP5 Sin cono (grueso)<br />
MCNP5 Con cono (grueso)<br />
MCNP5 Sin cono (fino)<br />
MCNP5 Con cono (fino)<br />
10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 10 1 10 2<br />
Energía [ MeV ]<br />
Fig. 4 Espectros por unidad <strong>de</strong> letargia, con cono y sin cono <strong>de</strong> sombra, calculados con MCNP5 y<br />
obtenidos experimentalmente.<br />
Por último, se ha calculado la dosis equivalente ambiental, H*(10), a 115 cm <strong>de</strong> la fuente, con los<br />
coeficientes <strong>de</strong> conversión fluencia-dosis <strong>de</strong> la ICRP74 y d<strong>el</strong> Berthold LB6411, y han contrastado<br />
con las medidas experimentales obtenidas con un monitor Berthold LB6411 calibrado. Los<br />
resultados se muestran en la tabla 2. La respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector Berthold subestima H*(10) en la<br />
zona térmica d<strong>el</strong> espectro, y esto se refleja principalmente en la dosis <strong>de</strong>bida a la radiación<br />
dispersa.<br />
Tabla 2. Dosis equivalente ambiental H*(10) (μSv/h). Medidas experimentales con <strong>el</strong><br />
monitor Berthold LB6411 calibrado y comparación con los cálculos con MCNP5 empleando<br />
los factores <strong>de</strong> paso fluencia-dosis d<strong>el</strong> propio monitor y <strong>de</strong> la ICRP74.<br />
Tasa en base a la acumulada en<br />
460 s (μSv/h)<br />
Error<br />
Monte-Carlo.<br />
estadístico<br />
T24 (μSv/h)<br />
±<br />
Monte-Carlo.<br />
T25 (μSv/h)<br />
Monte-Carlo.<br />
T14 (μSv/h)<br />
Monte-Carlo.<br />
T15 (μSv/h)<br />
Total 62,1 0,4 64,4±0,2% 64,2±0,01% 62,9±0,2% 62,9±0,01%<br />
Dispersa 6,5 0,1 6,93±0,5% 6,91±0,04% 7,2±0,48% 7,18±0,04%<br />
Directa 56 0,4 57,5±0,7% 57,3±0,04% 55,7±0,52% 55,7±0,04%<br />
4. Conclusiones.<br />
Experimental Berthold ICRP74<br />
Cabe concluir que tanto cálculos como experimentos confirman la finalidad perseguida con <strong>el</strong><br />
empleo <strong>de</strong> los “conos <strong>de</strong> sombra”, ya que estos permiten discernir perfectamente entre las<br />
componentes directa y dispersada <strong>de</strong> la radiación neutrónica existente en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> medida.<br />
A<strong>de</strong>más, con los conos <strong>de</strong> sombra se dispone <strong>de</strong> un campo <strong>de</strong> radiación neutrónica mucho más<br />
“realista” con respecto a los que existen en centrales nucleares, para su uso en calibración <strong>de</strong><br />
instrumentos <strong>de</strong> dosimetría neutrónica, que es <strong>el</strong> fin perseguido por <strong>el</strong> Laboratorio.<br />
822
REFERENCIAS<br />
[1] International Standard ISO 8529: ‘Neutron reference radiations for calibrating neutron-measuring <strong>de</strong>vices used<br />
for radiation protection purposes and for <strong>de</strong>termining their response as a function of neutron energy’; 1989.<br />
[2] International ISO, International Organization for Standardization. Reference neutron radiations. Calibration<br />
Fundamentals of Radiation Protection Devices R<strong>el</strong>ated to the Basic Quantities Characterizing the Radiation Fi<strong>el</strong>d.<br />
ISO-Standard 8529, Part 2; 2000.<br />
[3] ISO, International Organization for Standardization. Reference Neutron Radiations. Characteristics and<br />
Methods of Production. ISO-Standard 8529, Part 1; 2001.<br />
[4] ISO, International Organization for Standardization.Reference Neutron Radiations: Characteristics, and methods<br />
of Production of Simulated Workplace Neutron Fi<strong>el</strong>d. ISO-Standard NP 12789; 2000.<br />
[5] MCNP5, “X-5 Monte Carlo team, MCNP A general Monte Carlo N-particle transport co<strong>de</strong> version 5,” LANL<br />
Report LA-UR-03-1987. 2003.<br />
[6] Schwarz A.L., Schwarz R.A., and Carter L.L., MCNP/MCNPX Visual Editor Computer Co<strong>de</strong> Manual. February,<br />
2008.<br />
[7] Lowry, K.A., Johnson, T.L., Modifications to Iterative Recursion Unfolding Algorithms and Computer Co<strong>de</strong>s to<br />
Find More Appropriate Neutron Spectra. Memorandum report 5340. US Naval Research Laboratory<br />
NRL,Washington, DC. 1984.<br />
[8] ICRP, “Conversion coefficients for use in radiological protection against external radiation,” ICRP Publication<br />
74, Ann. ICRP, 26. 1996.<br />
[9] Burgkhardt, B. et al., The Neutron Fluence and H*(10) Response of the New LB 6411 Rem Counter. Rad. Prot.<br />
Dosim. 70, pp. 361-364; 1997.<br />
[10] Hert<strong>el</strong> N.E., Davidson J.W., “The response of Bonner spheres to neutrons from thermal to 17.3 MeV,” Nucl.<br />
Instrum. Meth. Phys. Res. A, 238 509. 1985.<br />
823
EVOLUCION TEMPORAL DE LA SENSIBILIDAD<br />
DETERMINADA DURANTE LA PRUEBA DE UNIFORMIDAD<br />
EXTRÍNSECA EN DOS GAMMACÁMARAS<br />
R. Vázquez Vázquez, M. Sánchez García, F. Santamarina Vázquez, M. Soto Búa, R.<br />
Lobato Busto, V. Luna Vega, C. Otero Martínez, J. Mosquera Sueiro, M. Pombar<br />
Cameán.<br />
Servizo <strong>de</strong> Radiofísica e Protección Radiolóxica, C. H. Universitario <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a, Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a, Trav. da Choupana s.n., 15706, Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a (A Coruña)<br />
Introducción:<br />
Tanto <strong>el</strong> Real Decreto 1841/1997, “por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en Medicina<br />
Nuclear” 1 , como <strong>el</strong> Protocolo Nacional <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en Medicina Nuclear, incluyen la prueba<br />
<strong>de</strong>nominada “uniformidad extrínseca” 2 en <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> pruebas mínimas que <strong>de</strong>ben realizarse en una<br />
gammacámara <strong>de</strong> uso clínico.<br />
Figura 1. Fuente plana <strong>de</strong> 57 Co colocada sobre <strong>el</strong> cabezal 2 <strong>de</strong> la gammacámara GE Millenium<br />
VG durante la realización d<strong>el</strong> control semanal <strong>de</strong> la uniformidad extrínseca<br />
824
Una <strong>de</strong> las sugerencias que aparecen en <strong>el</strong> nuevo protocolo <strong>de</strong> la European Association of<br />
Nuclear Medicine “Routine quality control recommendations for nuclear medicine instrumentation” es<br />
registrar <strong>el</strong> valor cps obtenido al llevar a cabo dicha prueba. Este valor, al que llamaremos<br />
MBq<br />
“sensibilidad” en lo sucesivo, representa la tasa <strong>de</strong> cuentas medidas por la gammacámara por unidad <strong>de</strong><br />
actividad para la geometría mostrada en la figura 1.<br />
I<strong>de</strong>almente, dicha “sensibilidad” <strong>de</strong>bería mantenerse constante en <strong>el</strong> tiempo. En nuestra<br />
institución este parámetro se lleva registrando <strong>de</strong>s<strong>de</strong> febrero <strong>de</strong> 2009. En <strong>el</strong> presente trabajo se estudian<br />
los datos recopilados hasta diciembre 2010 (23 meses), analizando la pérdida aparente <strong>de</strong> “sensibilidad” a<br />
medida que aumenta la actividad.<br />
Material y métodos:<br />
El control <strong>de</strong> uniformidad extrínseca ha sido realizado semanalmente en dos gammacámaras<br />
mod<strong>el</strong>o GE Millenium VG y GE Millenium-Hawkeye VG usando una fuente plana <strong>de</strong> 57 Co. El certificado<br />
aportado por <strong>el</strong> fabricante que acompaña esta fuente indica que la contaminación <strong>de</strong> la fuente con 56 Co es<br />
Figuras 2. Tasa <strong>de</strong> cuentas medida frente a la actividad <strong>de</strong> la fuente para los dos cabezales <strong>de</strong><br />
cada gammacámara<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
Tasa medida (Kc/s)<br />
Tasa medida (Kc/s)<br />
5<br />
0<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Gammacámara Millenium VG (YE645817)<br />
0 100 200 300 400 500 600 700 800<br />
Actividad (MBq)<br />
Gammacámara Millenium VG - HawkEye (YE645816)<br />
Esta variación no necesariamente indica una <strong>de</strong>riva d<strong>el</strong> cabezal <strong>de</strong> la gammacámara. De hecho, <strong>el</strong><br />
incremento monótono <strong>de</strong> sensibilidad a medida que disminuye la actividad <strong>de</strong> la fuente sugiere que las<br />
medidas pue<strong>de</strong>n estar afectadas por tiempo muerto. En efecto, a activida<strong>de</strong>s altas es esperable que la<br />
sensibilidad sea menor porque las pérdidas por tiempo muerto son mayores. Es posible, por tanto, que las<br />
variaciones observadas sean únicamente <strong>de</strong>bidas a variaciones en las pérdidas por tiempo muerto al ir<br />
<strong>de</strong>cayendo la fuente <strong>de</strong> 57 Co.<br />
Cabezal 1<br />
Cabezal 2<br />
0 100 200 300 400 500 600 700 800<br />
Actividad (MBq)<br />
Cabezal 1<br />
Cabezal 2<br />
826
Para comprobar esta hipótesis se ha realizado un ajuste <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> cuentas medida (Ro) frente a<br />
la actividad (proporcional a la tasa <strong>de</strong> cuentas real (Rt)). Para realizar dicho ajuste se han utilizado<br />
diferentes mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> tiempo muerto: paralizable, no paralizable 3 y mixto 4 .<br />
R<br />
R<br />
R<br />
o<br />
o<br />
o<br />
�R<br />
�<br />
t p<br />
� R e<br />
Ec. sistema paralizable<br />
t<br />
Rt<br />
�<br />
1�<br />
R �<br />
�<br />
e<br />
R �<br />
T<br />
p<br />
t<br />
n<br />
R<br />
t<br />
� ( � ��<br />
) R<br />
n<br />
p<br />
t<br />
Ec. sistema no paralizable<br />
Ec. sistema mixto<br />
La calidad d<strong>el</strong> ajuste se ha evaluado en base al coeficiente r 2 y al estudio <strong>de</strong> la corr<strong>el</strong>ación con la<br />
variable in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> las diferencias entre los valores <strong>de</strong> tasa medidos y los valores obtenidos <strong>de</strong> los<br />
ajustes para cada actividad (residuos).<br />
Para comprobar la aplicabilidad <strong>de</strong> los distintos mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> tiempo muerto se ha medido la curva<br />
<strong>de</strong> respuesta para uno <strong>de</strong> los cabezales. Para <strong>el</strong>lo se ha registrado la tasa <strong>de</strong> cuentas en <strong>el</strong> cabezal a<br />
medida que la actividad cargada en un maniquí Adams variaba entre 1480Mbq y 104Mbq. Finalmente los<br />
datos se han ajustado usando los tres mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong>scrito y la calidad <strong>de</strong> los ajustes ha sido comparada igual<br />
que en <strong>el</strong> punto anterior. El rango <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 1480Mq a 104MBq se ha conseguido utilizando 4<br />
fuentes con activida<strong>de</strong>s iniciales <strong>de</strong> 1480 MBq, 740 MBq, 370 MBq y 185 MBq y haciendo medidas<br />
durante 7 horas.<br />
Para llevar a cabo los ajustes se ha consi<strong>de</strong>rado que la tasa <strong>de</strong> cuentas real es igual a la actividad<br />
<strong>de</strong> la fuente multiplicada por una constante, que en principio es <strong>de</strong>sconocida.<br />
Finalmente, se han simulado una <strong>de</strong>riva <strong>de</strong> la gammacámara, suponiendo una variación lenta en<br />
la “sensibilidad”, adicional a las pérdidas por tiempo muerto. En particular, se han simulado variaciones<br />
lineales <strong>de</strong> un 10% y un 20% en <strong>el</strong> período <strong>de</strong> estudio. El objetivo <strong>de</strong> este ejercicio es comprobar si dichas<br />
variaciones son absorbidas por <strong>el</strong> ajuste, en cuyo caso se estaría malinterpretando una <strong>de</strong>riva <strong>de</strong> la<br />
gammacámara como un valor <strong>de</strong> tiempo muerto distinto al nominal.<br />
Resultados y discusión:<br />
El ajuste <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta <strong>de</strong> la gammacámara obtenida en <strong>el</strong> cabezal 1 <strong>de</strong> la<br />
gammacámara GE Millenium VG a los tres mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> tiempo muerto se presenta en las figuras 3,4 y 5.<br />
Los tres mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> tiempo muerto proporcionan buenos ajustes, con coeficientes r 2 superiores a 0,998 en<br />
todos los casos. Sin embargo, <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mixto es <strong>el</strong> único que no presenta una corr<strong>el</strong>ación clara <strong>de</strong> los<br />
residuos con la actividad. Las <strong>de</strong>sviaciones máximas para este mod<strong>el</strong>o son inferiores al 1%, a comparar<br />
con <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> hasta un 2% para los otros mod<strong>el</strong>os. Los datos favorecen, por tanto, al mod<strong>el</strong>o mixto<br />
como un buen mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta.<br />
827
Tabla 3. Ajuste <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> cuentas frente a la actividad y distribución d<strong>el</strong> cociente entre los<br />
residuos y la tasa medida para cada actividad para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mixto con <strong>el</strong> maniquí Adams<br />
Tabla 4. Ajuste <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> cuentas frente a la actividad y distribución d<strong>el</strong> cociente entre los<br />
residuos y la tasa medida para cada actividad para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o no paralizable con <strong>el</strong> maniquí Adams<br />
828
Tabla 5. Ajuste <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> cuentas frente a la actividad y distribución d<strong>el</strong> cociente entre los<br />
residuos y la tasa medida para cada actividad para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o paralizable con <strong>el</strong> maniquí Adams<br />
Adicionalmente, se han comparado los valores <strong>de</strong> tiempo muerto obtenidos <strong>de</strong> los ajustes con los<br />
obtenidos en la prueba <strong>de</strong> resolución temporal 2 d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong><br />
Medicina Nuclear, obteniéndose un buen acuerdo.<br />
Tabla 1. Comparación d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> tiempo muerto obtenidos con <strong>el</strong> maniquí Adams<br />
Método Tiempo muerto (�s)<br />
Curva <strong>de</strong> respuesta 3,7<br />
Resolución temporal 4,4<br />
El ajuste <strong>de</strong> los datos obtenidos con la fuente plana al mod<strong>el</strong>o mixto se muestran en la figura 6.<br />
Las figuras para los otros dos mod<strong>el</strong>os no se muestran ya que los resultados son similares a los obtenidos<br />
con <strong>el</strong> maniquí Adams. El ajuste al mod<strong>el</strong>o mixto tiene un coeficiente r 2 <strong>de</strong> 0.999. La distribución <strong>de</strong><br />
residuos no presenta corr<strong>el</strong>ación clara con la variable in<strong>de</strong>pendiente, apareciendo simétrica en torno a 0.<br />
Esto indicaría que la gammacámara no ha tenido <strong>de</strong>rivas significativas en <strong>el</strong> período <strong>de</strong> estudio.<br />
829
Tabla 6. Ajuste <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> cuentas frente a la actividad y distribución d<strong>el</strong> cociente entre los<br />
residuos y la tasa medida para cada actividad para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mixto con la fuente plana<br />
Los valores <strong>de</strong> tiempo muerto obtenidos con <strong>el</strong> maniquí Adams y la fuente plana son similares, a<br />
pesar <strong>de</strong> que la geometría en ambas adquisiciones es completamente diferente, lo cual es una indicación<br />
más <strong>de</strong> que la metodología utilizada es correcta.<br />
Tabla 2. Comparación entre valores <strong>de</strong> tiempo muerto para los datos obtenidos a partir <strong>de</strong> la<br />
fuente plana<br />
y valores <strong>de</strong> tiempo muerto obtenido con <strong>el</strong> maniquí Adams<br />
Paralizable No paralizable<br />
Mixto<br />
(�s) (�s) Paralizable (�s) No paralizable (�s)<br />
Fuente plana 57 Co 5,7 6,4 11,8 2,1<br />
Maniquí Adams 99 mTc 3,7 4,3 5,9 2,9<br />
El valor obtenido <strong>de</strong> tiempo muerto para cada cabezal <strong>de</strong> cada gammacámara y para los distintos<br />
mod<strong>el</strong>os es:<br />
Tabla 3. Valores <strong>de</strong> tiempo muerto obtenido para cada cabezal<br />
Gammacámara Cabezal Paralizable No paralizable<br />
Mixto<br />
(�s) (�s) Paralizable (�s) No paralizable (�s)<br />
GE Millenium VG<br />
1<br />
2<br />
5,6<br />
6,8<br />
6,3<br />
7,6<br />
11,8<br />
13,7<br />
2,1<br />
1,7<br />
GE Millenium- 1 5,3 5,9 10,4 2,6<br />
Hawkeye VG 2 6,4 7,4 13,7 2,3<br />
830
La constante <strong>de</strong> proporcionalidad, obtenida en los distintos ajustes, que r<strong>el</strong>aciona la actividad con<br />
la tasa <strong>de</strong> cuentas real es, en promedio, 88,9±2,3 cps . Esta constante tiene un valor próximo al obtenido<br />
MBq<br />
en la prueba <strong>de</strong> sensibilidad d<strong>el</strong> Programa <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad d<strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear <strong>de</strong><br />
nuestro centro, que en marzo <strong>de</strong> 2011 ha sido <strong>de</strong> 73,1±0,6 cps . De nuevo, ambos valores son muy<br />
MBq<br />
similares teniendo en cuenta la diferencia en las geometrías utilizadas<br />
Por último, hemos simulado, para <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> 23 meses <strong>de</strong> los que disponemos datos, pérdidas<br />
continuas <strong>de</strong> “sensibilidad” <strong>de</strong> un 10% y un 20%. Para estos casos <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mixto ofrece coeficientes <strong>de</strong><br />
tiempo muerto no comparables a los con las medidas hechas con <strong>el</strong> maniquí Adams, y la distribución <strong>de</strong><br />
residuos <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> ser uniforme. El mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> ser capaz <strong>de</strong> explicar los datos.<br />
Figura 7. Distribución d<strong>el</strong> cociente entre los residuos y la tasa medida para cada actividad<br />
para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mixto con pérdidas d<strong>el</strong> 10% y 20% respectivamente<br />
Conclusiones:<br />
Las medidas con maniquí Adams no están influidas por posibles <strong>de</strong>rivas <strong>de</strong> la gammacámara al<br />
haberse tomado en un período corto <strong>de</strong> tiempo: 7 horas. Dichas medidas se han ajustado a los tres<br />
mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> tiempo muerto, siendo <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mixto <strong>el</strong> que mejores resultados ofrece. Por tanto, po<strong>de</strong>mos<br />
tomar <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mixto como <strong>el</strong> que mejor representa <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong> nuestras gammacámaras.<br />
Este mod<strong>el</strong>o ha sido aplicado con éxito para <strong>de</strong>scribir la variación en la sensibilidad registrada<br />
durante la realización <strong>de</strong> las pruebas semanales <strong>de</strong> uniformidad. Esto nos permite concluir que no ha<br />
habido una <strong>de</strong>riva <strong>de</strong> la gammacámara.<br />
Para <strong>de</strong>terminar la sensibilidad d<strong>el</strong> procedimiento a una <strong>de</strong>riva <strong>de</strong> la gammacámara, se han<br />
simulado variaciones lineales <strong>de</strong> un 10% y un 20% adicionales a las pérdidas por tiempo muerto. Se ha<br />
visto que la calidad d<strong>el</strong> ajuste empeora significativamente cuando se introducen estas pérdidas. Por tanto,<br />
una <strong>de</strong>riva <strong>de</strong> la gammacámara superior a un 10% sería <strong>de</strong>tectada con <strong>el</strong> procedimiento indicado.<br />
831
Bibliografía:<br />
1 R. D. 1841/1997, <strong>de</strong> 5 <strong>de</strong> diciembre, “por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en Medicina Nuclear”. B.O.E<br />
d<strong>el</strong> 19 <strong>de</strong> noviembre <strong>de</strong> 1997, nº303<br />
2 Protocolo Español <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en la Instrumentación en Medicina Nuclear. <strong>SEFM</strong>, SEMN, SEPR. 1999.<br />
3 Cherry S. R.; Sorenson J., Ph<strong>el</strong>ps M., Physics in Nuclear Medicine<br />
832
MODELIZACIÓN DE MESA DE ACELERADOR LINEAL PARA<br />
APLICACIÓN EN LOS TRATAMIENTOS RADIOTERÁPICOS 3D<br />
Y VMAT<br />
S. V<strong>el</strong>ázquez Miranda 1,� , M. Jiménez Domínguez 1 , JC. Mateos Pérez 1 , M. Herrador<br />
Córdoba 1<br />
1 IHHUU Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla<br />
1. Introducción.<br />
Los nuevos diseños <strong>de</strong> mesas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> carbono para aplicación en IMRT rotacional están<br />
siendo sometidos, en múltiples publicaciones, a todo tipo <strong>de</strong> estudios dosimétricos para <strong>de</strong>terminar<br />
su influencia en los tratamientos. De la mayoría <strong>de</strong> las publicaciones po<strong>de</strong>mos extraer la<br />
conclusión <strong>de</strong> que su influencia no es <strong>de</strong>spreciable, sobre todo en angulaciones próximas a la<br />
horizontal. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> técnicas con gran número <strong>de</strong> campos y segmentos como la IMRT su<br />
influencia resulta poco intuitiva y, por tanto, difícil <strong>de</strong> estimar.<br />
Proponemos la creación <strong>de</strong> un ROI-mesa con la geometría exacta <strong>de</strong> la <strong>de</strong> tratamiento y <strong>de</strong>nsidad<br />
ajustada a los datos experimentales, que resu<strong>el</strong>va la estimación <strong>de</strong> su influencia en cada caso<br />
clínico.<br />
2. Material y métodos.<br />
Para los tratamientos con VMAT nuestro ac<strong>el</strong>erador dispone <strong>de</strong> la mesa iBEAM evo. De las<br />
<strong>de</strong>scripciones d<strong>el</strong> fabricante, <strong>de</strong> la publicación Med. Phys. 37, 3595-3606 (2010) y <strong>de</strong> un estudio<br />
CT propio conseguimos la caracterización geométrica exacta <strong>de</strong> la mesa. Estos datos los<br />
trasladamos a una ROI que se importa para cada paciente. El niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> mesa en este caso se coloca<br />
<strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> ROI-mesa para po<strong>de</strong>r consi<strong>de</strong>rar su influencia en <strong>el</strong> cálculo.<br />
� santiago.v<strong>el</strong>azquez.miranda@gmail.com<br />
833
Fig. 1. Representación <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> maniquí sobre <strong>el</strong> tablero simulado<br />
La mesa iBEAM evo está fabricada por una fina capa <strong>de</strong> fibra <strong>de</strong> carbono r<strong>el</strong>leno <strong>de</strong> espuma<br />
(foam). Definimos por tanto dos ROI: la capa externa o ROI-mesa en anillo, para consi<strong>de</strong>rar<br />
únicamente <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> la fibra <strong>de</strong> carbono, y otro para la zona interior.<br />
Lateral anillo exterior Ant-Post anillo exterior Lateral anillo interior Ant-Post anillo interior<br />
-26,5 -22,75 -24,03 -22,87<br />
-26,5 -23,2 -24,03 -23,2<br />
-24,15 -23,2 -20,88 -27,63<br />
-21 -27,75 20,88 -27,63<br />
21 -27,75 24,03 -23,2<br />
24,15 -23,2 24,03 -22,87<br />
26,5 -23,2 -24,03 -22,87<br />
26,5 -22,75<br />
-26,5 -22,75<br />
Tabla 1. Definición <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas para la generación d<strong>el</strong> tablero<br />
La <strong>de</strong>nsidad por <strong>de</strong>fecto asignada a las distintas zonas se <strong>de</strong>terminó por la comparación <strong>de</strong> datos <strong>de</strong><br />
atenuación y dosis en superficies calculados en un maniquí (Pinnacle v9.0, algoritmo Collapse<br />
Cone, y rejilla <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> 1x1x4 mm3) y los suministrados en <strong>el</strong> artículo anteriormente citado.<br />
834
ésta<br />
Fig. 2. Detalle <strong>de</strong> los ROIs creados, su <strong>de</strong>nsidad asignada y <strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> consi<strong>de</strong>ración <strong>de</strong><br />
Fig. 3 Influencia <strong>de</strong> la atenuación d<strong>el</strong> tablero con la inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los campos<br />
835
3. Resultados y discusión<br />
Hemos realizado un contorno <strong>de</strong> mesa <strong>de</strong> tratamiento que pue<strong>de</strong> ser incorporado en cada<br />
dosimetría clínica para consi<strong>de</strong>rar sus efectos. Para conseguir una correcta reproducibilidad <strong>de</strong> los<br />
datos <strong>de</strong> dosis en superficie y atenuación d<strong>el</strong> Med. Phys. 37, 3595-3606 (2010) en 6MV es<br />
necesario la adjudicación <strong>de</strong> una <strong>de</strong>nsidad por <strong>de</strong>fecto para <strong>el</strong> ROI-mesa en anillo <strong>de</strong> 1.7g/cm3 y<br />
para <strong>el</strong> ROI foam <strong>de</strong> 0.08g/cm3.<br />
Fig. 4. Detalle <strong>de</strong> la dosis calculada en distintos puntos sin consi<strong>de</strong>rar <strong>el</strong> tablero<br />
836
Fig. 5. Detalle <strong>de</strong> la dosis en los mismos puntos que en la fig. 4, pero consi<strong>de</strong>rando <strong>el</strong> tablero<br />
4. Conclusiones.<br />
La creación <strong>de</strong> una ROI-mesa como fi<strong>de</strong>digna representación geométrica <strong>de</strong> la mesa <strong>de</strong><br />
tratamiento, con <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s por <strong>de</strong>fecto ajustada a los resultados experimentales, permite estimar<br />
la influencia que estas tienen sobre cualquier tratamiento <strong>de</strong> radioterapia in<strong>de</strong>pendientemente d<strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> campos o ángulos <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Smith, David W, Dosimetric characterization of the iBEAM evo carbon fiber couch for radiotherapy. Med. Phys.<br />
(2010) 37, 3595-3606<br />
837
SICOD: SISTEMA DE MODIFICACIÓN DE LA RELACIÓN<br />
ANATOMOFISIOLÓGICA DE ÓRGANOS Y TUMORES<br />
TORÁCICO-ABDOMINALES EN RADIOTERAPIA<br />
S. V<strong>el</strong>ázquez Miranda 1,� , J. Gómez-Millán Barrachina 2 , M. Ortiz Seid<strong>el</strong> 3 , E. Bayo<br />
Lozano 4<br />
1 HHUU Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla<br />
2 HU Virgen <strong>de</strong> la Victoria, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Málaga<br />
3 HU Virgen Macarena, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla<br />
4 H Juan Ramón Jiménez, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Hu<strong>el</strong>va<br />
RESUMEN<br />
El SICOD es un sistema multipresión para cambiar la r<strong>el</strong>ación mecánica y geométrica <strong>de</strong> los<br />
órganos con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> conseguir tratamientos más seguros y menos tóxicos en radioterapia. Con <strong>el</strong><br />
SICOD hemos tratado ya a 7 pacientes con lesiones toracico abdominales sin que haya que reseñar<br />
intolerancia a la compresión d<strong>el</strong> equipo y con una disposición <strong>de</strong> órganos que facilitó la<br />
dosimetría. El SICOD ha sido escogido por la Oficina <strong>de</strong> Transferencia <strong>de</strong> Tecnología <strong>de</strong><br />
Andalucía como invento patentable y comercializable, y ya se ha registrado como patente.<br />
Palabras claves: SBRT.<br />
ABSTRACT<br />
SICOD <strong>de</strong>fines a multi-pressure system <strong>de</strong>signed to change the mechanical and geometrical<br />
r<strong>el</strong>ationship of organs in or<strong>de</strong>r to make treatments safer and less toxic in radiotherapy. With<br />
SICOD seven patiens have already been treated with thoraco-abdominal lesions. No intolerance to<br />
the equipment compression has been reported and the improved organ geometry has simplified the<br />
dosimetry. The SICOD systeme has been chosen by the Technology Transfer Office of Andalusia<br />
as an invention patentable and marketable, and has already been registered as a patent.<br />
Key Words: SBRT.<br />
1. Introducción.<br />
En radioterapia se persigue obtener distribuciones tumoricidas que sean a la vez tolerables por los<br />
órganos circundantes. Esto se consigue habitualmente aplicando técnicas para la modulación <strong>de</strong><br />
los haces, pero pocas veces, y muy tímidamente se hace alejando mecánicamente <strong>el</strong> tumor d<strong>el</strong><br />
órgano crítico: tratamiento <strong>de</strong> mamas en prono o uso d<strong>el</strong> b<strong>el</strong>ly-board. Lo que preten<strong>de</strong>mos aquí es<br />
más que un sistema <strong>de</strong> compresión diafragmático o <strong>de</strong> estereotaxia extracraneal, es un sistema para<br />
modificar mecánicamente la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> órganos torácico-abdominales, tal y como habitualmente<br />
la cirugía plantea en las mesas <strong>de</strong> quirófano. Preten<strong>de</strong>mos conseguir, por ejemplo, que un riñón<br />
que pue<strong>de</strong> moverse asincrónicamente con la respiración más <strong>de</strong> 2cm <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> su saco <strong>de</strong> grasa<br />
perirenal, se mueva tan solo milimétricamente, encastrado en la parte más cerrada y cercana a la<br />
columna <strong>de</strong> su saco. O bien, que podamos reducir <strong>el</strong> movimiento d<strong>el</strong> diafragma solo en <strong>el</strong> lado d<strong>el</strong><br />
pulmón afecto, permitiendo una respiración tolerable para pacientes <strong>de</strong> bajo preformance status.<br />
� santiago.v<strong>el</strong>azquez.miranda@gmail.com<br />
838
2. Material y métodos.<br />
Tras varios prototipos y con la ayuda <strong>de</strong> una beca <strong>de</strong> la Consejería <strong>de</strong> Salud <strong>de</strong> Andalucía<br />
construimos un equipo, <strong>el</strong> SICOD, en PVC expandido y estructura <strong>de</strong> nylon con cinco puntos <strong>de</strong><br />
compresión simultáneos y un gran número <strong>de</strong> posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> combinación <strong>de</strong> posiciones e<br />
intensida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> compresión.<br />
El paciente s<strong>el</strong>eccionado para tratamiento con SICOD es estudiado en un simulador convencional<br />
o en un arco <strong>de</strong> radiología intervencionista para <strong>el</strong>egir la mejor configuración d<strong>el</strong> equipo que se<br />
adapta a su caso. Posteriormente se realiza una simulación virtual con fusión CT-CT para calcular<br />
<strong>el</strong> margen <strong>de</strong> PTV y PRV.<br />
Imágenes <strong>de</strong> configuración <strong>de</strong> pacientes con SICOD:<br />
Fig. 1. Imágenes <strong>de</strong> pacientes inmovilizados con <strong>el</strong> sistema SICOD<br />
839
Fig. 2. Imagen <strong>de</strong> DRR <strong>de</strong> verificación<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Se han tratado hasta <strong>el</strong> momento 7 pacientes sin que haya que reseñar intolerancia a la compresión<br />
d<strong>el</strong> equipo. Especial interés tiene la reducción <strong>de</strong> los movimientos d<strong>el</strong> riñón con sólo compresión<br />
retroabdominal. Son pocos los pacientes para sacar conclusiones cuantitativas generales d<strong>el</strong><br />
estudio cuasiexperimental tets-postest (medidas con y sin SICOD <strong>de</strong> PTV y PRV <strong>de</strong> cada paciente)<br />
sin grupo control.<br />
El SICOD ha sido escogido por la Oficina <strong>de</strong> Transferencia <strong>de</strong> Tecnología <strong>de</strong> Andalucía como<br />
invento patentable y comercializable, y ya se ha registrado como patente.<br />
4. Conclusiones.<br />
El SICOD es un equipo que aporta soluciones a la radioterapia que son compatibles con la IGRT o<br />
la IMRT.<br />
REFERENCIAS<br />
[1]B.M: BarneyClinical Outcomes and Dosimetric Consi<strong>de</strong>rations using Stereotactic Body Radiotherapy (SBRT) for<br />
Abdominop<strong>el</strong>vic Tumors, International journal of radiation oncology, biology, physics. 2010; 78(3): S313<br />
[2] .Brian D. Kavanagh, Robert D. Timmerman. Stereotactic Body Radiation Therapy: LWW. Título Philad<strong>el</strong>Phia.<br />
2005.<br />
840
USO DE UNA MATRIZ BIDIMENSIONAL DE CÁMARAS PARA<br />
EL CONTROL DE CALIDAD DIARIO DE UN ALE SIGUIENDO<br />
DIFERENTES PROTOCOLOS<br />
L. J. Ramos 1 , E. Angulo 1 , A. Ureña 1 , M. Iborra 1 , L. Quiñones 1 , I. Castro 1<br />
1 Hospital Universitario Puerta d<strong>el</strong> Mar, Ana <strong>de</strong> Viya 21, Cádiz.<br />
RESUMEN<br />
En la aceptación y establecimiento d<strong>el</strong> Estado <strong>de</strong> Referencia Inicial (ERI) <strong>de</strong> un nuevo ac<strong>el</strong>erador<br />
lineal, se realiza la caracterización dosimétrica d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación para haces <strong>de</strong> fotones y<br />
<strong>el</strong>ectrones en <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> energías disponibles, mediante la medida y evaluación <strong>de</strong> un conjunto<br />
<strong>de</strong> perfiles <strong>de</strong> dosis absorbida. Siguiendo las recomendaciones <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> se han analizado<br />
propieda<strong>de</strong>s dosimétricas d<strong>el</strong> haz, mediante una matriz bidimensional <strong>de</strong> cámaras y se han<br />
comparado con las especificaciones técnicas d<strong>el</strong> fabricante d<strong>el</strong> ALE.<br />
Palabras claves: Starcheck, dosimetría física, parámetros d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> fotones, control <strong>de</strong> calidad.<br />
ABSTRACT<br />
In the acceptance and establishment of the Initial Reference State (ERI) of a new linear ac<strong>el</strong>erator<br />
the radiation fi<strong>el</strong>d characterization is performed for photon and <strong>el</strong>ectron beams in the available<br />
energies, by measuring and evaluating a set of profiles of absorbed dose. Following the<br />
recommendations of the <strong>SEFM</strong> dosimetric protocol, we analyzed beam characteristics with a twodimensional<br />
array of ionisation chambers and compared with the technical specifications of the<br />
ALE´s manufacturer.<br />
Key Words: Starcheck, physical dosimetry, photon beam parameters, quality control.<br />
1. Introducción.<br />
Durante los primeros meses <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> un nuevo ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones, al comenzar <strong>el</strong><br />
programa <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad, se plantea la necesidad <strong>de</strong> establecer una constancia inicial d<strong>el</strong> equipo<br />
que pue<strong>de</strong> realizarse <strong>de</strong> distintas formas, <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> equipamiento <strong>de</strong> medida existente en cada<br />
servicio. El disponer <strong>de</strong> equipos compactos formados por matrices <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización como <strong>el</strong> que<br />
hemos utilizado, facilita esta labor y permite a<strong>de</strong>más, comprobar la constancia <strong>de</strong> otros parámetros que<br />
usualmente se chequean con un mayor espaciado temporal.<br />
2. Material y métodos.<br />
El ac<strong>el</strong>erador objeto <strong>de</strong> estudio es un ALE ONCOR Impression <strong>de</strong><br />
Siemens con cabezal <strong>de</strong> 160 MLC. Las medidas se realizaron con<br />
una matriz bidimensional (Fig. 1) compuesta por 529 cámaras <strong>de</strong><br />
ionización dispuestas sobre los ejes principales y diagonales d<strong>el</strong><br />
campo, llamada Starcheck (PTW, Freiburg).<br />
El análisis <strong>de</strong> los parámetros, simetría y homogeneidad, se<br />
realizó siguiendo dos protocolos diferentes: según las<br />
recomendaciones <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> y según las propias <strong>de</strong>finiciones d<strong>el</strong><br />
fabricante.<br />
Se realizaron mediciones con Gantry a 0º <strong>de</strong> perfiles para fotones <strong>de</strong><br />
6 MV, tomados en dirección Gun-Target y Left-Right para un<br />
tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> 20x20 cm 2 .<br />
Fig.1 PTW STARCHECK<br />
841
Para extraer los datos se utilizó <strong>el</strong> software MultiCheck 3.2 (PTW, Freiburg) y para analizarlos una<br />
hoja <strong>de</strong> cálculo Exc<strong>el</strong> 2007. Los perfiles <strong>de</strong> referencia fueron comparados con los obtenidos por la<br />
matriz lineal LA-48 (PTW, Freiburg) en cuba MP3 (PTW, Freiburg) bajo las mismas condiciones<br />
(Fig. 2)<br />
Fig 2.1 Comparación <strong>de</strong> perfil medido con<br />
STARCHECK y LA-48 en dirección Target-Gun<br />
El análisis <strong>de</strong> dichos perfiles, permitirá obtener <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> parámetros dosimétricos que <strong>de</strong>finirán la<br />
“bondad dosimétrica” d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación, a la vez que se establece <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> las<br />
especificaciones <strong>de</strong> compra d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y se obtienen las referencias a aplicar en <strong>el</strong> Protocolo <strong>de</strong><br />
Control <strong>de</strong> Calidad <strong>de</strong> la Unidad (PCU).<br />
La homogeneidad o uniformidad <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> fluencia energética d<strong>el</strong> haz a lo largo d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong><br />
radiación, es un parámetro que permite evaluar <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> planitud <strong>de</strong> los perfiles <strong>de</strong> dosis absorbida<br />
<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la región <strong>de</strong> interés que se encuentra d<strong>el</strong>imitada por <strong>el</strong> área <strong>de</strong> homogeneidad. Según las normas<br />
UNE 60976-99 y <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> se <strong>de</strong>fine la región <strong>de</strong> homogeneidad en haces <strong>de</strong> fotones,<br />
como <strong>el</strong> área plana d<strong>el</strong>imitada por rectas que unen los puntos <strong>de</strong> los ejes mayores y diagonales d<strong>el</strong> campo<br />
cuadrado tal como se muestra en la figura 3 y <strong>de</strong> acuerdo a la tabla 1.<br />
|◄–Dimensión F d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación–►|<br />
Fig. 3 Área <strong>de</strong> homogeneidad<br />
Fig 2.1 Comparación <strong>de</strong> perfil medido con<br />
STARCHECK y LA-48 en dirección Target-Gun<br />
Tabla 1. Normas UNE 60976-99<br />
Campo <strong>de</strong> radiación<br />
F (cm)<br />
dm<br />
5 < F≤ 10 1 cm 1 cm<br />
10 < F ≤ 30 0,1 F 0,2 F<br />
30 < F 3 cm 6 cm<br />
Según las especificaciones <strong>de</strong> Siemens, la región <strong>de</strong> homogeneidad está d<strong>el</strong>imitada por <strong>el</strong> 80% d<strong>el</strong> tamaño<br />
<strong>de</strong> campo <strong>de</strong> radiación sobre un perfil medido en condiciones <strong>de</strong> referencia. Las diferentes formulaciones<br />
para evaluar la homogeneidad junto con sus respectivas tolerancias se muestran en la tabla 2.<br />
dd<br />
842
La simetría <strong>de</strong> los perfiles <strong>de</strong> dosis medidos a lo largo d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación, es un parámetro<br />
dosimétrico que permite evaluar la equivalencia en la distribución <strong>de</strong> dosis absorbida en puntos simétricos<br />
a ambos lados <strong>de</strong> perfil respecto al eje d<strong>el</strong> haz<br />
El estudio d<strong>el</strong> grado <strong>de</strong> simetría en la distribución <strong>de</strong> dosis absorbida obtenida en los perfiles, permitirá<br />
evaluar la correcta alineación y posicionamiento <strong>de</strong> distintos componentes d<strong>el</strong> cabezal respecto al eje <strong>de</strong><br />
radiación. Así, en rayos X <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> foco <strong>de</strong>berá estar perfectamente alineado con <strong>el</strong> filtro aplanador.<br />
En general la simetría d<strong>el</strong> haz no es muy <strong>de</strong>pendiente con la profundidad <strong>de</strong> medida y es prácticamente<br />
in<strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo.<br />
Se <strong>de</strong>fine la para <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> como la variación porcentual máxima <strong>de</strong> la dosis absorbida en<br />
puntos localizados simétricamente respecto al eje central (Dx ,D-x) <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la región <strong>de</strong> homogeneidad<br />
(<strong>de</strong>scrita anteriormente), sobre un perfil <strong>de</strong> referencia y en la profundidad <strong>de</strong> <strong>de</strong> referencia. Para Siemens<br />
se <strong>de</strong>fine como la variación porcentual <strong>de</strong> la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> áreas entre semiperfiles (a , b) calculados <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
<strong>el</strong> eje central hasta <strong>el</strong> 50% d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo. Las expresiones analíticas para su cálculo se muestran<br />
en la tabla 2.<br />
Tabla 2 Expresiones utilizadas para los perfiles <strong>de</strong> fotones en los diferentes protocolos<br />
<strong>SEFM</strong><br />
Siemens<br />
Homogeneidad Tolerancia Simetría Tolerancia<br />
2. Resultados y discusión.<br />
3%<br />
3%<br />
Se ha realizado una representación gráfica (figura 4 y 5) para cada parámetro particular, <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong><br />
las medidas diarias realizadas a lo largo <strong>de</strong> los tres primeros meses tras la puesta en marcha d<strong>el</strong><br />
ac<strong>el</strong>erador, don<strong>de</strong> se muestran las <strong>de</strong>sviaciones calculadas <strong>de</strong> cada medida diaria, respecto d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong><br />
referencia y según ambos protocolos.<br />
3%<br />
5%<br />
843
Figura 4. Representación gráfica <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviaciones (%) respecto a las medidas <strong>de</strong> perfiles <strong>de</strong> referencia con orientación<br />
Target - Gun<br />
En las gráficas se representan a<strong>de</strong>más, las tolerancias según las especificaciones <strong>de</strong> Siemens para sus<br />
algoritmos <strong>de</strong> cálculo, que hacen a estos más restrictivas que las <strong>de</strong>scritas por la <strong>SEFM</strong>. Las <strong>de</strong>sviaciones<br />
calculadas según dicho protocolo quedan sobradamente contenidas en sus tolerancias<br />
Figura 5. Representación gráfica <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviaciones (%) respecto a las medidas <strong>de</strong> perfiles <strong>de</strong> referencia con orientación<br />
Left - Right<br />
Los valores <strong>de</strong> máxima <strong>de</strong>sviación obtenidos para los diferentes protocolos y orientaciones <strong>de</strong> los perfiles<br />
quedan recogidos en la tabla 3<br />
Tabla 3 Valores <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviación máximos<br />
DESVIACIÓN MÁXIMA RESPECTO A LA MEDIDA DE REFERENCIA<br />
Homogeneidad Homogeneidad Simetría Simetría<br />
(<strong>SEFM</strong>) (SIEMENS) (<strong>SEFM</strong>) (SIEMENS)<br />
Target - Gun 0,44 0,21 0,44 0,16<br />
Left-Right -0,43 0,2 0,25 -0,06<br />
844
3. Conclusiones<br />
Todos los parámetros quedan <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> sus respectivas tolerancias, con in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> protocolo<br />
utilizado, si bien existen pequeñas diferencias entre <strong>el</strong>los. Esto nos permite verificar que <strong>el</strong> dispositivo se<br />
pue<strong>de</strong> utilizar para este propósito.<br />
Starcheck ha <strong>de</strong>mostrado obtener resultados reproducibles <strong>de</strong> manera sencilla y rápida, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> ofrecer<br />
un amplio conjunto <strong>de</strong> información adicional a la necesaria y válida para garantizar <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad<br />
establecido.<br />
REFERENCIAS<br />
[1]- M. Gálvez Ochoa, C. Pinza Molina, E. Ruiz Egea. Caracterización dosimétrica d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> Radiación (DCR).<br />
Control <strong>de</strong> calidad en ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones para uso médico. Aula Documental <strong>de</strong> Investigación (2009)<br />
[2]-. IEC 600976:1989. Aprobada cono Norma EN 60976-99. Versión oficial en español, Julio 2001. Equipos<br />
<strong>el</strong>ectromédicos. Ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones <strong>de</strong> uso médico. Características funcionales<br />
[3]- Manual <strong>de</strong> Usuario MultiCheck v3.1, PTW-Freiburg (2008).<br />
845
COMPARACIÓN DE TISSUE-MAXIMUM RATIO Y OUTPUT FACTORS CON EL<br />
ESTRO BOOKLET 6 PARA UN ACELERADOR SIEMENS PRIMUS MEVATRON.<br />
J. Lupiani Cast<strong>el</strong>lanos 1� , L.A. Quiñones Rodríguez 1 , J.M. Richarte Reina 1 , L.J.<br />
Ramos Caballero 1 , E. Angulo Paín 1 , I.J. Castro Ramírez 1 , M.A. Iborra Oquendo 1 , A.<br />
Ureña Llinares 1<br />
1 Hospital Universitario Puerta d<strong>el</strong> Mar, Radiofísica, Ana <strong>de</strong> Viya, 21<br />
RESUMEN<br />
El cálculo <strong>de</strong> UM en dosimetría clínica es <strong>de</strong> vital importancia, por lo que resulta imprescindible<br />
<strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s que influyen en éste. Así, en <strong>el</strong> presente trabajo hemos utilizado<br />
los datos recogidos en <strong>el</strong> Booklet 6 <strong>de</strong> la ESTRO para realizar un control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> Tissue-Phantom<br />
Ratio (TPR) y los Output Factor (OF) <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador Siemens Primus Mevatron <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 6MV.<br />
Los valores medidos en nuestro centro para los OF tanto en aire como en tejido no presentan<br />
diferencias <strong>de</strong> más <strong>de</strong> un 1.7% <strong>de</strong> los recogidos en <strong>el</strong> Booklet 6. Mientras que para los TPR hemos<br />
obtenido que <strong>el</strong> 88.55% <strong>de</strong> los puntos comparados presenta diferencias menores d<strong>el</strong> 2% y sólo en <strong>el</strong><br />
1.35% <strong>de</strong> los puntos comparados, todos cercanos a la superficie d<strong>el</strong> agua, encontramos diferencias<br />
mayores al 3%.<br />
Palabras claves: Tissue-maximum ratio, Output factor, Tissue-phantom ratio.<br />
ABSTRACT<br />
In clinical dosimetry is essential the MU calculation, so it´s very important to make a quality<br />
control of the magnitu<strong>de</strong>s involved in it. Thus, in the present study we have used data collected in the<br />
ESTRO Booklet 6 to make a quality control of the Tissue-Phantom Ratio (TPR) and the Output Factor<br />
(OF) for a Siemens Primus Mevatron 6MV.<br />
The measures ma<strong>de</strong> in our center for air and tissue OF don´t differ y more than 1.7% of listed in<br />
Booklet 6. Finally, for TPR we have found that the 88.55% of the points differ less than 2% and only<br />
1.35% of the measures, all close to the water's surface, differ more than 3%.<br />
Key Words: Tissue-maximum ratio, Output factor, Tissue-phantom ratio.<br />
1. Introducción.<br />
El Booklet 6 <strong>de</strong> la ESTRO proporciona datos numéricos <strong>de</strong> diferentes magnitu<strong>de</strong>s recogidas en<br />
cuatro ac<strong>el</strong>eradores diferentes y para diferentes calida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> haz.<br />
Aunque <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> dicha guía es <strong>el</strong> cálculo y verificación <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor, nosotros hemos<br />
utilizado los datos que se recogen d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador Siemens Primus Mevatron <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 6MV para<br />
realizar un control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> las medidas experimentales para <strong>el</strong> tissue-maximum ratio (TMR) y los<br />
output factor (OF) en aire y en maniquí.<br />
2. Material y métodos.<br />
Las medidas recogidas en <strong>el</strong> Booklet 6 se realizaron con 10 cm <strong>de</strong> profundidad <strong>de</strong> referencia, una<br />
distancia fuente-<strong>de</strong>tector <strong>de</strong>: a) 100cm y tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong>10cm x10cm a esa distancia, o<br />
b) distancia fuente-superficie 100 cm y tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> 10cm x10cm , en la superficie<br />
d<strong>el</strong> maniquí.<br />
� jlupianic@gmail.com.<br />
846
PROFUNDIDADES (mm)<br />
Tabla 1. TPR Booklet 6 Estro<br />
TAMAÑO DE CAMPO (mm)<br />
40 50 60 80 100 150 200 300 400<br />
10 1,304 1,284 1,27 1,243 1,221 1,207 1,186 1,173 1,156<br />
15 1,371 1,346 1,33 1,297 1,272 1,254 1,229 1,209 1,188<br />
20 1,369 1,348 1,331 1,297 1,270 1,253 1,229 1,207 1,189<br />
25 1,350 1,331 1,315 1,284 1,262 1,245 1,220 1,197 1,179<br />
30 1,332 1,316 1,300 1,270 1,248 1,232 1,210 1,190 1,172<br />
35 1,311 1,293 1,279 1,253 1,232 1,217 1,194 1,178 1,163<br />
40 1,282 1,268 1,256 1,234 1,217 1,204 1,184 1,165 1,151<br />
50 1,234 1,226 1,217 1,198 1,182 1,170 1,155 1,142 1,129<br />
60 1,188 1,181 1,172 1,155 1,145 1,136 1,125 1,116 1,107<br />
70 1,138 1,134 1,129 1,116 1,107 1,101 1,092 1,087 1,080<br />
80 1,094 1,091 1,087 1,076 1,071 1,067 1,063 1,061 1,056<br />
90 1,043 1,045 1,044 1,039 1,034 1,031 1,028 1,029 1,028<br />
100 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000<br />
110 0,956 0,959 0,960 0,960 0,962 0,964 0,967 0,973 0,975<br />
120 0,915 0,919 0,921 0,922 0,925 0,929 0,932 0,941 0,947<br />
130 0,876 0,880 0,883 0,887 0,893 0,898 0,902 0,913 0,921<br />
140 0,837 0,842 0,846 0,852 0,858 0,864 0,870 0,884 0,894<br />
150 0,803 0,808 0,812 0,816 0,823 0,831 0,839 0,853 0,864<br />
160 0,768 0,773 0,778 0,789 0,796 0,803 0,811 0,827 0,842<br />
170 0,733 0,739 0,744 0,753 0,760 0,768 0,779 0,797 0,811<br />
180 0,703 0,707 0,711 0,725 0,733 0,741 0,752 0,770 0,787<br />
190 0,673 0,679 0,684 0,694 0,704 0,715 0,724 0,744 0,765<br />
200 0,643 0,648 0,653 0,666 0,675 0,684 0,697 0,718 0,737<br />
210 0,618 0,624 0,629 0,638 0,647 0,659 0,672 0,693 0,711<br />
220 0,586 0,591 0,596 0,611 0,622 0,633 0,647 0,668 0,686<br />
230 0,565 0,571 0,576 0,588 0,598 0,608 0,621 0,643 0,665<br />
240 0,544 0,548 0,552 0,562 0,571 0,583 0,597 0,619 0,643<br />
250 0,519 0,524 0,528 0,539 0,549 0,561 0,575 0,597 0,619<br />
260 0,500 0,504 0,508 0,519 0,528 0,539 0,553 0,575 0,598<br />
270 0,479 0,482 0,485 0,495 0,504 0,515 0,530 0,554 0,575<br />
280 0,458 0,461 0,464 0,475 0,485 0,497 0,511 0,533 0,555<br />
290 0,438 0,442 0,446 0,457 0,466 0,476 0,490 0,513 0,535<br />
300 0,420 0,424 0,428 0,439 0,448 0,458 0,472 0,494 0,515<br />
Para la realización <strong>de</strong> las medidas hemos utilizado un sistema analizador <strong>de</strong> haces PTW y<br />
cámaras <strong>de</strong> ionización TM 31010 (PTW) y TM 30013 (PTW), las medidas se realizaron bajo las<br />
condiciones <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong>: distancia fuente-superficie <strong>de</strong> 100 cm, y tamaño <strong>de</strong> campo 10cm x10cm<br />
sobre la superficie y profundidad <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> 1.5 cm. Excepto para OF don<strong>de</strong> las medidas se<br />
realizaron a distancia fuente <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> 100cm.<br />
Para realizar la comparación <strong>de</strong> ambos conjuntos <strong>de</strong> medidas, procedimos a transformar nuestros<br />
datos <strong>de</strong> manera que fuesen directamente comparables a los d<strong>el</strong> Booklet 6.<br />
De las medidas que realizamos calculamos <strong>el</strong> TMR(x,A) que <strong>de</strong>bimos transformar a tissuephantom<br />
ratio TPR100 (x,A) para la realizar la comparación.<br />
TMR(x, A)<br />
TPR100(x, A) �<br />
TMR(100, A)<br />
847
PROFUNDIDADES (mm)<br />
Tabla 2. TPR medido<br />
TAMAÑO DE CAMPO (mm)<br />
40 50 60 80 100 150 200 300 400<br />
10 1,336 1,315 1,295 1,267 1,250 1,219 1,198 1,186 1,175<br />
15 1,386 1,362 1,340 1,312 1,290 1,253 1,228 1,205 1,189<br />
20 1,380 1,359 1,338 1,312 1,290 1,250 1,225 1,200 1,185<br />
25 1,361 1,342 1,323 1,297 1,276 1,238 1,214 1,191 1,178<br />
30 1,339 1,323 1,304 1,281 1,259 1,225 1,202 1,180 1,168<br />
35 1,313 1,298 1,284 1,262 1,242 1,212 1,189 1,167 1,157<br />
40 1,289 1,277 1,261 1,243 1,226 1,196 1,176 1,156 1,146<br />
50 1,240 1,229 1,215 1,202 1,189 1,166 1,150 1,133 1,125<br />
60 1,190 1,182 1,174 1,164 1,153 1,133 1,120 1,107 1,101<br />
70 1,140 1,134 1,129 1,123 1,115 1,100 1,091 1,082 1,076<br />
80 1,092 1,089 1,086 1,083 1,077 1,068 1,061 1,055 1,052<br />
90 1,045 1,045 1,043 1,042 1,040 1,033 1,031 1,028 1,026<br />
100 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000<br />
110 0,957 0,957 0,959 0,963 0,965 0,967 0,970 0,973 0,975<br />
120 0,917 0,917 0,919 0,926 0,929 0,934 0,940 0,945 0,949<br />
130 0,876 0,878 0,882 0,888 0,893 0,900 0,909 0,918 0,923<br />
140 0,838 0,841 0,845 0,852 0,859 0,868 0,880 0,891 0,897<br />
150 0,802 0,804 0,809 0,818 0,826 0,838 0,851 0,864 0,872<br />
160 0,767 0,770 0,775 0,785 0,793 0,808 0,822 0,837 0,847<br />
170 0,734 0,737 0,742 0,752 0,762 0,778 0,794 0,810 0,822<br />
180 0,703 0,707 0,712 0,722 0,732 0,749 0,766 0,784 0,797<br />
190 0,672 0,677 0,683 0,693 0,703 0,721 0,739 0,759 0,773<br />
200 0,644 0,648 0,653 0,664 0,675 0,693 0,713 0,734 0,749<br />
210 0,616 0,620 0,625 0,636 0,647 0,667 0,688 0,710 0,726<br />
220 0,591 0,595 0,600 0,610 0,622 0,642 0,663 0,686 0,703<br />
230 0,566 0,569 0,574 0,586 0,597 0,617 0,639 0,663 0,681<br />
240 0,542 0,545 0,550 0,561 0,572 0,593 0,614 0,640 0,659<br />
250 0,518 0,523 0,527 0,538 0,550 0,571 0,593 0,618 0,637<br />
260 0,497 0,500 0,506 0,516 0,527 0,548 0,570 0,597 0,617<br />
270 0,476 0,480 0,484 0,495 0,506 0,527 0,549 0,577 0,596<br />
280 0,456 0,460 0,464 0,474 0,486 0,507 0,529 0,556 0,576<br />
290 0,438 0,440 0,445 0,455 0,466 0,487 0,509 0,537 0,557<br />
300 0,420 0,423 0,428 0,438 0,449 0,469 0,490 0,518 0,538<br />
La comparación <strong>de</strong> OF en aire se realizó directamente ya que las condiciones <strong>de</strong> medida no<br />
influyen en este caso.<br />
Para los OF en maniquí, nuevamente <strong>de</strong>bimos transformar nuestras medidas para po<strong>de</strong>r realizar<br />
la comparación:<br />
ESTRO<br />
TMR(100, A)<br />
Sp (A) � Sp(<br />
A)<br />
TMR(100,100)<br />
Tabla 3. Output Factor ESTRO y medidos<br />
TAMAÑO DE CAMPO (mm)<br />
40 50 60 80 100 150 200 300 400<br />
ESTRO OF AIRE 0,937 0,957 0,971 0,988 1,000 1,017 1,024 1,030 1,032<br />
OF TEJIDO 0,924 0,933 0,947 0,975 1,000 1,046 1,080 1,122 1,139<br />
MEDIDOS OF AIRE 0,943 0,954 0,966 0,987 1,000 1,020 1,034 1,045 1,050<br />
OF TEJIDO 0,977 0,982 0,985 0,992 1,000 1,016 1,024 1,037 1,043<br />
3. Resultados y discusión.<br />
La comparación <strong>de</strong> los OF en aire y en tejido indica, como se ve en la tabla 4, que para los<br />
tamaños medidos no existen diferencias superiores a 1.7% entre nuestros valores y los reflejados en <strong>el</strong><br />
Booklet no. 6.<br />
848
Tabla 4. Comparación <strong>de</strong> Output Factor<br />
TAMAÑO DE CAMPO (mm)<br />
40 50 60 80 100 150 200 300 400<br />
DIFERENCIA OF AIRE (%) 0,640 0.313 0,515 0,101 0,000 0,295 0,977 1,456 1,744<br />
DIFERENCIA OF TEJIDO (%) 1,623 0,318 0,077 0,022 0,000 0,025 0,389 1,055 0,663<br />
Las diferencias encontradas entre los TPRs, como se pue<strong>de</strong> obserbar en la tabla 5, son en <strong>el</strong><br />
88.55% <strong>de</strong> los puntos comparados menores d<strong>el</strong> 2% y sólo en <strong>el</strong> 1.35% <strong>de</strong> los puntos, todos cercanos a la<br />
superficie d<strong>el</strong> agua, encontramos diferencias mayores al 3%, pero que en ningún caso llegan al 5%.<br />
Los puntos en los que se encuentran diferencias mayores d<strong>el</strong> 3% se encuentran todos en la zona<br />
<strong>de</strong> acumulación, don<strong>de</strong> a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> existir contaminación <strong>el</strong>ectrónica en <strong>el</strong> haz, la cámara no se encuentra<br />
en equilibrio <strong>el</strong>ectrónico por lo que las medidas presentan mayores incertidumbres.<br />
Las diferencias no las po<strong>de</strong>mos achacar a la diferencia <strong>de</strong> calidad en los haces <strong>de</strong> ambas<br />
máquinas, ya que antes <strong>de</strong> comenzar comprobamos que éstas eran iguales, al diferenciarse <strong>el</strong> TPR20,10 <strong>de</strong><br />
ambas únicamente en un 0.009%.<br />
PROFUNDIDADES(mm)<br />
Tabla 5. Comparación <strong>de</strong> TPR (%) 18<br />
TAMAÑO DE CAMPO (mm)<br />
40 50 60 80 100 150 200 300 400<br />
10 2,445 2,434 1,981 1,925 2,353 2,745 2,163 4,015 4,454<br />
15 1,108 1,172 0,784 1,150 1,392 1,956 1,539 3,232 3,202<br />
20 0,780 0,816 0,492 1,162 1,537 1,718 1,482 2,527 2,559<br />
25 0,835 0,806 0,600 1,044 1,117 1,473 1,402 2,551 2,601<br />
30 0,491 0,505 0,319 0,832 0,883 1,249 1,016 2,398 2,436<br />
35 0,173 0,405 0,360 0,736 0,834 1,483 0,893 1,848 1,906<br />
40 0,545 0,730 0,415 0,761 0,733 1,022 0,927 1,691 1,961<br />
50 0,474 0,205 0,150 0,318 0,576 0,959 0,700 1,628 1,411<br />
60 0,132 0,061 0,180 0,752 0,685 0,695 0,362 0,922 0,797<br />
70 0,154 0,022 0,015 0,640 0,730 0,773 0,404 0,985 0,782<br />
80 0,212 0,164 0,105 0,615 0,603 0,459 0,029 0,463 0,586<br />
90 0,219 0,035 0,125 0,283 0,538 0,499 0,192 0,352 0,021<br />
100 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000<br />
110 0,113 0,176 0,119 0,344 0,340 0,005 0,280 0,146 0,417<br />
120 0,185 0,166 0,166 0,388 0,444 0,189 0,124 0,296 0,401<br />
130 0,027 0,197 0,124 0,143 0,015 0,175 0,420 0,531 0,819<br />
140 0,146 0,097 0,122 0,022 0,073 0,173 0,499 0,718 1,049<br />
150 0,104 0,453 0,327 0,295 0,334 0,083 0,221 0,585 1,081<br />
160 0,071 0,364 0,368 0,508 0,327 0,417 0,654 1,215 1,524<br />
170 0,133 0,212 0,240 0,075 0,287 0,111 0,386 1,192 1,554<br />
180 0,017 0,033 0,182 0,408 0,076 0,436 0,504 1,504 2,076<br />
190 0,150 0,351 0,076 0,163 0,125 0,390 0,649 1,729 1,785<br />
200 0,194 0,013 0,070 0,292 0,009 0,529 0,751 1,859 2,347<br />
210 0,265 0,689 0,634 0,289 0,054 0,706 0,756 1,640 2,006<br />
220 0,814 0,638 0,652 0,086 0,003 0,729 0,726 1,556 2,062<br />
230 0,095 0,410 0,318 0,400 0,187 0,578 0,672 1,743 2,186<br />
240 0,458 0,573 0,296 0,149 0,256 0,645 0,744 2,115 2,439<br />
250 0,126 0,269 0,095 0,180 0,161 0,690 0,692 2,164 2,735<br />
260 0,691 0,849 0,459 0,602 0,131 0,836 0,849 2,385 2,897<br />
270 0,663 0,469 0,107 0,057 0,422 0,498 0,909 2,119 2,647<br />
280 0,373 0,227 0,029 0,108 0,144 0,768 0,797 2,056 2,464<br />
290 0,079 0,477 0,291 0,380 0,000 0,529 0,792 2,235 2,392<br />
300 0,103 0,251 0,107 0,268 0,311 0,727 0,760 2,284 2,631<br />
18 El código <strong>de</strong> colores utilizado en la tabla es: Diferencia < 2%<br />
Diferencia 2-3%<br />
Diferencia > 3%<br />
849
4. Conclusiones.<br />
Las comparaciones realizadas nos indican que en todos los OF y en la mayoría <strong>de</strong> los puntos<br />
comparados para <strong>el</strong> TPR nos encontramos diferencias inferiores al 2%, lo que se encuentra <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la<br />
tolerancia establecida por <strong>el</strong> Protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones para uso<br />
médico. Asimismo vemos que <strong>el</strong> Booklet 6 se muestra como una buena herramienta a la hora <strong>de</strong> realizar<br />
un control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> las medidas experimentales realizadas.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] B. Mijnheer, A. Bridier, C. Garibaldi, K. Torzsok, J. Vens<strong>el</strong>aar: Monitor Unit Calculation For High Energy<br />
Photon Beams- Practical Examples, ISBN 90-804532-4. ESTRO, Bruss<strong>el</strong>s, 2001.<br />
[2] A. Dutreix, B. Bjärngard, A. Bridier, B. Mijnheer, J. Shaw, H. Svensson: Monitor Unit Calculation For High<br />
Energy Photon Beams, ISBN 90-804532-2. ESTRO, Bruss<strong>el</strong>s, 1997.<br />
850
SENSIBILIDAD DEL CONTROL DE CALIDAD DE UN<br />
COLIMADOR MULTILÁMINA DINÁMICO UTILIZANDO UN<br />
SISTEMA ELECTRÓNICO DE IMAGEN PORTAL<br />
A. Latorre-Musoll 19 , N. Jornet, P. Carrasco, T. Eudaldo, D. Rodríguez,<br />
T. Martínez, J. Vilar, A. Ruiz, M. Ribas<br />
Hospital <strong>de</strong> la Santa Creu i Sant Pau, Servei <strong>de</strong> Radiofísica i Radioprotecció,<br />
Av. Sant Antoni Maria Claret 167 08025 Barc<strong>el</strong>ona<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se ha <strong>de</strong>terminado la sensibilidad para <strong>de</strong>tectar errores en <strong>el</strong> posicionamiento o en la<br />
v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> las láminas mediante las pruebas diarias <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> un colimador multilámina,<br />
basadas en un sistema <strong>el</strong>ectrónico <strong>de</strong> imagen portal. Para <strong>el</strong>lo, en las pruebas diarias se han insertado una<br />
serie <strong>de</strong> “errores” controlados en la posición y v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> ciertas láminas. Se ha encontrado una<br />
r<strong>el</strong>ación lineal entre las “diferencias” medidas y los “errores” insertados, <strong>de</strong> modo que las expresiones<br />
analíticas encontradas permiten cuantificar objetivamente los resultados <strong>de</strong> las pruebas diarias. La<br />
sensibilidad encontrada ha sido <strong>de</strong> 0.1 mm para los errores <strong>de</strong> posición y <strong>de</strong> un 1% <strong>de</strong> la v<strong>el</strong>ocidad<br />
nominal <strong>de</strong> las láminas. Este niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> sensibilidad permite <strong>de</strong>tectar anomalías sin trascen<strong>de</strong>ncia clínica<br />
utilizando los procedimientos diarios <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad implementados.<br />
Palabras clave: control <strong>de</strong> calidad, colimador multilámina, test <strong>de</strong> sensibilidad, imagen portal, Portal<br />
Dosimetry<br />
ABSTRACT<br />
In this work we have <strong>de</strong>termined the sensitivity to <strong>de</strong>tect errors in leaf positions or in leaf speeds by<br />
means of the daily quality control tests of a multileaf collimator, based on an <strong>el</strong>ectronic portal image<br />
system. To this end, a number of controlled “errors” have been inserted in the daily tests into certain leaf<br />
positions and speeds. A linear r<strong>el</strong>ationship between measured “differences” and inserted “errors” has been<br />
found, thus making possible an objective quantification of the results of the daily tests using these<br />
analytical expressions. The sensitivity has been found to be of 0.1 mm for the position errors and of 1% of<br />
the nominal leaf speeds. This lev<strong>el</strong> of sensitivity enables the <strong>de</strong>tection of anomalies with no clinical<br />
impact using the implemented daily quality control procedures.<br />
Key words: quality control, multileaf collimator, sensitivity test, portal image, Portal Dosimetry<br />
Introducción<br />
La disponibilidad <strong>de</strong> los Electronic Portal Image Devices (EPID), y <strong>de</strong> unas herramientas <strong>de</strong> software<br />
a<strong>de</strong>cuadas, ha posibilitado que ciertas pruebas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> colimador multilámina (CML)<br />
puedan basarse en la obtención y <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> imágenes portales <strong>de</strong> distintas configuraciones test,<br />
estáticas y/o dinámicas, d<strong>el</strong> CML. Esta sistemática presenta una serie <strong>de</strong> ventajas con respecto a una<br />
valoración visual <strong>de</strong> la proyección <strong>de</strong> la luz <strong>de</strong> campo sobre plantillas milimetradas <strong>de</strong> ciertas<br />
configuraciones test d<strong>el</strong> CML: (i) las imágenes quedan registradas; (ii) <strong>el</strong> análisis es cuantitativo y<br />
objetivo, y (iii) se pue<strong>de</strong>n implementar pruebas en modo dinámico. Este registro <strong>el</strong>ectrónico también<br />
19 alatorre@santpau.cat<br />
851
presenta ventajas con respecto al uso <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas, principalmente en cuanto a comodidad<br />
d<strong>el</strong> procesado <strong>de</strong> las imágenes (no necesidad d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> un escáner, etc.).<br />
Por todos estos motivos, se han actualizado recientemente las pruebas diarias <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong><br />
CML 1 para basarlas en una sistemática como la <strong>de</strong>scrita. El objetivo <strong>de</strong> este trabajo ha sido <strong>de</strong>terminar la<br />
sensibilidad <strong>de</strong> las pruebas propuestas para <strong>de</strong>tectar errores en <strong>el</strong> posicionamiento y/o en la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong><br />
las láminas d<strong>el</strong> CML mediante <strong>el</strong> sistema EPID y <strong>el</strong> software asociado.<br />
Fig. 1 Esquemas <strong>de</strong> las configuraciones test estáticas d<strong>el</strong> CML utilizadas en las pruebas diarias <strong>de</strong><br />
control <strong>de</strong> calidad. Arriba izquierda: campo cuadrado <strong>de</strong> 10 cm × 10 cm con <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> láminas<br />
completamente cerradas. Arriba centro: campo irregular con “escalones” <strong>de</strong> 0.5 cm. Arriba <strong>de</strong>recha:<br />
campo completamente cerrado. Abajo izquierda: láminas <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> los carros d<strong>el</strong> CML sobrepasando<br />
en 10 cm la línea media. Abajo <strong>de</strong>recha: í<strong>de</strong>m, para <strong>el</strong> otro carro <strong>de</strong> láminas. Los marcos <strong>de</strong> las figuras<br />
representan las aperturas <strong>de</strong> las mandíbulas: 25.0 cm × 33.0 cm para las superiores y 17.5 cm × 33.0<br />
cm para las inferiores.<br />
Material y métodos<br />
2.1 Equipos<br />
Se dispone <strong>de</strong> tres ac<strong>el</strong>eradores lineales Clinac 2100C/D (Varian Medical Systems) equipados con un<br />
CML Millenium 120, <strong>de</strong> 40 pares <strong>de</strong> láminas centrales y 20 pares <strong>de</strong> láminas periféricas <strong>de</strong> 0.5 cm y 1.0<br />
cm <strong>de</strong> grosor en <strong>el</strong> isocentro respectivamente. Las tres unida<strong>de</strong>s disponen <strong>de</strong> un EPID <strong>de</strong> 40 cm × 30 cm,<br />
mod<strong>el</strong>o IDU20 y unidad <strong>de</strong> adquisición IAS3, compuesto <strong>de</strong> silicio amorfo <strong>de</strong> dos especificaciones<br />
distintas según <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador: aSi500-II en dos <strong>de</strong> <strong>el</strong>los y aSi1000 en <strong>el</strong> tercero. Las resoluciones d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector son <strong>de</strong> 0.78 y 0.39 mm y las matrices <strong>de</strong> 512×384 y 1024×768 respectivamente. Los tres EPIDs<br />
están calibrados para dar valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en términos <strong>de</strong> dosis absorbida en agua. Dicha calibración se ha<br />
realizado según unos procedimientos propios y validados para que las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> lectura o calibrated<br />
units (CU) tengan una equivalencia <strong>de</strong> 1 CU = 1 cGy a la profundidad d<strong>el</strong> máximo <strong>de</strong> dosis para las<br />
energías <strong>de</strong> RX disponibles <strong>de</strong> 6 y 15 MV. Para analizar las imágenes portales se ha utilizado <strong>el</strong> software<br />
Portal Dosimetry v8.8 (Varian Medical Systems).<br />
2.2 Pruebas diarias<br />
Las pruebas diarias <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> CML se realizan con <strong>el</strong> brazo a 0º y <strong>el</strong> colimador a 90º para<br />
maximizar <strong>el</strong> número <strong>de</strong> láminas visualizadas, dada la forma rectangular d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. El EPID se sitúa a<br />
852
una distancia foco-<strong>de</strong>tector <strong>de</strong> 120 cm, que resulta <strong>de</strong> un compromiso entre <strong>el</strong> número <strong>de</strong> láminas<br />
visualizadas y la magnificación <strong>de</strong> la imagen. El tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> las mandíbulas se ha adaptado para<br />
proteger la <strong>el</strong>ectrónica circundante al <strong>de</strong>tector. Todos los campos se irradian con la energía <strong>de</strong> RX <strong>de</strong> 6<br />
MV y una tasa <strong>de</strong> 300 UM/min.<br />
El diseño <strong>de</strong> las 5 configuraciones test estáticas y <strong>de</strong> las 3 configuraciones test dinámicas implementadas<br />
se <strong>de</strong>scriben esquemáticamente en las Fig. 1 y 2 respectivamente. El objetivo <strong>de</strong> las pruebas estáticas es <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong> comprobar <strong>el</strong> correcto posicionamiento <strong>de</strong> las láminas d<strong>el</strong> CML en distintas configuraciones. Las<br />
pruebas <strong>de</strong>nominadas como valla (fence) 2,3,4 y <strong>de</strong> v<strong>el</strong>ocidad 2,4 se utilizan para comprobar,<br />
respectivamente, la exactitud en <strong>el</strong> posicionamiento y en la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> las láminas d<strong>el</strong> CML en modo<br />
dinámico, mientras que la prueba <strong>de</strong>nominada ventana <strong>de</strong>slizante (sweeping gap) 3,4,5,6,7 permite<br />
<strong>de</strong>terminar la correcta separación entre pares <strong>de</strong> láminas opuestas también en modo dinámico. La<br />
irradiación programada para los campos estáticos es <strong>de</strong> 10 unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> monitor (UM), excepto para <strong>el</strong><br />
CML cerrado, que se han aumentado a 50 UM para incrementar la lectura d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. En los campos<br />
dinámicos, la irradiación programada es <strong>de</strong> 200 UM, excepto en la prueba <strong>de</strong> v<strong>el</strong>ocidad, en la que se<br />
utilizan 300 UM.<br />
posición láminas (cm)<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
-2<br />
-4<br />
-6<br />
-8<br />
carro A<br />
carro B<br />
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1<br />
fracción <strong>de</strong> dosis (-)<br />
posición láminas (cm)<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
-2<br />
-4<br />
-6<br />
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1<br />
fracción <strong>de</strong> dosis (-)<br />
Bloque A1<br />
Bloque A2<br />
Bloque A3<br />
Bloque A4<br />
Bloque B1<br />
Bloque B2<br />
Bloque B3<br />
Bloque B4<br />
Fig. 2 Diagramas d<strong>el</strong> movimiento <strong>de</strong> las láminas en las configuraciones test dinámicas d<strong>el</strong> CML<br />
utilizadas en las pruebas diarias <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad. Arriba izquierda: en la ventana <strong>de</strong>slizante todas<br />
las láminas se mueven idéntica y uniformemente, con una separación constante entre láminas opuestas<br />
<strong>de</strong> 0.5 cm. La fluencia resultante es aproximadamente uniforme en todo <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> 10.0 cm × 20.0<br />
cm utilizado. Arriba <strong>de</strong>recha: la valla consiste en un movimiento rápido y simultáneo <strong>de</strong> todas las<br />
láminas que, en siete posiciones equidistantes cada 2 cm, conforman aperturas horizontales <strong>de</strong> 1 mm<br />
don<strong>de</strong> transcurre <strong>el</strong> 97% <strong>de</strong> la irradiación. La fluencia resultante es un patrón “<strong>de</strong> barras” idénticas y<br />
equidistantes en un campo <strong>de</strong> 15.0 cm × 30.0 cm que da nombre a la prueba. Abajo: en la prueba <strong>de</strong><br />
v<strong>el</strong>ocidad se han formado 4 grupos <strong>de</strong> 10 pares <strong>de</strong> láminas contiguas que se mueven en “bloque”.<br />
Cada grupo realiza un barrido a una v<strong>el</strong>ocidad distinta y permanece completamente abierto un tiempo<br />
distinto. La fluencia resultante consiste en un campo <strong>de</strong> 10.0 cm × 20.0 cm con cuatro subzonas<br />
853
uniformes con niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> intensidad proporcionales, aproximadamente, al tiempo <strong>de</strong> irradiación<br />
“directa” d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en cada grupo <strong>de</strong> láminas. Este tiempo es d<strong>el</strong> 90, 80, 60 y 50% para los grupos<br />
etiquetados como “1”, “2”, “3” y “4” respectivamente.<br />
2.3 Pruebas <strong>de</strong> sensibilidad<br />
Se han realizado una serie <strong>de</strong> pruebas en dos <strong>de</strong> los Clinac 2100C/D disponibles, uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los equipado<br />
con <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> EPID aSi-500II y <strong>el</strong> otro con <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o aSi1000, con la finalidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar la<br />
sensibilidad <strong>de</strong> las pruebas propuestas en cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los.<br />
Se ha duplicado cada una <strong>de</strong> las configuraciones test d<strong>el</strong> CML y, en estas copias, se han introducido una<br />
serie <strong>de</strong> “errores” consistentes en la modificación <strong>de</strong>: (i) la posición <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminadas láminas a intervalos<br />
<strong>de</strong> 0.05 mm hasta un máximo <strong>de</strong> ±2.5 mm en las configuraciones estáticas; (ii) la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>terminadas láminas a intervalos mínimos <strong>de</strong> 0.028 mm/s hasta un máximo <strong>de</strong> ±0.5 mm/s en la prueba<br />
<strong>de</strong> v<strong>el</strong>ocidad; (iii) la separación entre ciertos pares <strong>de</strong> láminas opuestas a intervalos <strong>de</strong> 0.1 mm hasta un<br />
máximo <strong>de</strong> ±2.0 mm en la ventana <strong>de</strong>slizante; y (iv) las posiciones <strong>de</strong> parada/arranque <strong>de</strong> ciertas láminas<br />
a intervalos <strong>de</strong> 0.1 mm hasta un máximo <strong>de</strong> ±1.0 mm en la valla.<br />
Se han adquirido imágenes portales <strong>de</strong> las configuraciones test d<strong>el</strong> CML (con y sin “errores”) <strong>de</strong> forma<br />
consecutiva para minimizar las incertidumbres en <strong>el</strong> posicionamiento mecánico <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> la<br />
unidad <strong>de</strong> tratamiento, principalmente d<strong>el</strong> EPID.<br />
Fig. 3 Capturas <strong>de</strong> pantalla d<strong>el</strong> software Portal Dosimetry para ilustrar <strong>el</strong> procedimiento seguido para<br />
medir <strong>de</strong> la forma más reproducible posible las diferencias en la posición <strong>de</strong> las láminas (con y sin<br />
“errores”) en las pruebas estáticas. La zona <strong>de</strong> penumbra, dado su alto gradiente, es la zona d<strong>el</strong> perfil<br />
utilizada como referencia para <strong>de</strong>terminar las distancias buscadas.<br />
Con <strong>el</strong> software Portal Dosimetry, se ha realizado una sustracción <strong>de</strong> las distribuciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> las<br />
imágenes portales con y sin “errores”. La distribución “sustraída” es una representación <strong>de</strong> las diferencias<br />
<strong>de</strong>tectadas <strong>de</strong>bido a los “errores” introducidos. Para medir estas diferencias se ha proseguido <strong>de</strong> la<br />
siguiente manera: (i) para las pruebas estáticas, se han representado perfiles <strong>de</strong> dosis en la dirección d<strong>el</strong><br />
movimiento <strong>de</strong> las láminas en las dos imágenes y se han <strong>de</strong>terminado los <strong>de</strong>splazamientos r<strong>el</strong>ativos<br />
necesarios (Δx) para que ambos perfiles se solapen (Fig. 3); (ii) para la prueba <strong>de</strong> v<strong>el</strong>ocidad y la ventana<br />
<strong>de</strong>slizante, se han dibujado regiones <strong>de</strong> interés (ROIs) rectangulares suficientemente pequeñas a mitad <strong>de</strong><br />
recorrido <strong>de</strong> las láminas y se ha <strong>de</strong>terminado <strong>el</strong> valor promedio <strong>de</strong> la diferencia <strong>de</strong> dosis (ΔD) <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong><br />
dichas ROIs; (iii) para la valla no se han hecho medidas cuantitativas.<br />
854
Finalmente, se ha buscado la r<strong>el</strong>ación empírica más sencilla que r<strong>el</strong>acione las diferencias medidas y la<br />
magnitud real <strong>de</strong> los “errores” introducidos. Para las pruebas estáticas, se espera una r<strong>el</strong>ación lineal con <strong>el</strong><br />
“error” introducido (δx):<br />
� x �1.<br />
2�x<br />
, (1)<br />
don<strong>de</strong> <strong>el</strong> factor 1.2 es <strong>de</strong>bido a la magnificación geométrica con la distancia foco-<strong>de</strong>tector. Para la prueba<br />
<strong>de</strong> v<strong>el</strong>ocidad, se espera también una r<strong>el</strong>ación lineal d<strong>el</strong> tipo:<br />
dL<br />
D � �v<br />
2<br />
2v<br />
� , (2)<br />
don<strong>de</strong> δv es <strong>el</strong> “error” introducido con respecto a la v<strong>el</strong>ocidad nominal (v), d es la tasa <strong>de</strong> dosis en<br />
términos <strong>de</strong> CU/s a niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>tector y L es <strong>el</strong> recorrido total <strong>de</strong> la lámina. Este mod<strong>el</strong>o analítico se pue<strong>de</strong><br />
justificar teóricamente consi<strong>de</strong>rando una aproximación lineal a primer or<strong>de</strong>n válida para δv
diferencias medidas en la posición (cm)<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0,0<br />
-0,1<br />
-0,2<br />
-0,3<br />
diferencias medidas<br />
diferencias residuales<br />
-0,4<br />
-0,4<br />
-0,3 -0,2 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,3<br />
Fig. 4 Eje <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> la izquierda: diferencias medidas en la posición <strong>de</strong> las<br />
láminas en función <strong>de</strong> los “errores” introducidos en la posición. Eje <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> la<br />
<strong>de</strong>recha: diferencias residuales entre dichas medidas y la r<strong>el</strong>ación esperada (1).<br />
Obsérvese que la escala d<strong>el</strong> eje <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> las diferencias residuales está ampliada<br />
un factor 10 con respecto al eje <strong>de</strong> las diferencias medidas. Se representan<br />
conjuntamente los datos <strong>de</strong> las 5 pruebas implementadas.<br />
3.2 Prueba <strong>de</strong> v<strong>el</strong>ocidad<br />
"errores" en la posición <strong>de</strong> las láminas (cm)<br />
Las diferencias <strong>de</strong> dosis medidas tienen un comportamiento perfectamente lineal con respecto a los<br />
“errores” introducidos en la v<strong>el</strong>ocidad (r 2 > 0.99 en <strong>el</strong> 73% <strong>de</strong> las pruebas realizadas y r 2 < 0.9 solo en dos<br />
casos), con or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen nula y pendientes <strong>de</strong>terminadas con una incertidumbre (k =1) aceptable,<br />
10% solo en los mismos dos casos anteriores. Estos dos casos coinci<strong>de</strong>n<br />
con las pruebas más extremas, con |δv| < 0.11 mm/s, que conllevan diferencias máximas menores a 1 CU,<br />
y por lo tanto, poco significativas. No se han observado diferencias significativas entre los dos mod<strong>el</strong>os<br />
<strong>de</strong> EPID. Todos los ajustes empíricos son consistentes con la r<strong>el</strong>ación esperada (2) <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un 20% y,<br />
en promedio, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un 10%. Con estos resultados se pue<strong>de</strong> concluir que <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o (2), dada su<br />
simplicidad, es una buena aproximación.<br />
El ruido estadístico promedio <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las ROIs, estimado a partir <strong>de</strong> las <strong>de</strong>sviaciones estándar <strong>de</strong> los<br />
valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>, es <strong>de</strong> 0.15 CU. Por propagación simple <strong>de</strong> incertidumbres <strong>de</strong> la expresión (2) y<br />
utilizando los valores numéricos <strong>de</strong> d y L, este ruido se traduce en la sensibilidad <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong><br />
v<strong>el</strong>ocidad (δvs) para <strong>de</strong>tectar errores en la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> las láminas d<strong>el</strong> CML mediante <strong>el</strong> sistema EPID y<br />
<strong>el</strong> software asociado:<br />
2<br />
� vs � 0. 0012v<br />
(unida<strong>de</strong>s en mm/s). (3)<br />
Para las v<strong>el</strong>ocida<strong>de</strong>s “<strong>de</strong> bloque” utilizadas diariamente <strong>de</strong> 3.33, 4.17, 8.33 y 16.67 mm/s, la sensibilidad<br />
es <strong>de</strong> 0.013, 0.021, 0.83 y 0.33 mm/s respectivamente. Se observa que la prueba es más sensible para<br />
v<strong>el</strong>ocida<strong>de</strong>s “<strong>de</strong> bloque” bajas, dón<strong>de</strong> una pequeña variación en la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> una lámina es más<br />
r<strong>el</strong>evante. En promedio, la sensibilidad se sitúa en <strong>el</strong> 1% d<strong>el</strong> valor nominal <strong>de</strong> la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> las láminas.<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0,0<br />
-0,1<br />
-0,2<br />
-0,3<br />
diferencias residuales entre medidas y ajuste<br />
(mm)<br />
856
3.3 Ventana <strong>de</strong>slizante<br />
En la Fig. 5 se representan las diferencias medidas en función <strong>de</strong> los “errores” introducidos. Se ha<br />
realizado un ajuste lineal, con or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen nula, a los datos experimentales (k = 1 y r 2 = 0.996):<br />
� D � �1. 288 � 0.<br />
016��g<br />
, (unida<strong>de</strong>s en CU/s y mm) (4)<br />
don<strong>de</strong> δg es <strong>el</strong> “error” introducido en la separación entre pares <strong>de</strong> láminas opuestas. Se observa que cerca<br />
<strong>de</strong> los valores extremos la ten<strong>de</strong>ncia lineal se pier<strong>de</strong> paulatinamente, pero sin embargo, las medidas se<br />
ajustan bien a la r<strong>el</strong>ación (4). En efecto, las diferencias residuales entre medidas y <strong>el</strong> ajuste son pequeñas:<br />
tienen una <strong>de</strong>sviación cuadrática media <strong>de</strong> 0.08 CU y una <strong>de</strong>sviación máxima <strong>de</strong> 0.21 CU (Fig. 5). En esta<br />
prueba tampoco se han observado diferencias significativas entre los dos mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> EPID.<br />
El ruido estadístico promedio <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las ROIs, estimado a partir <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> los<br />
valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>, es <strong>de</strong> 0.04 CU. Por propagación simple <strong>de</strong> incertidumbres <strong>de</strong> la expresión (4), este ruido<br />
se traduce en una sensibilidad <strong>de</strong> 0.03 mm para <strong>de</strong>tectar errores en la separación entre pares <strong>de</strong> láminas<br />
d<strong>el</strong> CML mediante <strong>el</strong> sistema EPID y <strong>el</strong> software asociado. Sin embargo, la dispersión entre medidas<br />
repetidas en ausencia <strong>de</strong> “errores” es ligeramente superior a 1 CU (véase, en la Fig. 5, los valores con<br />
“error = 0.0”), <strong>de</strong> forma que parece razonable fijar la sensibilidad en 0.1 mm utilizando <strong>el</strong> mismo criterio<br />
<strong>de</strong> propagación. Este resultado es d<strong>el</strong> mismo or<strong>de</strong>n que la <strong>de</strong>sviación cuadrática media <strong>de</strong> las medidas con<br />
respecto al ajuste (4) encontrada, a partir <strong>de</strong> la cual se pue<strong>de</strong> estimar la incertidumbre asociada a la<br />
utilización diaria <strong>de</strong> dicho ajuste en 0.06 mm (k = 1).<br />
diferencias <strong>de</strong> dosis medidas (CU)<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
-1<br />
-2<br />
diferencias medidas<br />
diferencias residuales<br />
-3<br />
-0,3<br />
-2,5 -2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5<br />
"errores" en la separación entre pares <strong>de</strong> láminas (mm)<br />
Fig. 5 Eje <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> la izquierda: diferencias medidas en la dosis en función <strong>de</strong><br />
los “errores” introducidos en la separación entre pares <strong>de</strong> láminas. Eje <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong><br />
la <strong>de</strong>recha: diferencias residuales entre dichas medidas y <strong>el</strong> ajuste empírico (4).<br />
Obsérvese que la escala d<strong>el</strong> eje <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> las diferencias residuales está ampliada<br />
un factor 10 con respecto al eje <strong>de</strong> las diferencias medidas. En uno <strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong><br />
medida se muestra como guía visual la barra <strong>de</strong> error (ampliada un factor 20)<br />
correspondiente a la <strong>de</strong>sviación estándar promedio <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> las<br />
medidas realizadas.<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0,0<br />
-0,1<br />
-0,2<br />
diferencias residuales entre medidas y ajuste<br />
(CU)<br />
857
3.4 Valla<br />
Los “errores” introducidos se traducen, a la vez, en diferencias en la posición y en diferencias en las dosis<br />
medidas. Por consiguiente, no hay una proporcionalidad tan simple entre las “diferencias” medidas y los<br />
“errores” introducidos y se ha optado por valorar esta prueba solo <strong>de</strong> forma cualitativa. Sin embargo, y<br />
como se observa en la Fig. 6, la sensibilidad es cualitativamente muy alta y próxima a 0.1 mm.<br />
Fig. 6 Captura <strong>de</strong> pantalla d<strong>el</strong> software Portal Dosimetry en <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la valla. A la<br />
izquierda se observa la distribución <strong>de</strong> dosis sustraída entre los campos con y sin<br />
“errores”. Se observa claramente que, en la apertura horizontal central, se han<br />
introducido “errores” en 21 láminas alternadas, mientras que las otras 6 aperturas no<br />
contienen “errores”. La magnitud <strong>de</strong> los “errores” varía corr<strong>el</strong>ativamente entre –0.8 y<br />
+1.0 mm a incrementos <strong>de</strong> 0.05 o 0.1 mm. Todos los “errores”, hasta los más pequeños<br />
<strong>de</strong> ±0.1 mm, son visibles. Para la lámina <strong>de</strong> más a la izquierda se han representado los<br />
perfiles a lo largo <strong>de</strong> su movimiento (arriba) y perpendiculares (abajo). Los perfiles<br />
discontinuos correspon<strong>de</strong>n a la imagen <strong>de</strong> referencia y los continuos a la que contiene<br />
“errores”. Como se observa, es más difícil corr<strong>el</strong>acionar la magnitud d<strong>el</strong> “error” con una<br />
medida simple, pues se combinan simultáneamente diferencias dosimétricas y <strong>de</strong><br />
posición.<br />
Conclusiones<br />
Se han encontrado r<strong>el</strong>aciones perfectamente lineales entre los “errores” introducidos en las<br />
configuraciones test d<strong>el</strong> CML y las correspondientes diferencias medidas. Por consiguiente, se pue<strong>de</strong>n<br />
cuantificar las anomalías d<strong>el</strong> CML a partir <strong>de</strong> medidas muy simples sobre las imágenes portales gracias a<br />
858
los coeficientes <strong>de</strong> proporcionalidad hallados en este trabajo (expresiones (1), (2) y (4)). No se han<br />
encontrado diferencias significativas entre los dos mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> EPID disponibles, <strong>de</strong> modo que ambos<br />
ofrecen las mismas garantías.<br />
La sensibilidad <strong>de</strong> las pruebas propuestas para <strong>de</strong>tectar errores en <strong>el</strong> posicionamiento y/o en la v<strong>el</strong>ocidad<br />
<strong>de</strong> las láminas d<strong>el</strong> CML mediante <strong>el</strong> sistema EPID y <strong>el</strong> software asociado ha sido <strong>de</strong>: 0.1 mm en las<br />
configuraciones estáticas y en la ventana <strong>de</strong>slizante, con una incertidumbre en la medida <strong>de</strong> 0.06 mm (k =<br />
1); y un 1% <strong>de</strong> la v<strong>el</strong>ocidad nominal en la prueba <strong>de</strong> v<strong>el</strong>ocidad.<br />
Los resultados presentados se han obtenido bajo condiciones controladas e i<strong>de</strong>ales. Sin embargo, en los<br />
controles diarios <strong>de</strong>ben tenerse en cuenta otros aspectos (inexactitud en <strong>el</strong> centraje d<strong>el</strong> EPID, rotaciones<br />
<strong>de</strong> colimador, etc.) que se traducen en unas mismas rotaciones o <strong>de</strong>splazamientos sistemáticos <strong>de</strong> las<br />
imágenes en todos los campos. Por lo tanto, estas situaciones son fáciles <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectar y <strong>de</strong> corregir.<br />
Finalmente, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> unos meses <strong>de</strong> experiencia con las pruebas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad implementadas<br />
consistentes en la comparación <strong>de</strong> las imágenes obtenidas diariamente con unas <strong>de</strong> referencia, se ha<br />
constatado que son rápidas <strong>de</strong> realizar, su análisis es objetivo, y su sensibilidad permite <strong>de</strong>tectar las<br />
anomalías a un niv<strong>el</strong> sin trascen<strong>de</strong>ncia clínica.<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
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dynamic mo<strong>de</strong> for implementing intensity modulated radiotherapy. Med Phys 1998; 25(10): 1919-1927.<br />
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and the sliding window technique: experience from five radiotherapy <strong>de</strong>partments. Radiother and Oncol 2002; 65:<br />
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[7] Wasbø, E., Valen, H. Dosimetric discrepancies caused by differing MLC parameters for dynamic IMRT. Phys<br />
Med Biol 2008; 53: 405–415.<br />
859
PROPUESTA DE PROTOCOLO DE CONTROL DE CALIDAD DE<br />
UN DENSITOMETRO ÓSEO DE ENERGÍA DUAL.<br />
F. Sáez 1,� , M.A. Benito, C. Humanes 2 , M.Sáez 3 , P.M. Collado 4 , A. García-Migu<strong>el</strong> 5<br />
1 Complejo Asistencial <strong>de</strong> Zamora, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, C/ Hernán Cortés nº 40, CP:<br />
49021 Zamora<br />
2 GE HealthCare España, Soporte Técnico BMD, C/ Gob<strong>el</strong>as 35-37,CP: 28023 Madrid;<br />
3 Hospital <strong>de</strong> Fuenlabrada, Servicio <strong>de</strong> Oncología, C/ Camino d<strong>el</strong> molino 2, CP:<br />
28942 Fuenlabrada (Madrid)<br />
4 Centro <strong>de</strong> Investigación Biomédica <strong>de</strong> la Rioja (CIBIR), Servicio De Radiofísica y<br />
Protección Radiológica, C/ Piqueras 98, CP: 26006 Logroño (La Rioja).<br />
5 Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P.R, Pº <strong>de</strong> San<br />
Vicente 58 – 162, CP: 37007 Salamanca<br />
RESUMEN<br />
Introducción: Un <strong>de</strong>nsitómetro óseo <strong>de</strong> absorciometría dual es un equipo emisor <strong>de</strong> rayos X<br />
diseñado específicamente par medir la <strong>de</strong>nsidad mineral d<strong>el</strong> hueso. La Absorciometría dual <strong>de</strong><br />
Rayos X es una técnica que permite la <strong>de</strong>terminación directa <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad ósea, evaluando la<br />
transmisión <strong>de</strong> dos diferentes energías a través d<strong>el</strong> cuerpo. El tubo <strong>de</strong> rayos X se sitúa sobre un<br />
sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento, generalmente <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la mesa, que permite su movimiento<br />
longitudinal y transversal. El sistema <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> imagen se mueve <strong>de</strong> forma solidaria con <strong>el</strong> tubo a<br />
medida que se hace la exploración. Los datos obtenidos se digitalizan para su posterior evaluación<br />
y análisis. Estos equipos su<strong>el</strong>en tener configurados sus propios Protocolos diarios <strong>de</strong> Control <strong>de</strong><br />
Calidad, mediante maniquíes propios, en los que se chequean las principales características, como<br />
los movimientos longitudinal y transversal, sistema <strong>de</strong> Rayos X y <strong>de</strong>tector, así como la calibración<br />
diaria. En este artículo se propone la realización <strong>de</strong> pruebas adicionales para completar las Pruebas<br />
indicadas por <strong>el</strong> Protocolo español <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en radiodiagnóstico, teniendo en cuenta<br />
las características particulares <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s, e incluyendo en estas pruebas la estimación<br />
<strong>de</strong> dosis a paciente y la evaluación <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> área. Material y métodos: Las pruebas se<br />
realizaron en un <strong>de</strong>nsitómetro GE Lunar enCORE Prodigy 8. Se utilizó tanto <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s como <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> columna d<strong>el</strong> que dispone la Unidad. Para la dosimetría <strong>de</strong> área se<br />
utilizó un monitor <strong>de</strong> Radiación portátil Inovision. Para las pruebas dosimétricas se utilizó un<br />
chásis digital. Resultados y discusión: Se muestran las pruebas realizadas junto con sus<br />
resultados. A las pruebas realizadas <strong>de</strong> forma automática por la Unidad se han añadido las pruebas<br />
<strong>de</strong> dosis y dosimetría <strong>de</strong> Área. Conclusiones: se ha propuesto un Protocolo <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad<br />
para equipos <strong>de</strong> Densitometría Ósea <strong>de</strong> Absorciometría dual para evaluar las principales<br />
características <strong>de</strong> Seguridad, características dosimétricas, movimientos d<strong>el</strong> equipo, calidad d<strong>el</strong> haz<br />
d Radiación, calidad <strong>de</strong> imagen, dosis a paciente y dosimetría <strong>de</strong> área, teniendo en cuenta <strong>el</strong><br />
particular diseño <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> equipos.<br />
Palabras claves: Absorciometría dual <strong>de</strong> Rayos X, Calidad <strong>de</strong> Imagen, Calidad d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
Radiación, Dosis a paciente, Dosis <strong>de</strong> Área.<br />
� fsaezb@saludcastillayleon.es<br />
ABSTRACT<br />
860
A <strong>de</strong>nsitometer is a <strong>de</strong>vice specifically <strong>de</strong>signed to evaluate the bone <strong>de</strong>nsity. They usually have<br />
their own automatic Quality Controls with several phantoms. In this paper, we make additional test<br />
to complete what should be an Acceptance Procedure, focusing on beam quality and dose<br />
measurements. The measurements were ma<strong>de</strong> on a GE Lunar Encore Prodigy 8. Due to the narrow<br />
radiation beam, we measured the Half Value Layer and the patient exposure with a CR System<br />
(Konica). We also measured the occupational exposure with a Survey meter (Inovision). Results:<br />
The HVL measured is 4.2 mm Al, and the patient exposure for an AP Spine Scan is 46 �Gy. For a<br />
usual workload of 20 patients per day, we found an occupational exposure of 0.3 mSv in a year.<br />
Conclusions: In adittion to the automatic QC Procedures, dose measurements like beam quality,<br />
patient exposure and occupational exposure should be done, at least in the Acceptance Procedure<br />
or after changes.<br />
Key Words: Dual-Energy X-Ray Absorptiometry, image Quality, Beam Quality, Patient Dose, Radiation<br />
Lev<strong>el</strong>s.<br />
1. Introducción.<br />
Un <strong>de</strong>nsitómetro óseo <strong>de</strong> absorciometría dual es un equipo emisor <strong>de</strong> rayos X diseñado<br />
específicamente par medir la <strong>de</strong>nsidad mineral d<strong>el</strong> hueso. La Absorciometría dual <strong>de</strong> Rayos X es<br />
una técnica que permite la <strong>de</strong>terminación directa <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad ósea, evaluando la transmisión <strong>de</strong><br />
dos diferentes energías a través d<strong>el</strong> cuerpo [1]. El tubo <strong>de</strong> rayos X se sitúa sobre un sistema <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>splazamiento, generalmente <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la mesa, que permite su movimiento longitudinal y<br />
transversal. El sistema <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> imagen se mueve <strong>de</strong> forma solidaria con <strong>el</strong> tubo a medida que<br />
se hace la exploración. Los datos obtenidos se digitalizan para su posterior evaluación y análisis.<br />
1.2 Pruebas <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad. Aceptación d<strong>el</strong> Equipamiento.<br />
Estos equipos su<strong>el</strong>en tener implementados sus propios Protocolos <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad. No<br />
obstante, y en vistas sobre todo a las pruebas <strong>de</strong> aceptación <strong>de</strong> un equipo, <strong>de</strong>berían comprobarse<br />
algunos parámetros adicionales, especialmente los r<strong>el</strong>acionados con la calidad d<strong>el</strong> haz, la dosis a<br />
paciente y los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación exigibles a cualquier equipo emisor <strong>de</strong> rayos-X [2].<br />
1.3 Descripción d<strong>el</strong> <strong>de</strong>nsitómetro a evaluar. Herramientas <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> calidad propias<br />
d<strong>el</strong> equipo. Haz <strong>de</strong> radiación. Generación <strong>de</strong> la doble calidad. Estructura d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
Las pruebas se hicieron en un <strong>de</strong>nsitómetro GE Lunar Encore Prodigy 8. Estos equipos su<strong>el</strong>en<br />
tener configurados sus propios Protocolos diarios <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad, mediante maniquíes<br />
propios, en los que se chequean las principales características, como los movimientos longitudinal<br />
y transversal, sistema <strong>de</strong> Rayos X y <strong>de</strong>tector, así como la calibración diaria. El mod<strong>el</strong>o analizado<br />
en cuestión tiene dos maniquíes:<br />
1-Maniquí <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s, con diferentes <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s Minerales Óseas (DMO): DMO alta, DMO<br />
media, DMO baja y tejido graso.<br />
2-Maniquí <strong>de</strong> columna. Maniquí metálico en <strong>el</strong> que se mi<strong>de</strong>n la distancias intervertebrales.<br />
861
Fig. 1 Maniquíes <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad incluidos en <strong>el</strong> equipo.<br />
El haz <strong>de</strong> radiación es un “pinc<strong>el</strong>” <strong>de</strong> radiación muy pequeño, que va realizando barridos. La<br />
forma <strong>de</strong> cubrir <strong>el</strong> área <strong>de</strong> exploración consiste en hacer movimientos transversales y, cuando llega<br />
al extremo, cambia <strong>de</strong> posición horizontal y barre la siguiente zona en sentido contrario. En la<br />
Figura 2 vemos una imagen d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación tomada en modo estático.<br />
Fig. 2 Forma d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación obtenida <strong>el</strong> haz en modo estático con chásis digital.<br />
El pinc<strong>el</strong> <strong>de</strong> radiación tiene un tamaño <strong>de</strong> apenas 0.5x2.1 cm 2 a la entrada d<strong>el</strong><br />
paciente.<br />
Las casas comerciales que ofertan este tipo <strong>de</strong> equipos implementan diferentes formas <strong>de</strong> generar<br />
la doble calidad. Unas casas hacen variar la tensión d<strong>el</strong> tubo entre dos valores (Hologic), o a<br />
través <strong>de</strong> una rueda <strong>de</strong> filtros giratoria (Nordland). En <strong>el</strong> GE Prodigy P8, un haz <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong> 76<br />
kVp generado en un blanco <strong>de</strong> Wolframio se hace pasar por un filtro <strong>de</strong> Cerio (Z=58), que produce<br />
dos picos <strong>de</strong> emisión característicos <strong>de</strong> 70 y 38 keV. El Sistema <strong>de</strong>tector consiste en una matriz <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> semiconductor <strong>de</strong> CdZnTe (CZT). Este <strong>de</strong>tector tiene una alta sensibilidad, lo que le<br />
permite <strong>de</strong>tectar fotones <strong>de</strong> forma individual. De hecho, una <strong>de</strong> las comprobaciones que efectúa <strong>el</strong><br />
equipo en <strong>el</strong> CC automático es la tasa <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong>tectados con <strong>el</strong> colimador cerrado, por si la<br />
radiación ambiental aportara cuentas falsas (por ejemplo, si estuviera ubicado en un Servicio <strong>de</strong><br />
medicina Nuclear).<br />
862
2. Material y Métodos.<br />
Se utilizó tanto <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s como <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> columna d<strong>el</strong> que dispone la Unidad.<br />
Para evaluar la dosis <strong>de</strong> área se utilizó un monitor ambiental portátil Inovision. Para <strong>el</strong> análisis<br />
dosimétrico se utilizó un chásis digital <strong>de</strong> Konica, y planchas <strong>de</strong> Aluminio (hasta 11.1 mm). A<br />
continuación se <strong>de</strong>tallan las principales pruebas a evaluar.<br />
2.1 Inspección visual, comprobación <strong>de</strong> segurida<strong>de</strong>s y señalización <strong>de</strong> zona<br />
Se <strong>de</strong>bería comprobar <strong>el</strong> funcionamiento general d<strong>el</strong> equipo, así como las paradas <strong>de</strong> la irradiación<br />
d<strong>el</strong> tubo y <strong>de</strong> su movimiento (longitudinal y transversal)<br />
2.2 Pruebas Geométricas.<br />
Pruebas incluidas en <strong>el</strong> propio Control <strong>de</strong> Calidad programado <strong>de</strong> la Unidad. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong><br />
comprobar <strong>el</strong> movimiento d<strong>el</strong> brazo (longitudinal y transversal) , también evalúa la posición d<strong>el</strong><br />
inicio <strong>de</strong> haz <strong>de</strong> radiación, entre otros parámetros.<br />
2.3 Calidad <strong>de</strong> imagen<br />
También incluidas en <strong>el</strong> propio Programa Diario <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad. Al realizar <strong>el</strong> control <strong>de</strong><br />
calidad diario, en <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s, evalúa diversos parámetros <strong>de</strong> la imagen, como la<br />
Densidad Mineral Ósea (DMO), <strong>el</strong> Contenido Mineral en Hueso (BMC, Bone Mineral Density),<br />
Área <strong>de</strong> Bloque (d<strong>el</strong>imitación automática <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> hueso don<strong>de</strong> va a calcular la DMO), entre<br />
otros. Con <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> columna evalúa la separación intervertebral, d<strong>el</strong>imitando <strong>de</strong> forma<br />
automática <strong>el</strong> inicio y <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> cada vértebra. Los valores que indica <strong>de</strong>ben estar <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> unos<br />
márgenes. En la Fig. 3 se ven imágenes adquiridas d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s (Fig. 3a) y d<strong>el</strong><br />
maniquí <strong>de</strong> columna (3b), indicándose en este último la separación entre vértebras.<br />
863
Fig. 3 Imágenes d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s óseas (a) y <strong>de</strong> columna (b).<br />
2.4 Tamaño d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación. Coinci<strong>de</strong>ncia receptor <strong>de</strong> imagen<br />
Se hace una adquisición en modo estático, y se utilizan dos placas radiográficas, una lo más<br />
cercana posible al tubo y otra en la posición d<strong>el</strong> receptor <strong>de</strong> imagen. Midiendo los tamaños d<strong>el</strong><br />
pinc<strong>el</strong> <strong>de</strong> radiación se pue<strong>de</strong> evaluar la divergencia d<strong>el</strong> haz y la distancia foco-camilla.<br />
2.5 Dosis <strong>de</strong> Área.<br />
Se midió la dosis <strong>de</strong> Área con una exploración <strong>de</strong> Columna, poniendo 15 cm <strong>de</strong> metacrilato para<br />
simular paciente. Se hicieron medidas en la posición <strong>de</strong> trabajo d<strong>el</strong> operador (a 1 m <strong>de</strong> distancia<br />
d<strong>el</strong> tubo) y en contacto con <strong>el</strong> paciente. Se programó <strong>el</strong> monitor para que registrara la máxima tasa<br />
<strong>de</strong> dosis durante <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> exploración. Para evaluar la carga <strong>de</strong> trabajo, hay que consi<strong>de</strong>rar <strong>el</strong><br />
tiempo <strong>de</strong> irradiación promedio <strong>de</strong> las exploraciones. El tiempo <strong>de</strong> una irradiación pue<strong>de</strong> variar<br />
entre los 52 segundos <strong>de</strong> una exploración <strong>de</strong> columna AP hasta los 436 s para una exploración <strong>de</strong><br />
cuerpo entero <strong>de</strong> un paciente. Suponiendo una estimación <strong>de</strong> 20 pacientes por turno, y que cada<br />
paciente se hace una <strong>de</strong>nsitometría <strong>de</strong> Columna (t= 52 s) y una <strong>de</strong>nsitometría dual <strong>de</strong> fémur (t=108<br />
s), tenemos un tiempo promedio por paciente <strong>de</strong> 160 segundos. En la tabla 1 tenemos una<br />
estimación <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis anuales (Con U=1, T=1). Evi<strong>de</strong>ntemente, las medidas en<br />
contacto no son unas condiciones que se vayan a dar en la práctica habitual diaria. A<strong>de</strong>más, este es<br />
un valor máximo que ocurre sólo cuando <strong>el</strong> tubo, en su barrido longitudinal y transversal, está en<br />
su posición más cercana al monitor; en <strong>el</strong> resto d<strong>el</strong> barrido <strong>el</strong> tubo está más lejos.<br />
Tabla No.1 Niv<strong>el</strong>es máximos <strong>de</strong> Radiación obtenidos en una adquisición <strong>de</strong> columna AP, y<br />
estimación <strong>de</strong> dosis anual, suponiendo 20 pacientes por turno y t= 160 segundos <strong>de</strong> irradiación<br />
por paciente.<br />
Punto <strong>de</strong> medida Tasa <strong>de</strong> Dosis Dosis Anual<br />
máxima (�Gy/h) (mSv)<br />
Operador (1 m d<strong>el</strong> paciente) 1,5 0.3<br />
En Contacto con <strong>el</strong> paciente 153 N/A<br />
864
2.6 Calidad d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación/dosis a paciente.<br />
Un equipo que emite un haz <strong>de</strong> radiación tan pequeño plantea una gran dificultad a la hora <strong>de</strong><br />
estimar la dosis. Las medidas con un multímetro calibrado para medir kVp y dosis son difíciles<br />
<strong>de</strong>bido al pequeño tamaño d<strong>el</strong> “pinc<strong>el</strong>” <strong>de</strong> radiación, problema que se aña<strong>de</strong> al hecho <strong>de</strong> que hace<br />
barridos en dirección longitudinal y transversal, y por tanto se está moviendo constantemente. La<br />
única forma <strong>de</strong> hacer disparos <strong>de</strong> forma estática es en modo Servicio, modo por lo general no<br />
accesible por <strong>el</strong> usuario. El uso <strong>de</strong> cámara <strong>de</strong> transmisión también presenta dificulta<strong>de</strong>s, porque si<br />
bien <strong>el</strong> régimen <strong>de</strong> trabajo es semejante al <strong>de</strong> un equipo <strong>de</strong> escopia (76 kV, 1.5 mA), <strong>el</strong> área tan<br />
pequeña d<strong>el</strong> pinc<strong>el</strong> <strong>de</strong> radiación hace que <strong>el</strong> producto dosis·Área sea muy pequeño, teniendo que<br />
emplear tiempos muy <strong>el</strong>evados para po<strong>de</strong>r tener medidas con una cierta exactitud, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong><br />
posibles efectos <strong>de</strong> recombinación <strong>de</strong>bido al tamaño <strong>de</strong> campo tan pequeño a la entrada <strong>de</strong> la<br />
cámara.<br />
Como método alternativo, se ha utilizado un chásis digital <strong>de</strong> Konica-Minolta. Se puso <strong>el</strong> chásis en<br />
<strong>el</strong> brazo para que se moviera <strong>de</strong> forma solidaria con <strong>el</strong> brazo d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Haciendo sucesivos<br />
disparos en modo Columna-AP (poniendo un tamaño <strong>de</strong> exploración lo más pequeña posible para<br />
minimizar la contribución <strong>de</strong> la radiación dispersa generada en <strong>el</strong> Aluminio), se fueron añadiendo<br />
láminas <strong>de</strong> Aluminio a la entrada d<strong>el</strong> tubo (ver Figura 4) y midiendo en la estación <strong>de</strong><br />
visualización-procesado <strong>de</strong> Konica <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> S. Con los valores obtenidos, se hizo una<br />
interpolación para obtener la primera y segunda Capas Hemirreductoras.<br />
Fig. 4 Colocación d<strong>el</strong> chásis digital en la posición d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, y las láminas <strong>de</strong><br />
Aluminio a la salida d<strong>el</strong> tubo (situado <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la mesa).<br />
En la Figura 5 se observa la variación <strong>de</strong> S al ir añadiendo mm <strong>de</strong> Aluminio. Téngase en cuenta<br />
que: 1) S Es un parámetro logarítmico, por lo que la curva que se obtiene al representar lo frente a<br />
los mm <strong>de</strong> Aluminio no se obtiene una curva exponencial sino lineal. 2) Es un parámetro que<br />
aumenta al disminuir la dosis (la mitad <strong>de</strong> la exposición da <strong>el</strong> doble <strong>de</strong> valor <strong>de</strong> S). Como con 0<br />
mm <strong>de</strong> Aluminio se obtiene S =51, la primera capa hemirreductora vendrá dada por S= 102, y la<br />
865
segunda por S=204. Con estos valores, se obtiene que la 1ª y 2ª capa hemirreductora son 4.2 y 5.3<br />
mm Al, respectivamente. En la gráfica se observa claramente <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> endurecimiento d<strong>el</strong> haz,<br />
al ir teniendo la curva más pendiente.<br />
Fig. 5 Variación <strong>de</strong> S medida en chásis con los mm <strong>de</strong> Aluminio.<br />
Una vez hallada la Capa Hemirreductora, ponemos un chásis en la mesa <strong>de</strong> exploración y<br />
hacemos una exploración normal. En la Fig. 6 vemos la imagen registrada en la placa. Las franjas<br />
negras que se observan son zonas <strong>de</strong> superposición d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong>bido al movimiento <strong>de</strong> barrido.<br />
Midiendo <strong>el</strong> calor <strong>de</strong> S en las franjas principales, obtenemos un valor <strong>de</strong> S= 56. Con la r<strong>el</strong>ación<br />
Dosis-S para esta calidad <strong>de</strong> energía, obtenemos una exposición <strong>de</strong> 46 �Gy a la entrada d<strong>el</strong><br />
paciente. Multiplicando por <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> retrodispersión, se obtendría la dosis <strong>de</strong> entrada a paciente.<br />
Fig. 6 Medida con chásis d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> barrido en la posición d<strong>el</strong> paciente. Se observan<br />
las franjas <strong>de</strong>bidas al movimiento <strong>de</strong> barrido d<strong>el</strong> pinc<strong>el</strong> <strong>de</strong> radiación.<br />
866
3. Conclusiones.<br />
Adicionalmente a las pruebas automáticas <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad que tienen estos equipos, se han<br />
planteado medidas adicionales para completar la evaluación d<strong>el</strong> equipo, principalmente pruebas<br />
para evaluar la Calidad d<strong>el</strong> Haz <strong>de</strong> Radiación , dosis a paciente y dosis <strong>de</strong> área.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] ICRU. X-Ray Absorptiometry. Journal of The ICRU Vol 9 nº 1 (2009) report 81: Quantitative Aspects Of Bone<br />
Densitometry. Oxford University Press.<br />
[1] <strong>SEFM</strong>-SEPR-SERAM. Protocolo Español <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad <strong>de</strong> Radiodiagnóstico –Aspectos Técnicos.<br />
Borrador 4-Revisión 2010.<br />
867
PROCEDIMIENTO OPTIMIZADO PARA LA CALIBRACIÓN Y<br />
VERIFICACIÓN DEL COLIMADOR MULTILÁMINAS DE UN<br />
ACELERADOR SYNERGY DE ELEKTA.<br />
Cast<strong>el</strong> Millán 1 , A; Pr<strong>el</strong>lezo Mazón, Andrés 2 ; Fernán<strong>de</strong>z Ibiza, Jaume 1 ; Arnalte<br />
Olloquequi, Marc 1 ; Armengol Martínez, Sara 1 ; Rodriguez Rey, Arturo 1 ; Gue<strong>de</strong>a Edo,<br />
Ferrán 1<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, USP Instituto Dexeus<br />
2 Servicio técnico, Elekta Medical S.A.<br />
1. Introducción.<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es <strong>el</strong> <strong>de</strong> diseñar un procedimiento optimizado para la calibración y<br />
verificación <strong>de</strong> un colimador multiláminas <strong>de</strong> forma que permita utilizar <strong>el</strong> EPID y la placa<br />
radiográfica <strong>de</strong> forma complementaria, utilizando sistemas <strong>de</strong> proceso diferente. Con este<br />
procedimiento disponemos <strong>de</strong> dos sistemas alternativos equivalentes <strong>de</strong> medida que obtienen<br />
los mismos parámetros para la calibración d<strong>el</strong> multiláminas d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador Synergy <strong>de</strong> Elekta.<br />
El software <strong>de</strong>nominado AutoCAL es un programa diseñado por IBA para la calibración y<br />
verificación d<strong>el</strong> colimador multiláminas <strong>de</strong> ELEKTA. Este programa se divi<strong>de</strong> en tres partes<br />
bien diferenciadas:<br />
1. Comprueba que la cabeza d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y <strong>el</strong> pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> silicio amorfo se encuentran<br />
alineados y <strong>de</strong>termina <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas a partir d<strong>el</strong> cual se van a referenciar<br />
tamaños <strong>de</strong> campo y posiciones <strong>de</strong> las láminas.<br />
2. Calibra tanto los colimadores externos y <strong>de</strong> cierre <strong>de</strong> láminas como los bancos <strong>de</strong><br />
láminas y cada lámina individualizada.<br />
3. Verifica que la calibración efectuada se encuentra <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las especificaciones<br />
exigidas, en referencia a los tamaños <strong>de</strong> campo, simetría y comportamiento <strong>de</strong> campos<br />
adyacentes.<br />
La realización <strong>de</strong> todas estas fases se realiza sólo en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la calibración d<strong>el</strong> sistema. Una<br />
vez calibrado y verificado, <strong>el</strong> control rutinario d<strong>el</strong> mismo exigiría solo la realización <strong>de</strong> la 1ª<br />
y 3ª fase. Este método <strong>de</strong> calibración es <strong>el</strong> que sigue Elekta actualmente para la instalación<br />
d<strong>el</strong> MLC.<br />
El software <strong>de</strong> control d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador lineal: Desktop Pro versión 7.01 caracteriza <strong>el</strong> MLC en<br />
los siguientes parámetros:<br />
868
Ganancia y <strong>de</strong>sviación con respecto al cero (“Offset”) <strong>de</strong> los colimadores primarios<br />
(colimadores externos) y secundarios o <strong>de</strong> backup (colimadores <strong>de</strong> cierre <strong>de</strong> las láminas).<br />
Desviaciones individuales <strong>de</strong> cada lámina (“Minor Offsets”). Se trata <strong>de</strong> la posición<br />
r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> cada lámina d<strong>el</strong> MLC con respecto a una lámina <strong>de</strong> referencia (lámina 20).<br />
Desviaciones globales <strong>de</strong> cada banco <strong>de</strong> láminas (“Major Offsets”). Se trata <strong>de</strong> la<br />
posición <strong>de</strong> la lámina 20 <strong>de</strong> cada banco <strong>de</strong> láminas respecto a una posición prescrita.<br />
Ganancia global d<strong>el</strong> banco <strong>de</strong> láminas. Se trata <strong>de</strong> asegurar que los dos bancos <strong>de</strong><br />
láminas no cambian sobre la totalidad d<strong>el</strong> rango <strong>de</strong> movimiento <strong>de</strong> las láminas, testeado<br />
sobre un rango <strong>de</strong> tamaños <strong>de</strong> campo.<br />
Ganancias individuales <strong>de</strong> cada par <strong>de</strong> láminas. Cada par <strong>de</strong> láminas dispone <strong>de</strong> una<br />
ganancia propia que pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminarse y por tanto corregir.<br />
Los valores que <strong>de</strong>finen cada uno <strong>de</strong> los parámetros anteriores están establecidos en una<br />
unidad especial <strong>de</strong>nominada unidad <strong>de</strong> <strong>el</strong>ekta (UE) que tiene su equivalencia a la unidad<br />
física <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> longitud.<br />
El sistema <strong>de</strong> calibración que hemos <strong>de</strong>sarrollado en nuestra institución permite obtener<br />
también los mismos parámetros que <strong>de</strong>fine en <strong>el</strong> software d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. Para <strong>el</strong>lo hemos<br />
utilizado <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las imágenes mediante <strong>el</strong> software d<strong>el</strong> OmniPro I’mRT y los<br />
resultados <strong>de</strong> ese análisis se han trasladado a un software diseñado bajo plataforma EXCEL,<br />
en <strong>el</strong> que se han implementado los algoritmos que permiten <strong>de</strong>terminar los parámetros<br />
anteriores.<br />
2. Material y Métodos.<br />
El procedimiento <strong>de</strong>sarrollado se aplica sobre <strong>el</strong> colimador multiláminas d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador<br />
Synergy <strong>de</strong> la firma ELEKTA, tanto a los colimadores externos y <strong>de</strong> cierre <strong>de</strong> las láminas<br />
como a las propias láminas. El equipamiento básico para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo d<strong>el</strong> procedimiento es<br />
<strong>el</strong> siguiente:<br />
P<strong>el</strong>ícula <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong> radioterapia Kodak X-Omat V.<br />
Escáner <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula Microteck 9800 XL.<br />
Software para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las imágenes <strong>de</strong> las placas radiográfica y d<strong>el</strong> EPID:<br />
OmniPro I’mRT <strong>de</strong> IBA<br />
Software específico para la calibración y verificación d<strong>el</strong> MLC a partir <strong>de</strong> las<br />
imágenes d<strong>el</strong> EPID: AutoCAL versión 2.0 <strong>de</strong> IBA.<br />
Software para la corrección <strong>de</strong> imágenes que se corrompen cuando se intentan<br />
importar <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> AutoCAL o <strong>el</strong> OmniPro I’mRT: X-Ray Imaging Software versión 3.2 <strong>de</strong><br />
Perkin Elmer (XIS)<br />
869
El EPID utilizado es <strong>el</strong> iViewGT <strong>de</strong> silicio amorfo <strong>de</strong> Elekta Oncology Systems,<br />
Crawley, UK<br />
Programa <strong>de</strong> control d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador lineal: Desktop Pro versión 7.01 <strong>de</strong> Elekta<br />
Oncology Systems, Crawley, UK.<br />
Maniquí <strong>de</strong> placas RW3 (30x30 cm2) <strong>de</strong> IBA<br />
El trabajo que se presenta consiste en diseñar un procedimiento <strong>de</strong> calibración alternativo y<br />
equivalente al AutoCAL Para <strong>el</strong>lo se han utilizado como dispositivos <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong><br />
imágenes tanto <strong>el</strong> EPID como la placa radiográfica. Las imágenes obtenidas por <strong>el</strong> EPID han<br />
seguido los tests establecidos por <strong>el</strong> AutoCAL y las imágenes por placa radiográfica han<br />
seguido algunos <strong>de</strong> los tests d<strong>el</strong> AutoCAL y los nuestros propios, <strong>de</strong> forma que para:<br />
La <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> isocentro <strong>de</strong> radiación con respecto al luminoso hemos seguido<br />
<strong>el</strong> mismo test d<strong>el</strong> AutoCAL, pero con una sola imagen, en la cual se ha marcado <strong>el</strong> isocentro<br />
luminoso y se ha referenciado <strong>el</strong> <strong>de</strong> radiación sobre los puntos marcados en la placa.<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las ganancias y <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> los colimadores, <strong>el</strong> mismo que<br />
<strong>el</strong> d<strong>el</strong> AutoCAL<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las ganancias y <strong>de</strong>sviaciones globales <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los<br />
bancos <strong>de</strong> láminas, nuestro propio test que ha consistido en la irradiación tres campos (dos <strong>de</strong><br />
los cuales fuera <strong>de</strong> eje y uno central) <strong>de</strong> tamaño 2 x 40 cm2sobre una misma placa<br />
radiográfica.<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las ganancias individuales <strong>de</strong> cada par <strong>de</strong> láminas, por <strong>el</strong><br />
mismo test anterior<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las <strong>de</strong>sviaciones individuales <strong>de</strong> cada lámina con respecto a la<br />
<strong>de</strong> referencia por nuestro propio test que ha consistido en la irradiación <strong>de</strong> un solo campo<br />
simétrico <strong>de</strong> tamaño 15 x 40 cm2.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la calibración <strong>de</strong> las láminas los colimadores se han retirado un mínimo <strong>de</strong> 5<br />
cm por <strong>de</strong>trás <strong>de</strong> las mismas<br />
Se han <strong>de</strong>terminado los parámetros <strong>de</strong> calibración d<strong>el</strong> MLC por los dos sistemas:<br />
o Con <strong>el</strong> AutoCAL a partir <strong>de</strong> las imágenes obtenidas por <strong>el</strong> EPID aplicando sus tests<br />
<strong>de</strong>finidos<br />
o Con nuestro sistema a partir <strong>de</strong> las imágenes anteriores y con las imágenes por placa<br />
radiográfica.<br />
Y se han diseñado los tests <strong>de</strong> verificación posterior a la calibración, mediante la placa<br />
radiográfica equivalentes a los establecidos por <strong>el</strong> AutoCAL. Estos tests contemplan lo<br />
siguiente:<br />
870
Los tamaños <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> radiación<br />
La coinci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> campo luminoso con <strong>el</strong> <strong>de</strong> radiación<br />
La simetría <strong>de</strong> los campos <strong>de</strong> radiación.<br />
La penumbra <strong>de</strong> los mismos.<br />
El comportamiento <strong>de</strong> los campos contiguos <strong>de</strong>finidos por solo las láminas, en este<br />
caso se trata <strong>de</strong> verificar que la superposición <strong>de</strong> las láminas para campos adyacentes cumple<br />
<strong>el</strong> criterio <strong>de</strong> tolerancia d<strong>el</strong> ± 10% mediante la irradiación <strong>de</strong> un campo <strong>de</strong> IMRT <strong>de</strong>finido por<br />
12 segmentos adyacentes <strong>de</strong> 2 x 40 cm2.<br />
Previamente a la puesta en marcha d<strong>el</strong> procedimiento fue necesario <strong>de</strong>sarrollar las siguientes<br />
etapas:<br />
1. Caracterizar los parámetros que utiliza <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador Synergy para la calibración d<strong>el</strong><br />
colimador multiláminas.<br />
2. Caracterizar <strong>el</strong> escáner <strong>de</strong> placas para su uso en este método.<br />
3. Caracterizar cuales son las correcciones que efectúa <strong>el</strong> software d<strong>el</strong> AutoCAL<br />
4. Obtener la curva <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong>nsidad óptica & dosis para las imágenes<br />
proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> la placa radiográfica.<br />
5. Caracterizar los campos <strong>de</strong> radiación obtenidos a partir d<strong>el</strong> EPID con sus homólogos<br />
obtenidos por placa radiográfica, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> establecer los porcentajes <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong><br />
campo sobre las imágenes EPID a partir d<strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> campo d<strong>el</strong> 50% sobre<br />
las imágenes radiográficas convertidas en dosis.<br />
6. Desarrollar un software, bajo plataforma <strong>de</strong> EXCEL <strong>de</strong> Microsoft, para la<br />
evaluación <strong>de</strong> los datos obtenidos a través d<strong>el</strong> OmniPro I’mRT a partir <strong>de</strong> las imágenes<br />
proce<strong>de</strong>ntes d<strong>el</strong> EPID y <strong>de</strong> la placa radiográfica y contrastar los resultados con los obtenidos<br />
mediante <strong>el</strong> software d<strong>el</strong> AutoCAL, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar la congruencia entre los dos<br />
sistemas <strong>de</strong> medida con los software correspondientes.<br />
7. Establecer <strong>el</strong> método <strong>de</strong> corrección sobre aqu<strong>el</strong>las imágenes obtenidas por <strong>el</strong> EPID y<br />
no reconocidas ni por<br />
3. Resultados<br />
Los pasos previos a la puesta en marcha d<strong>el</strong> procedimiento nos permitió <strong>de</strong>terminar:<br />
Las equivalencias entre las UE y la unidad física <strong>de</strong> longitud, <strong>de</strong> forma que para:<br />
871
o los colimadores externos ha sido <strong>de</strong>: 40 UE/1mm<br />
o los colimadores <strong>de</strong> cierre <strong>de</strong> las láminas ha sido <strong>de</strong>: 26 UE/1mm<br />
o las láminas ha sido <strong>de</strong>: 13 UE/1mm<br />
La resolución establecida para <strong>el</strong> escáner ha sido <strong>de</strong> 300 ppi (0,085 mm/pix<strong>el</strong>). Se<br />
observó que, al digitalizar la imagen <strong>de</strong> varias líneas regladas con valores comprendidos entre<br />
-15 a +15 cm, en <strong>el</strong> eje <strong>de</strong> barrido se producía una amplificación <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> forma que las<br />
distancias se ampliaban al leer la imagen mediante <strong>el</strong> OmniPro I’mRT. Con lo que fue<br />
necesario <strong>de</strong>finir unos factores <strong>de</strong> amplificación d<strong>el</strong> escáner <strong>de</strong>pendientes <strong>de</strong> la distancia al<br />
centro <strong>de</strong> la imagen y que han sido implementados en nuestro software. El valor máximo<br />
obtenido <strong>de</strong> estos factores ha sido <strong>de</strong>: 1,019<br />
Las correcciones que emplea <strong>el</strong> software d<strong>el</strong> AutoCAL tienen en consi<strong>de</strong>ración lo<br />
siguiente:<br />
o La falta <strong>de</strong> alineamiento d<strong>el</strong> pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> silicio con <strong>el</strong> MLC, don<strong>de</strong> se ha establecido<br />
una tolerancia en la rotación d<strong>el</strong> colimador <strong>de</strong> 0,5º (esta angulación introduciría un error<br />
máximo en la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> las láminas <strong>de</strong> 1 mm), <strong>de</strong> forma que no<br />
po<strong>de</strong>mos seguir <strong>el</strong> procedimiento si la angulación no se por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> este valor.<br />
o La angulación d<strong>el</strong> pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> silicio con <strong>el</strong> eje “in line” con respecto al haz <strong>de</strong><br />
radiación. Esta angulación ha sido <strong>de</strong>scrita por Baker et al y representa una magnificación en<br />
la dirección “in line”. Esta angulación se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar a partir <strong>de</strong> la ecuación (3).<br />
� Anchura d<strong>el</strong> campo en dirección " crossline"<br />
( posición " in line"<br />
�10cm)<br />
�<br />
�<br />
�<br />
� 1 * 100<br />
Anchura <strong>de</strong>campo<br />
en dirección " crossline"<br />
( posición " in line"<br />
10cm)<br />
�<br />
�<br />
sin<br />
�<br />
�<br />
� �<br />
� (3)<br />
Anchura d<strong>el</strong> campo ( dirección " inline"<br />
)<br />
o La rotación <strong>de</strong> los ejes que <strong>de</strong>finen <strong>el</strong> isocentro <strong>de</strong> radiación con respecto al centro<br />
<strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas d<strong>el</strong> pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> silicio.<br />
o La rotación <strong>de</strong> los ejes que <strong>de</strong>finen <strong>el</strong> isocentro mecánico (o luminoso) con respecto<br />
a los ejes que <strong>de</strong>finen <strong>el</strong> isocentro <strong>de</strong> radiación.<br />
Estas correcciones no son necesarias aplicarlas en nuestro método porque se verifica<br />
previamente que la mesa se encuentra niv<strong>el</strong>ada y que la angulación entre <strong>el</strong> campo <strong>de</strong><br />
radiación y <strong>el</strong> mecánico (luminoso) se corrige alineando, en <strong>el</strong> módulo OmniPro I’mRT film<br />
control pan<strong>el</strong>, las marcas <strong>de</strong> la sombra d<strong>el</strong> colimador externo (X1), que se han tomado<br />
previamente sobre la placa.<br />
El porcentaje <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> campo a aplicar en <strong>el</strong> AutoCAL sobre las<br />
láminas será d<strong>el</strong> 55%, que es <strong>el</strong> equivalente al 50% d<strong>el</strong> bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> campo en la señal<br />
digitalizada <strong>de</strong> la placa radiográfica convertida en dosis.<br />
872
El mod<strong>el</strong>o que se ha implementado en nuestro software para <strong>de</strong>scribir la posición<br />
verda<strong>de</strong>ra <strong>de</strong> una lámina i o <strong>de</strong> un colimador se basa a partir <strong>de</strong> la siguiente ecuación (1):<br />
Posición real (lámina i) = a * Posición prescrita (lámina i) + b (1)<br />
Don<strong>de</strong> a: es la pendiente y ésta está r<strong>el</strong>acionada con la corrección <strong>de</strong> la ganancia, <strong>de</strong><br />
forma que la nueva ganancia se r<strong>el</strong>aciona con la anterior a partir <strong>de</strong> la ecuación (2)<br />
gf = gi/a (2)<br />
Don<strong>de</strong> gf es la ganancia corregida a introducir en la base <strong>de</strong> datos d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador<br />
gi es la ganancia existente en la base <strong>de</strong> datos d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador<br />
b: es la <strong>de</strong>sviación existente con respecto al cero, que está r<strong>el</strong>acionada con la<br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los “Minor o Major offsets”, <strong>de</strong>pendiendo si se aplica sobre cada lámina o<br />
sobre los bancos.<br />
Uno <strong>de</strong> los mayores inconvenientes que hubo que resolver fue la corrupción<br />
<strong>de</strong> las imágenes obtenidas por <strong>el</strong> EPID al ser analizadas tanto por <strong>el</strong> AutoCAL como por <strong>el</strong><br />
OmniPro I’mRT. Este problema se resolvió utilizando <strong>el</strong> programa <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> imágenes<br />
XIS. Sin embargo, al importar las imágenes al OmniPro I’mRT se observó que se<br />
amplificaban. Este problema se resolvió introduciendo <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> pix<strong>el</strong> <strong>de</strong>terminado por <strong>el</strong><br />
software d<strong>el</strong> AutoCAL, puesto que <strong>el</strong> dado por <strong>el</strong> iView no hacía congruentes los resultados<br />
entre ambos sistemas. Sobre las imágenes radiográficas no aplica esto.<br />
En la tabla I se presentan los parámetros globales obtenidos por ambos sistemas <strong>de</strong><br />
medida. Las <strong>de</strong>sviaciones encontradas en las ganancias individuales obtenidas por los dos<br />
métodos con las mismas imágenes (EPID) se encuentran entre 3 a 10, mientras que en <strong>el</strong> caso<br />
con imágenes diferentes se encuentra entre -6 y 4. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las <strong>de</strong>sviaciones en los<br />
“minor offsets” las diferencias no son significativas entre las mismas imágenes y métodos<br />
diferentes, pero si se encuentran diferencias entre imágenes EPID y radiográficas por los dos<br />
métodos en las láminas extremales. Adicionalmente a las pruebas automáticas <strong>de</strong> Control <strong>de</strong><br />
Calidad que tienen estos equipos, se han planteado medidas adicionales para completar la<br />
evaluación d<strong>el</strong> equipo, principalmente pruebas para evaluar la Calidad d<strong>el</strong> Haz <strong>de</strong> Radiación ,<br />
dosis a paciente y dosis <strong>de</strong> área.<br />
Tabla I: Parámetros <strong>de</strong>terminados por <strong>el</strong> AutoCAL y nuestro sistema<br />
Sistema Ganancia global Major Offset Y2 Major Offset<br />
Y1<br />
AutoCAL con imágenes<br />
EPID<br />
2604 3641 4001<br />
Nuestro sistema con<br />
imágenes EPID<br />
Nuestro sistema con<br />
2607 3638 3991<br />
imágenes <strong>de</strong> placa según<br />
nuestro protocolo<br />
2610 3647 4000<br />
873
4 Conclusiones<br />
Se observa que las diferencias existentes en la evaluación <strong>de</strong> los parámetros por <strong>el</strong> método d<strong>el</strong><br />
AutoCAL y por <strong>el</strong> d<strong>el</strong> OmniPro para las imágenes obtenidas por <strong>el</strong> EPID son <strong>de</strong>bidas a que en nuestro<br />
sistema no consi<strong>de</strong>ramos las correcciones angulares que aplica <strong>el</strong> AutoCAL, en cambio procesando con<br />
nuestro sistema las imágenes radiográficas según nuestro protocolo, don<strong>de</strong> no aplican estas correcciones,<br />
los valores obtenidos son muy similares con los d<strong>el</strong> AutoCAL, puesto que las diferencias que se observan<br />
se encuentran por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los 0,5 mm, que es la incertidumbre que tenemos en nuestro método. Por<br />
tanto la calibración d<strong>el</strong> MLC por <strong>el</strong> método que hemos diseñado es equivalente a la que efectúa <strong>el</strong><br />
AutoCAL Por lo que po<strong>de</strong>mos realizar procedimientos <strong>de</strong> calibración y verificación alternativos.<br />
874
ESTUDIO COMPARATIVO CON 5 DETECTORES DE<br />
RADIACIÓN DE LOS PERFILES EN CAMPOS PEQUEÑOS<br />
R. Tortosa Oliver 1 , A. d<strong>el</strong> Castillo B<strong>el</strong>monte 1 , M.A. Benito Bejarano 2 , D. Alonso<br />
Hernán<strong>de</strong>z 1 , F. Sáez B<strong>el</strong>trán 2<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Hospital Clínico Universitario Valladolid, España<br />
2 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica d<strong>el</strong> Complejo Asistencial <strong>de</strong> Zamora, España<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El interés <strong>de</strong> los campos pequeños en radioterapia ha sufrido un nuevo impulso con la difusión<br />
<strong>de</strong> técnicas como la IMRT. La falta <strong>de</strong> condiciones <strong>de</strong> equilibrio <strong>el</strong>ectrónico, <strong>el</strong> bloqueo parcial d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
radiación en los perfiles <strong>de</strong> dosis y <strong>el</strong> propio tamaño d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación, comparable al volumen <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>tectores, supone un reto para <strong>el</strong> análisis dosimétrico 1 .<br />
Existen una amplia variedad <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores en <strong>el</strong> mercado. Se pue<strong>de</strong>n encontrar <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
diferentes tamaños, tipos (cámaras <strong>de</strong> ionización, semiconductor, p<strong>el</strong>ícula, etc.) y formas. Es poco<br />
habitual en la práctica clínica comparar medidas con varios <strong>de</strong>tectores y <strong>el</strong>egir <strong>el</strong> que mayor valor<br />
obtenga para un <strong>de</strong>terminado tamaño o <strong>el</strong> que sea común a varios <strong>de</strong>tectores. La <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector<br />
a<strong>de</strong>cuado para la medida <strong>de</strong> campos pequeños pue<strong>de</strong> convertirse en una tarea complicada para <strong>el</strong><br />
radiofísico<br />
En este estudio, se preten<strong>de</strong> analizar <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong> cinco <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> radiación<br />
(diamante, diodo y tres cámaras <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> diferentes volúmenes) en campos cuadrados pequeños.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El estudio se realizó con tres cámaras <strong>de</strong> ionización (Pin-Point: PTW-31016-0,016 cm 3 , PTW-<br />
31009-0,030 cm 3 ; Semiflex: PTW-31012, 0,125 cm 3 ), un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> diamante (PTW-60003, 1-6 mm 3 ) y<br />
un diodo (Scanditronix p-type SFD, 0,6 mm).<br />
El <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> diamante (PTW Freiburg Riga Diamond type-60003) 2 está formado por un disco<br />
<strong>de</strong> diamante natural cultivado. Tiene un espesor <strong>de</strong> 0,1-0,4 mm. El volumen sensible es <strong>de</strong> 1-6 mm 3 . Las<br />
cámaras Pin-Point tienen un volumen sensible <strong>de</strong> 0,030 cm 3 (PTW Freiburg type-31009) 3 y 0,016 cm 3<br />
(PTW Freiburg type-31016) 4 respectivamente. Las principales diferencias entre <strong>el</strong>las son <strong>el</strong> diámetro<br />
interno y <strong>el</strong> <strong>el</strong>ectrodo. La <strong>de</strong> mayor volumen sensible tiene un diámetro interno <strong>de</strong> 2,9 mm frente a los 2<br />
mm <strong>de</strong> la <strong>de</strong> menor volumen. El <strong>el</strong>ectrodo es <strong>de</strong> acero (type-31009) o aluminio (type 31016). La cámara<br />
<strong>de</strong> ionización Semiflex (PTW 31012) 5 tiene un volumen sensible <strong>de</strong> 0,125 cm 3 . El <strong>el</strong>ectrodo es <strong>de</strong><br />
aluminio. La cámara tiene forma cilíndrica y está diseñada con un diámetro interno <strong>de</strong> 5,5 mm. La pared<br />
<strong>de</strong> las tres cámaras <strong>de</strong> ionización está formada por PMMA y grafito. El diodo (Scanditronix p-type SFD) 6<br />
tiene un área sensible es <strong>de</strong> 0,6 mm y <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> 0,06 mm.<br />
Los <strong>de</strong>tectores se irradiaron con un ac<strong>el</strong>erador Varian 2100iX cuyo colimador multiláminas tiene<br />
cuarenta pares <strong>de</strong> láminas <strong>de</strong> anchura 1 cm en <strong>el</strong> plano d<strong>el</strong> isocentro (MLC80). La energía utilizada fue <strong>de</strong><br />
6 MV. Para la adquisición <strong>de</strong> los perfiles se empleó <strong>el</strong> sistema tridimensional <strong>de</strong> PTW Freiburg (MP3water<br />
tank y <strong>el</strong>ectrómetro dual Tan<strong>de</strong>m) con software Mephysto mc2 (v1.5). Las dos cámaras Pin-Point,<br />
875
la cámara Semiflex y <strong>el</strong> diodo p-type SFD se polarizan a +400 V mientras que <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> diamante se<br />
polarizó a +100 V. La distancia fuente-<strong>de</strong>tector fue <strong>de</strong> 100 cm a 10 cm <strong>de</strong> profundidad en <strong>el</strong> maniquí.<br />
Todos los <strong>de</strong>tectores utilizados en <strong>el</strong> estudio se colocaron a la profundidad d<strong>el</strong> isocentro y cada<br />
<strong>de</strong>tector se orientó en la dirección <strong>de</strong> máxima resolución espacial. El <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> diamante se situó en<br />
posición perpendicular al haz <strong>de</strong> radiación. El resto <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores se colocaron en dirección paral<strong>el</strong>a al haz<br />
<strong>de</strong> radiación. En la siguiente figura se representa la orientación <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores 7<br />
Dirección utilizada<br />
para la medida <strong>de</strong><br />
perfiles<br />
Diamante<br />
Pin-Point, Semiflex<br />
y diodo<br />
Dirección<br />
d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
radiación<br />
Tabla 6 – Representación esquemática <strong>de</strong> las orientaciones<br />
empleadas en <strong>el</strong> estudio<br />
Los campos, cuadrados <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 5 a 1 cm, se generaron mediante <strong>el</strong> colimador multiláminas con las<br />
mandíbulas retiradas (20x20 cm 2 ), permitiendo la transmisión <strong>de</strong> las láminas. Los perfiles se midieron en<br />
la parte central <strong>de</strong> la lámina para evitar <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> machihembrado en la obtención <strong>de</strong> los mismos 8 .<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Los perfiles <strong>de</strong> dosis obtenidos a diferentes tamaños <strong>de</strong> campo y con los cinco <strong>de</strong>tectores<br />
empleados en <strong>el</strong> estudio se muestran en la Figura 1.<br />
Campo 1x1<br />
Posición (mm)<br />
Diamante<br />
Pinpoint 0.016<br />
Pinpoint 0.03<br />
Diodo SFD<br />
Semiflex 0.125<br />
-30 -20 -10 0 10 20 30<br />
Campo 2x2<br />
Posición (mm)<br />
Diamante<br />
Pinpoint 0.016<br />
Pinpoint 0.03<br />
Diodo SFD<br />
Semiflex 0.125<br />
-30 -20 -10 0 10 20 30<br />
876
Campo 3x3<br />
Posición (mm)<br />
Diamante<br />
Pinpoint 0.016<br />
Pinpoint 0.03<br />
Diodo SFD<br />
Semiflex 0.125<br />
-30 -20 -10 0 10 20 30<br />
Campo 5x5<br />
-30 -20 -10 0 10 20 30<br />
Posición (mm)<br />
Figura 14 - Perfiles obtenidos en campos cuadrados <strong>de</strong> 1 a 5 cm<br />
Analizando los perfiles obtenidos, se observa una cierta variabilidad en<br />
las zonas d<strong>el</strong> codo (“<strong>el</strong>bow”) y d<strong>el</strong> hombro (“shoul<strong>de</strong>r”) para los<br />
campos cuadrados <strong>de</strong> 1 y 2 cm en función d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector que se haya<br />
empleado en la medida <strong>de</strong> los perfiles. Los campos cuadrados <strong>de</strong> 3 cm<br />
o superiores no presentan diferencias significativas al respecto. En la<br />
figura adjunta, se ha ampliado <strong>el</strong> ascenso d<strong>el</strong> perfil en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> 1x1<br />
cm 2 .<br />
Campo 4x4<br />
-30 -20 -10 0 10 20 30<br />
Diamante<br />
Pinpoint 0.016<br />
Pinpoint 0.03<br />
Diodo SFD<br />
Semiflex 0.125<br />
Posición (mm)<br />
Diamante<br />
Pinpoint 0.016<br />
Pinpoint 0.03<br />
Diodo SFD<br />
Semiflex 0.125<br />
Diamante<br />
Pinpoint 0.016<br />
Pinpoint 0.03<br />
Diodo SFD<br />
Semiflex 0.125<br />
Campo 1x1<br />
-10 -8 -6 -4 -2 0<br />
Posición (mm)<br />
Figura 15 - Ascenso d<strong>el</strong> perfil en <strong>el</strong> campo<br />
cuadrado <strong>de</strong> 1 cm<br />
El tamaño d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación se su<strong>el</strong>e <strong>de</strong>finir como la distancia entre dos puntos situados a ambos<br />
lados d<strong>el</strong> eje que reciben <strong>el</strong> 50% <strong>de</strong> la dosis recibida en éste, es <strong>de</strong>cir se calculará a partir d<strong>el</strong> FWHM<br />
877
(anchura a mitad <strong>de</strong> altura) 9 . A medida que <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo disminuye, <strong>el</strong> método para <strong>de</strong>terminarlo a<br />
partir d<strong>el</strong> FWHM falla porque <strong>el</strong> máximo <strong>de</strong> la curva disminuye y <strong>el</strong>lo supone que <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> la<br />
curva se <strong>de</strong>splace <strong>de</strong> su posición correcta. El resultado es que se pue<strong>de</strong> producir una sobreestimación d<strong>el</strong><br />
tamaño d<strong>el</strong> campo. En este estudio, las medidas d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo se realizaron en diferentes puntos<br />
<strong>de</strong> la altura d<strong>el</strong> perfil (80%, 70%, 60%, 50% y 20%). Los resultados obtenidos para campos cuadrados <strong>de</strong><br />
1 a 5 cm se representan en la Figura 3.<br />
Tamaño campo (cm)<br />
Tamaño campo (cm)<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
4,0<br />
3,8<br />
3,6<br />
3,4<br />
3,2<br />
3,0<br />
2,8<br />
2,6<br />
Semiflex 0,125 cc<br />
Semiflex 0,125 cc<br />
Evolucion tamaño campo 1x1<br />
Pinpoint 0,03 cc<br />
Pinpoint 0,016 cc<br />
Detectores<br />
Diamante<br />
Evolucion tamaño campo 3x3<br />
Pinpoint 0,03 cc<br />
Pinpoint 0,016 cc<br />
Tamaño campo (cm)<br />
Detectores<br />
6,0<br />
5,8<br />
5,6<br />
5,4<br />
5,2<br />
5,0<br />
4,8<br />
4,6<br />
4,4<br />
Diamante<br />
Semiflex 0,125 cc<br />
Diodo SFD<br />
Diodo SFD<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
20%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
20%<br />
Tamaño campo (cm)<br />
Tamaño campo (cm)<br />
2,8<br />
2,6<br />
2,4<br />
2,2<br />
2,0<br />
1,8<br />
1,6<br />
5,0<br />
4,8<br />
4,6<br />
4,4<br />
4,2<br />
4,0<br />
3,8<br />
3,6<br />
3,4<br />
Evolucion tamaño campo 5x5<br />
Pinpoint 0,03 cc<br />
Pinpoint 0,016 cc<br />
Detectores<br />
Diamante<br />
Semiflex 0,125 cc<br />
Semiflex 0,125 cc<br />
Evolucion tamaño campo 2x2<br />
Pinpoint 0,03 cc<br />
Pinpoint 0,016 cc<br />
Detectores<br />
Diamante<br />
Evolucion tamaño campo 4x4<br />
Diodo SFD<br />
Pinpoint 0,03 cc<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
20%<br />
Figura 16 - Tamaños <strong>de</strong> campo a diferentes alturas d<strong>el</strong> perfil<br />
Pinpoint 0,016 cc<br />
Detectores<br />
Diamante<br />
Diodo SFD<br />
Diodo SFD<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
20%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
20%<br />
878
Como pue<strong>de</strong> observarse, las dos cámaras <strong>de</strong> ionización Pin-Point, la cámara <strong>de</strong> diamante y <strong>el</strong><br />
diodo se mantienen en unos valores con muy poca variación entre <strong>el</strong>los. La cámara Semiflex tiene una<br />
<strong>de</strong>sviación 1-1,5% frente al resto <strong>de</strong> cámaras para todos los tamaños <strong>de</strong> campo estudiados. Esto pue<strong>de</strong> ser<br />
<strong>de</strong>bido a su mayor volumen (0,125 cm 3 ) frente al resto <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores.<br />
Las <strong>de</strong>sviaciones d<strong>el</strong> tamaño nominal d<strong>el</strong> campo generado con <strong>el</strong> colimador multiláminas frente<br />
al medido utilizando <strong>el</strong> método <strong>de</strong> la anchura a mitad <strong>de</strong> altura se mantienen entre <strong>el</strong> 2% y <strong>el</strong> 4% para<br />
tamaños <strong>de</strong> campo mayores a 3 cm <strong>de</strong> lado. Para campos inferiores a 2 cm las <strong>de</strong>sviaciones son mayores<br />
d<strong>el</strong> 5 %<br />
La transmisión d<strong>el</strong> colimador multiláminas es importante en los tratamientos con campos pequeños<br />
<strong>de</strong>bido a que las láminas bloquean <strong>el</strong> área <strong>de</strong> tratamiento en una gran parte <strong>de</strong> la unida<strong>de</strong>s monitor (UM)<br />
impartidas. En la gráfica 1, se representa <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> dosis medido para diferentes tamaños <strong>de</strong> campo<br />
y diferentes <strong>de</strong>tectores en zonas alejadas d<strong>el</strong> eje d<strong>el</strong> haz entre 3 y 4 cm<br />
% Dosis<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Scattering y transmisión <strong>de</strong> láminas<br />
Diamante<br />
Diodo SFD<br />
Pin-point 0,016 cm 3<br />
Pin-Point 0,03 cm 3<br />
Semiflex 0,125 cm 3<br />
1x1 2x2 3x3 4x4 5x5<br />
Tamaño <strong>de</strong> campo<br />
Gráfica 3 - Scattering y transmisión <strong>de</strong> láminas con varios <strong>de</strong>tectores<br />
a diferentes tamaños <strong>de</strong> campo<br />
Los resultados obtenidos muestran que <strong>el</strong> diamante y <strong>el</strong> diodo son los <strong>de</strong>tectores que más señal<br />
reciben en porcentaje mientras que las cámaras Pin-Point las que menos para todos los tamaños <strong>de</strong><br />
campos estudiados en la zona <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> las láminas. La cámara Semiflex se mantiene en una posición<br />
intermedia en la gráfica. Las mayores diferencias obtenidas entre los diferentes <strong>de</strong>tectores varían <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
1,15% en campos <strong>de</strong> 1 cm a 1,5% en campos <strong>de</strong> 5 cm. La diferencia <strong>de</strong> respuesta energética <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>tectores es un factor r<strong>el</strong>evante en las medidas en la zona <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> las láminas.<br />
La penumbra física se <strong>de</strong>termina a ambos lados d<strong>el</strong> perfil y se <strong>de</strong>fine como la distancia lateral<br />
existente entre los puntos que reciben <strong>el</strong> 80% y 20% <strong>de</strong> la dosis respecto al haz <strong>de</strong> radiación. Los<br />
resultados se presentan en la Tabla 5:<br />
879
Detector<br />
Semiflex<br />
PTW-31012 0.125 cm 3<br />
Pin-Point<br />
PTW-31016 0.016 cm 3<br />
Pin-Point<br />
PTW-31009 0.030 cm 3<br />
Diodo Scanditronix<br />
p-type SFD 0,6 mm<br />
Diamante<br />
PTW-60003 1-6 mm 3<br />
Penumbra<br />
campo 1x1<br />
(mm)<br />
4,78<br />
3,53<br />
3,43<br />
3,02<br />
3,15<br />
Penumbra<br />
campo 2x2<br />
(mm)<br />
Penumbra<br />
campo 3x3<br />
(mm)<br />
5,24 5,56<br />
3,79 4,27<br />
3,88 4,25<br />
3,36 3,79<br />
3,23 3,65<br />
Penumbra<br />
campo 4x4<br />
(mm)<br />
Tabla 7 - Penumbras obtenidas en diferentes tamaños <strong>de</strong> campo<br />
Penumbra<br />
campo 5x5<br />
(mm)<br />
5,84 6,10<br />
4,50 4,72<br />
4,51 4,83<br />
4,16 4,37<br />
3,89 4,31<br />
Tal y como se pue<strong>de</strong> observar, <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> diamante y <strong>el</strong> diodo presentan los menores valores<br />
<strong>de</strong> penumbra y la cámara Semiflex los valores más <strong>el</strong>evados en todos los tamaños <strong>de</strong> campo. También se<br />
aprecia que las dos cámaras Pin-Point presentan una sobreestimación <strong>de</strong> 0,4 mm en promedio. Este efecto<br />
<strong>de</strong> ensanchamiento (“broa<strong>de</strong>ning”) en la penumbra está r<strong>el</strong>acionado con <strong>el</strong> promediado <strong>de</strong> la carga en<br />
volumen y la no equivalencia a agua <strong>de</strong> las cámaras <strong>de</strong> ionización en aire. El mayor rango <strong>de</strong> los<br />
<strong>el</strong>ectrones en aire frente a agua produce <strong>el</strong> ensanchamiento <strong>de</strong> la penumbra.<br />
CONCLUSIONES<br />
Exceptuando la cámara Semiflex, las medidas en porcentaje <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> haz útil para<br />
cualquier <strong>de</strong>tector resultan compatibles entre sí. Las diferencias entre <strong>de</strong>tectores en la zona <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> las<br />
láminas son <strong>de</strong>bidas a la diferencia en la respuesta energética d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Los autores <strong>de</strong>sean dar las gracias a D. Antonio Ruíz por su colaboración.<br />
REFERENCIAS<br />
1 Das IJ, Ding GX, Aneshjö A, Small fi<strong>el</strong>ds: Non-equilibrium radiation dosimetry, Medical Physics, 2008, 35 (1):<br />
206-215<br />
2 D279.131.0/5 2002-03 User Manual Diamond <strong>de</strong>tector type-60003, PTW Freiburg<br />
3 D459.131.0/3 2003-07 User Manual PinPoint chambers type 31006 - 0,015 cm 3 , type 31009 -0,030 cm 3 , PTW<br />
Freiburg<br />
4 D730.131.0/3 2005-09 User Manual PinPoint chambers type 31014 - 0,015 cm 3 , type 31015 -0,030 cm 3 , PinPoint<br />
3D chamber type 31016 -0,016 cm 3 , PTW Freiburg<br />
5 D687.131.00/04 2006-07, User Manual Semiflex Ionisation Chambers type 31010, 31011, 31012, type 31013 from<br />
serial number 1000, PTW Freiburg<br />
6 DFC000 12001 05, Detectors for R<strong>el</strong>ative and Absolute Dosimetry Brochure | 2009-01-13 | © IBA 2009<br />
7 Martens C. De Wagter C, De Neveet W, The value of the Pin-Point ion chamber for characterization of small fi<strong>el</strong>d<br />
segments used in intensity-modulated radiotherapy, Phys. Med. Biol. 2000, 45: 2519–2530.<br />
8 Que W, Kung J,Dai J, ‘Tongue-and-groove’ effect in intensity modulated radiotherapy with static multileaf<br />
collimator fi<strong>el</strong>ds, Phys. Med. Biol. 2004, 49: 399–405<br />
9 Pinza C, Llisó F. Protocolo Control <strong>de</strong> calidad en ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones para uso médico. Sociedad Española<br />
<strong>de</strong> Física Médica<br />
880
PROGRAMA DE ANÁLISIS Y PRESENTACIÓN DE<br />
RESULTADOS DE LOS PERFILES Y PORCENTAJES DE DOSIS<br />
EN PROFUNDIDAD ADQUIRIDOS CON EL SOFTWARE<br />
MEPHYSTO MC2 DE PTW<br />
Tato <strong>de</strong> las Cuevas F. 1,� , Herraiz Lablanca M. D. 1 , Núñez Cumplido E. J. 1<br />
1 Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias, Servicio <strong>de</strong> Física Médica, Carretera <strong>de</strong> OFRA, s/n<br />
- 38320 La Laguna (Tenerife)<br />
RESUMEN<br />
Se ha <strong>de</strong>sarrollado un programa que analiza los perfiles y PDD (Porcentaje <strong>de</strong> dosis en<br />
profundidad) <strong>de</strong> haces <strong>de</strong> fotones y <strong>el</strong>ectrones, adquiridos por <strong>el</strong> software Mephysto mcc <strong>de</strong> PTW<br />
e inserta los parámetros obtenidos en una ubicación preestablecida <strong>de</strong> una hoja <strong>de</strong> cálculo,<br />
permitiendo la comparación inmediata con los valores d<strong>el</strong> estado <strong>de</strong> referencia inicial (ERI). Las<br />
ecuaciones implementadas para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los parámetros son las propuestas en <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong><br />
la <strong>SEFM</strong> 1 . Se ha realizado una comparativa entre <strong>el</strong> software dataAnalize <strong>de</strong> PTW y <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>sarrollado, encontrándose una diferencia máxima <strong>de</strong> 0,4 % en la Homogeneidad y Simetría <strong>de</strong><br />
los campos en abierto. Esta diferencia pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>bida a las diferencias en <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> cálculo<br />
empleado. El programa se va a poner a disposición <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> para su <strong>de</strong>scarga <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la página<br />
web.<br />
Palabras clave: Perfiles, PDD, Dosimetría r<strong>el</strong>ativa, Análisis curvas.<br />
ABSTRACT<br />
A program has been <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped that analyzes fi<strong>el</strong>d profiles and PDD (Percentage <strong>de</strong>pth doses) of<br />
photon and <strong>el</strong>ectron beams, acquired by mcc Mephysto PTW software, and inserting the parameters in<br />
a preset position of a spreadsheet, allowing instant comparison with the acc<strong>el</strong>erator initial reference<br />
state. The equations implemented for the calculation of the parameters are those recommen<strong>de</strong>d in the<br />
<strong>SEFM</strong> 1 protocol. Analyzed curves are open and wedge fi<strong>el</strong>d profiles and PDD. It has carried out a<br />
comparison between PTW dataAnalize software and <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped and it has been found maximum<br />
discrepancies of 0.4% in the Uniformity and Symmetry of the open fi<strong>el</strong>ds. These differences may be<br />
due to the way both calculation algorithms are implemented. The program will make available to the<br />
<strong>SEFM</strong> for downloading from its website.<br />
Key Words: Profiles, PDD, R<strong>el</strong>ative Dosimetry, Curve Analisys.<br />
1. Introducción<br />
En los controles <strong>de</strong> calidad periódicos <strong>de</strong> los ac<strong>el</strong>eradores lineales, generalmente, se incluyen<br />
pruebas que requieren la adquisición y análisis <strong>de</strong> perfiles <strong>de</strong> campos abiertos, perfiles con cuñas y<br />
PDDs (Porcentajes <strong>de</strong> dosis en Profundidad). En <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> calidad en<br />
ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones para su uso clínico <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> 1 se propone para los diferentes tamaños<br />
<strong>de</strong> campo:<br />
� fernandotat@gmail.com<br />
881
� Fotones: perfiles en las direcciones in-plane y cross-plane a las profundida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong><br />
máximo y <strong>de</strong> referencia.<br />
� Electrones: perfiles en las direcciones in-plane y cross-plane a las profundida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong><br />
máximo y d<strong>el</strong> 90 % <strong>de</strong> dosis.<br />
Es <strong>de</strong>cir, se realizaría la adquisición <strong>de</strong> 4 perfiles para cada una <strong>de</strong> las combinaciones <strong>de</strong> tamaño<br />
<strong>de</strong> campo y energía que se <strong>de</strong>seen comprobar. Esto implica la adquisición <strong>de</strong> un gran número <strong>de</strong><br />
curvas y su posterior análisis, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la introducción manual <strong>de</strong> los parámetros en una hoja <strong>de</strong><br />
cálculo o similar para su valoración respecto al estado <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la máquina <strong>de</strong> tratamiento.<br />
Se ha <strong>de</strong>sarrollado un programa que analiza las curvas adquiridas por <strong>el</strong> software Mephysto mcc<br />
<strong>de</strong> PTW y presenta los resultados <strong>de</strong> dicho análisis en una hoja <strong>de</strong> cálculo, permitiendo la<br />
comparación inmediata <strong>de</strong> los parámetros respecto al ERI. El programa analiza las siguientes<br />
curvas:<br />
� Fotones<br />
o PDD<br />
o Perfiles en abierto en las direcciones “in-plane” y “cross-plane” a las profundida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong><br />
máximo y <strong>de</strong> referencia adquiridos por “tbaScan” o “imrtScan”.<br />
o Un único perfil con cuña.<br />
� Electrones<br />
o PDD<br />
o Perfiles en abierto en las direcciones “in-plane” y “cross-plane” a las profundida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong><br />
máximo y d90.<br />
Datos que pue<strong>de</strong> obtener y presentar impresos en la hoja <strong>de</strong> cálculo:<br />
o PDD:<br />
� profundidad d<strong>el</strong> máximo.<br />
� Electrones: R50.<br />
� Fotones: porcentaje <strong>de</strong> ionización a 100 mm (D100), porcentaje <strong>de</strong> ionización<br />
a 200 mm (D200)<br />
o Perfiles en abierto (tanto para “in-plane” como “cross-plane”):<br />
� Homogeneidad , Simetría, Tamaño <strong>de</strong> campo, Penumbras a ambos lados, CAX<br />
(<strong>de</strong>sviación d<strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación respecto al cero <strong>de</strong> la cámara),<br />
Índice <strong>de</strong> uniformidad<br />
o Perfiles con cuña (Fotones):<br />
� porcentaje <strong>de</strong> ionización a una distancia d<strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> campo igual a la cuarta<br />
parte d<strong>el</strong> Tamaño <strong>de</strong> campo a ambos lados d<strong>el</strong> eje central.<br />
2. Material y métodos<br />
El programa está <strong>de</strong>sarrollado en VBA <strong>de</strong> Microsoft Office 2003 e implementado en un <strong>libro</strong> <strong>de</strong><br />
cálculo EXCEL. El software lee <strong>el</strong> archivo con extensión “.mcc” s<strong>el</strong>eccionado, que ha sido<br />
generado por las aplicaciones “tbaScan” o “imrtScan” d<strong>el</strong> software Mephysto mcc 1.4 <strong>de</strong> PTW. El<br />
programa realiza las siguientes tareas:<br />
� Almacena en variables todos los parámetros contenidos en <strong>el</strong> archivo y los valores <strong>de</strong> distancia y<br />
carga almacenada por la cámara <strong>de</strong> medida y <strong>de</strong> referencia para cada una <strong>de</strong> las curvas d<strong>el</strong><br />
archivo.<br />
882
� Lee <strong>el</strong> nombre d<strong>el</strong> archivo. Asigna cada una <strong>de</strong> las palabras d<strong>el</strong> nombre (separadas entre sí por<br />
un espacio) a una variable.<br />
� Para cada una <strong>de</strong> las curvas:<br />
o Si es un PDD:<br />
� Asigna las coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> las c<strong>el</strong>das don<strong>de</strong> se van a insertan los resultados d<strong>el</strong><br />
análisis según sea <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la energía.<br />
� Normaliza los valores <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> la cámara a un valor <strong>de</strong> 100 para la<br />
profundidad d<strong>el</strong> máximo.<br />
� Calcula la profundidad d<strong>el</strong> máximo, <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> ionización a 100 y a 200<br />
mm <strong>de</strong> profundidad para fotones y <strong>el</strong> R50 para <strong>el</strong>ectrones.<br />
� Inserta los valores <strong>de</strong> los parámetros en la hoja <strong>de</strong> cálculo.<br />
o Si es un Perfil en abierto:<br />
� Inserta los datos <strong>de</strong> todos los perfiles d<strong>el</strong> archivo normalizados a 100 en <strong>el</strong><br />
punto central d<strong>el</strong> perfil que tiene un valor <strong>de</strong> carga mayor.<br />
� Asigna las coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> las c<strong>el</strong>das en don<strong>de</strong> se van a insertan los resultados<br />
d<strong>el</strong> análisis según sea <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la energía, tamaño <strong>de</strong> campo, etc.<br />
� Compara la profundidad d<strong>el</strong> perfil con las profundida<strong>de</strong>s a medir d<strong>el</strong> máximo y<br />
<strong>de</strong> referencia (d90 para <strong>el</strong>ectrones).<br />
� Si la diferencia es mayor que un <strong>de</strong>terminado valor (especificado en<br />
unas tablas <strong>de</strong> tolerancia d<strong>el</strong> programa) se interrumpe <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la<br />
curva y se visualiza un mensaje <strong>de</strong> error.<br />
� Para los perfiles <strong>de</strong> fotones a la profundidad <strong>de</strong> referencia hay una<br />
tolerancia <strong>de</strong> 0 mm.<br />
� Normaliza los valores <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> la cámara a un valor <strong>de</strong> 100 para <strong>el</strong> punto<br />
que está situado en la posición cero d<strong>el</strong> perfil.<br />
� Realiza <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo en <strong>el</strong> isocentro siguiendo los pasos:<br />
� Busca las posiciones en <strong>el</strong> perfil para los porcentajes <strong>de</strong> ionización d<strong>el</strong><br />
50%.<br />
� Realiza <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> campo sumando los valores absolutos <strong>de</strong><br />
las posiciones <strong>de</strong> los dos puntos. Reescala <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo<br />
según la distancia foco-superficie y la profundidad d<strong>el</strong> perfil para darlo en<br />
<strong>el</strong> isocentro.<br />
� Calcula la distancia <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> eje, que va a d<strong>el</strong>imitar la zona en la que se<br />
analizan la Homogeneidad y Simetría.<br />
� Realiza <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> CAX (<strong>de</strong>sviación d<strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación<br />
respecto al cero <strong>de</strong> la cámara), siguiendo los pasos:<br />
� Busca las posiciones en <strong>el</strong> perfil para los porcentajes <strong>de</strong> ionización<br />
d<strong>el</strong> 50%.<br />
� Realiza <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> CAX sumando los valores <strong>de</strong> las posiciones <strong>de</strong><br />
los dos puntos.<br />
� Centra <strong>el</strong> perfil por <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> CAX.<br />
� Normaliza <strong>de</strong> nuevo los valores <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> la cámara a un valor <strong>de</strong> 100 para<br />
<strong>el</strong> punto que está situado en la posición cero d<strong>el</strong> perfil.<br />
� Realiza <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los parámetros Penumbra e Índice <strong>de</strong> uniformidad. Para<br />
<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la Penumbra realiza las siguientes operaciones:<br />
� Busca las posiciones en <strong>el</strong> perfil para los porcentajes <strong>de</strong> ionización d<strong>el</strong><br />
80% y 20%.<br />
� Realiza <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la Penumbra restando las posiciones d<strong>el</strong> 80% y 20%<br />
en cada uno <strong>de</strong> los lados d<strong>el</strong> perfil.<br />
� Se realizan <strong>el</strong> número <strong>de</strong> suavizados indicados previamente aplicando un filtro<br />
<strong>de</strong> mediana <strong>de</strong> or<strong>de</strong>n 3.<br />
883
� Realiza <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la Homogeneidad <strong>de</strong> la siguiente manera:<br />
� En un bucle que va <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> valor negativo <strong>de</strong> la “distancia <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong><br />
Homogeneidad ” hasta su valor positivo con un paso <strong>de</strong> 2 mm:<br />
o Se calcula <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> dosis en función <strong>de</strong> la posición dada.<br />
o Se almacenan <strong>el</strong> valor menor y mayor <strong>de</strong> porcentaje <strong>de</strong> dosis<br />
� Realiza <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la Simetría siguiendo los pasos:<br />
� En un bucle que va <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> valor negativo <strong>de</strong> la “distancia <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong><br />
Homogeneidad ” hasta su valor positivo con un paso <strong>de</strong> 2 mm:<br />
o Se calcula <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> cada punto y su simétrico en<br />
<strong>el</strong> perfil y se almacena <strong>el</strong> mayor valor d<strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> ambos<br />
porcentajes <strong>de</strong> dosis.<br />
� Inserta los valores <strong>de</strong> los parámetros calculados en la hoja <strong>de</strong> cálculo.<br />
� Inserta los comentarios:<br />
� Se advierte si no coinci<strong>de</strong>n la energía o tamaño <strong>de</strong> campo d<strong>el</strong> nombre<br />
d<strong>el</strong> archivo con los contenidos en <strong>el</strong> mismo.<br />
� Se advierte si no coinci<strong>de</strong>n las profundida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los perfiles a las que<br />
se <strong>de</strong>ben medir los mismos con las profundida<strong>de</strong>s medidas y la<br />
diferencia es menor que <strong>el</strong> valor indicado en un parámetro <strong>de</strong> la hoja<br />
<strong>de</strong> configuración.<br />
o Si es un Perfil con cuña:<br />
� Normaliza los valores <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> la cámara a un valor <strong>de</strong> 100 para <strong>el</strong> punto<br />
que está situado en la posición cero d<strong>el</strong> perfil.<br />
� Calcula los valores <strong>de</strong> porcentaje <strong>de</strong> ionización a una distancia d<strong>el</strong> centro d<strong>el</strong><br />
campo igual a la cuarta parte d<strong>el</strong> Tamaño <strong>de</strong> campo a ambos lados d<strong>el</strong> eje<br />
central.<br />
� Inserta los valores <strong>de</strong> los parámetros y comentarios.<br />
� Asigna las coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> las c<strong>el</strong>das en don<strong>de</strong> se van a insertan los resultados<br />
d<strong>el</strong> análisis según sea <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la energía, <strong>el</strong> ángulo y la dirección <strong>de</strong> cuña.<br />
o Visualiza la ventana con los datos <strong>de</strong> las curvas insertadas.<br />
o Inserta los valores normalizados <strong>de</strong> los PDD y los perfiles en una hoja, a<strong>de</strong>más se<br />
insertan:<br />
� Nombre d<strong>el</strong> archivo abierto.<br />
� Energía, tamaño <strong>de</strong> campo y tipo <strong>de</strong> radiación.<br />
Las ecuaciones empleadas en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los parámetros son las propuestas en <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> la<br />
<strong>SEFM</strong> 1 . El programa no altera <strong>el</strong> archivo “.mcc” que se abre. En la Fig. 1 se presenta un ejemplo <strong>de</strong><br />
tabla en don<strong>de</strong> se insertan los parámetros tras <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> un perfil en abierto <strong>de</strong> fotones, para una<br />
combinación <strong>de</strong> tamaño <strong>de</strong> campo y energía dada, los parámetros se insertarían en las diferentes<br />
casillas d<strong>el</strong>imitadas por bor<strong>de</strong>s negros y <strong>de</strong> color blanco. Tras la realización d<strong>el</strong> análisis, si están<br />
introducidos previamente en la tabla los valores <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> los parámetros se pue<strong>de</strong> visualizar la<br />
discrepancia <strong>de</strong> los mismos respecto al ERI.<br />
884
Fig. 1. Ejemplo <strong>de</strong> tabla en don<strong>de</strong> se insertan los parámetros tras <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> un perfil en abierto <strong>de</strong> fotones. Los<br />
parámetros se insertan en las casillas d<strong>el</strong>imitadas y <strong>de</strong> color blanco.<br />
Existe una hoja <strong>de</strong> configuración que consta <strong>de</strong> diferentes tablas que permiten cambios en la<br />
presentación <strong>de</strong> resultados. Algunas tablas indican las coor<strong>de</strong>nadas absolutas <strong>de</strong> la c<strong>el</strong>da <strong>de</strong> referencia<br />
(que es la c<strong>el</strong>da d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la profundidad d<strong>el</strong> máximo a medir en los perfiles en abierto) para cada<br />
combinación <strong>de</strong> tamaño <strong>de</strong> campo-energía a analizar para los fotones y <strong>el</strong>ectrones, ver ejemplo <strong>de</strong> Fig.<br />
2. Esta es la c<strong>el</strong>da a partir <strong>de</strong> la cual se referencian todas las <strong>de</strong>más c<strong>el</strong>das <strong>de</strong> los parámetros a insertar<br />
o leer <strong>de</strong> la tabla.<br />
Fig. 2. Tabla <strong>de</strong> configuración <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> la c<strong>el</strong>da <strong>de</strong> referencia o coor<strong>de</strong>nada absoluta (que es la c<strong>el</strong>da d<strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> la profundidad d<strong>el</strong> máximo a medir) <strong>de</strong> cada combinación tamaño <strong>de</strong> campo-energía para los perfiles <strong>de</strong><br />
fotones en abierto <strong>de</strong> 6 MV.<br />
Otras tablas <strong>de</strong> configuración indican los parámetros a insertar y la posición r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> los mismos<br />
respecto a la c<strong>el</strong>da <strong>de</strong> referencia. Tras realizar un cambio estructural <strong>de</strong> la tabla <strong>de</strong> inserción <strong>de</strong> datos<br />
sólo habría que variar la tabla <strong>de</strong> configuración correspondiente, ver ejemplo <strong>de</strong> la Fig. 3.<br />
885
Fig. 3. Tabla <strong>de</strong> configuración <strong>de</strong> la posición (coor<strong>de</strong>nada r<strong>el</strong>ativa) y posibilidad <strong>de</strong> inserción <strong>de</strong> los<br />
diferentes parámetros para las dos profundida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los perfiles <strong>de</strong> fotones en abierto (no se incluye<br />
parte <strong>de</strong> la tabla que correspon<strong>de</strong> a la profundidad <strong>de</strong> referencia). Se especifican los <strong>de</strong>splazamientos<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> una c<strong>el</strong>da <strong>de</strong> referencia (en nº <strong>de</strong> columnas y filas) para la obtención <strong>de</strong> la coor<strong>de</strong>nada absoluta<br />
la c<strong>el</strong>da <strong>de</strong> cada parámetro.<br />
3. Resultados y discusión<br />
Se ha realizado una comparativa <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> las curvas obtenidos con este programa y los<br />
obtenidos con <strong>el</strong> “DataAnalize” <strong>de</strong> PTW. Las curvas no son procesadas previamente por <strong>el</strong><br />
DataAnalize. Los parámetros para los que se han encontrado diferencias significativas han sido la<br />
Homogeneidad y Simetría. La zona <strong>de</strong> Homogeneidad para fotones que se ha empleado ha sido la <strong>de</strong><br />
la norma UNE 60976-99, y para <strong>el</strong>ectrones, la recomendada por <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong>. Las<br />
diferencias máximas y promedio <strong>de</strong> Homogeneidad y Simetría encontradas se presentan en la tabla 1.<br />
Tabla No.1 Diferencias máximas y promedio <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> Homogeneidad y Simetría <strong>de</strong> los<br />
perfiles en abierto obtenidos con <strong>el</strong> programa <strong>de</strong>sarrollado respecto a los obtenidos con <strong>el</strong><br />
“DataAnalize” <strong>de</strong> PTW.<br />
Fotones (campo<br />
<strong>de</strong> 30x30)<br />
Electrones<br />
(aplicador <strong>de</strong><br />
25x25)<br />
Diferencia<br />
máx. (%)<br />
Homogeneidad Simetria<br />
Diferencia<br />
prom. (%)<br />
Diferencia<br />
máx. (%)<br />
Diferencia<br />
prom. (%)<br />
-0.4 -0.2 -0.4 -0.2<br />
-0.4 -0.3 0.2 -0.1<br />
Uno <strong>de</strong> los motivos <strong>de</strong> las discrepancias <strong>de</strong> los resultados obtenidos entre ambos programas en la<br />
Homogeneidad y Simetría pue<strong>de</strong> ser <strong>el</strong> muestreo empleado en <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> los<br />
parámetros y <strong>el</strong> centraje d<strong>el</strong> perfil. El programa <strong>de</strong>sarrollado centra <strong>el</strong> perfil por <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> CAX<br />
(<strong>de</strong>splaza <strong>el</strong> perfil para centrarlo en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación) y emplea un paso <strong>de</strong> 2 mm para<br />
evaluar los valores <strong>de</strong> ionización en diferentes puntos, <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> porcentaje <strong>de</strong> ionización para cada<br />
punto es obtenido mediante interpolación. El programa DataAnalize <strong>de</strong> PTW utiliza <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la<br />
carga <strong>de</strong> los puntos medidos al adquirir <strong>el</strong> perfil y no centra <strong>el</strong> mismo a no ser que se procesen las<br />
curvas y se centren manualmente, previamente al análisis <strong>de</strong> las mismas.<br />
886
4. Conclusiones<br />
El cálculo e inserción <strong>de</strong> los resultados d<strong>el</strong> análisis es prácticamente inmediato y al insertarse en una<br />
ubicación en una hoja preestablecida se reduce consi<strong>de</strong>rablemente <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> análisis y hace más<br />
cómodo y rápido <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad, permitiendo la comparación <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> los parámetros<br />
respecto al ERI tras la ejecución d<strong>el</strong> programa.<br />
El suavizado <strong>de</strong> los perfiles pue<strong>de</strong> resultar útil en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que <strong>el</strong> perfil presente pequeñas<br />
fluctuaciones en la medida <strong>de</strong> la carga, ya que estas podrían alterar los valores <strong>de</strong> los parámetros<br />
obtenidos durante <strong>el</strong> análisis, sin ser representativas <strong>de</strong> la forma d<strong>el</strong> perfil real. El suavizado que<br />
emplea <strong>el</strong> software <strong>de</strong>sarrollado es implementado por un filtro <strong>de</strong> mediana <strong>de</strong> or<strong>de</strong>n 3, este pue<strong>de</strong><br />
altera la forma <strong>de</strong> la curva, fundamentalmente en las zonas <strong>de</strong> mayor pendiente, como la zona <strong>de</strong> la<br />
penumbra <strong>de</strong> los perfiles. El programa <strong>de</strong>sarrollado pue<strong>de</strong> aplicar cuantos suavizados se <strong>de</strong>seen en los<br />
perfiles sin alterar los valores <strong>de</strong> la Penumbra e Índice <strong>de</strong> uniformidad, ya que <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los<br />
mismos se realiza previo al suavizado.<br />
El centraje d<strong>el</strong> perfil respecto a su CAX se realiza también previo al análisis <strong>de</strong> la Homogeneidad y<br />
Simetría, no viéndose alterado <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> estos por un error en <strong>el</strong> centraje <strong>de</strong> la cámara o por las<br />
diferencias que puedan existir entre <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> campo luminoso (que su<strong>el</strong>e ser <strong>el</strong> empleado para <strong>el</strong><br />
centraje <strong>de</strong> la cámara) y <strong>el</strong> <strong>de</strong> radiación.<br />
La comparativa <strong>de</strong> resultados realizada entre <strong>el</strong> programa <strong>de</strong>sarrollado y <strong>el</strong> DataAnalize <strong>de</strong> PTW y las<br />
diferencias mencionadas más arriba entre ambos algoritmos <strong>de</strong> cálculo, permiten concluir que <strong>el</strong><br />
programa <strong>de</strong>arrollado porporciona unos resultados válidos en los parámetros.<br />
Nota: El programa se va a poner a disposición <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> para su <strong>de</strong>scarga <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la página web <strong>de</strong> la<br />
misma.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Gálvez Ochoa M., Pinza Molina C., Ruiz Egea E. <strong>SEFM</strong>. Caracterización dosimétrica d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación.<br />
Control <strong>de</strong> calidad en ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones para su uso clínico. Aula Documental <strong>de</strong> Investigación. Madrid.<br />
2009.<br />
887
ESTUDIO DE LA VARIABILIDAD DE LAS CUÑAS VIRTUALES<br />
EN UN A.L.E. PRIMUS, MEDIDAS SEMANALMENTE, DURANTE<br />
DOS AÑOS<br />
J. Sánchez Segovia, M. Ruiz Vázquez, F. Carrera Magariño<br />
Servicio <strong>de</strong> Radiofísica Hospitalaria H. Juan Ramón Jiménez. Hu<strong>el</strong>va.<br />
RESUMEN<br />
Tratamos <strong>de</strong> analizar la estabilidad <strong>de</strong> las cuñas virtuales en <strong>el</strong> control diario <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong><br />
<strong>el</strong>ectrones (ALE), midiendo semanalmente cada ángulo <strong>de</strong> cuña y para las dos energías <strong>de</strong> fotones<br />
disponibles en la máquina. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los controles diarios con-templados en <strong>el</strong> RD 1566/1998 <strong>de</strong><br />
Garantía <strong>de</strong> Calidad en Radioterapia, medimos cada día <strong>de</strong> la semana un ángulo <strong>de</strong> cuña virtual <strong>de</strong> 15, 30<br />
y 60 grados. Como resultado <strong>de</strong> es-tas medidas, hemos analizado la variabilidad <strong>de</strong> las cuñas en función<br />
<strong>de</strong> la energía y d<strong>el</strong> grado d<strong>el</strong> ángulo. Tras la lectura <strong>de</strong> los gráficos y <strong>de</strong> los resultados, resultaron<br />
significativos los valores <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar y <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> valores fuera <strong>de</strong> tolerancia durante<br />
los dos años. La variabilidad <strong>de</strong> las cuñas virtuales <strong>de</strong> 60º fue alta y en un 21% <strong>de</strong> los casos, fuera <strong>de</strong><br />
tolerancia, lo que impidió tratar a pacientes con ángulos <strong>de</strong> cuñas <strong>el</strong>evados, por incertidumbre <strong>de</strong> que la<br />
cuña fuese correcta. Sin embargo para ángulos iguales o menores <strong>de</strong> 30º <strong>el</strong> comportamiento fue muy<br />
correcto. Esto nos hace que utilizar ángulos <strong>el</strong>evados con cuñas virtuales, en este equipo, pue<strong>de</strong> provocar<br />
una variabilidad <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> dosis con respecto a lo planificado. Creemos que falta una medida<br />
<strong>de</strong> comprobación semanal entre 30 y 60º, por <strong>el</strong>lo hemos implementado la medida <strong>de</strong> 45º en <strong>el</strong> control<br />
semanal.<br />
Palabras claves: cuñas virtuales, controles diarios ALE<br />
ABSTRACT<br />
We try to analyze the stability of virtual wedge in the daily control of a linear <strong>el</strong>ectron acc<strong>el</strong>erator (ALE),<br />
measured weekly each wedge angle for the two photon energies on the machine. In addition to daily<br />
checks specified in RD 1566/1998 of Quality Assurance in Radiotherapy, measured each day of the week<br />
a virtual wedge angle of 15, 30 and 60 <strong>de</strong>grees. As a result of these measures, we analyzed the variability<br />
of the wedge in terms of energy and the <strong>de</strong>gree of the angle. After reading the graphs and the results were<br />
significant the values of standard <strong>de</strong>viation and the percentage of values out of tolerance for two years.<br />
Variability of the virtual wedge was 60 <strong>de</strong>grees high and 21% of cases, out of tolerance, making it<br />
impossible to treat patients with high wedge angles, and uncertainty of the wedge was correct. However,<br />
for angles at or b<strong>el</strong>ow 30 ° the behavior was correct. This leads us to use virtual wedge high angles, this<br />
team can cause variability in the dose distribution with respect to the plans. We b<strong>el</strong>ieve that lack a<br />
measure of weekly testing between 30 and 60 <strong>de</strong>grees, so we have implemented the measure of 45<br />
<strong>de</strong>grees in the control weekly.<br />
Key Words: virtual wedge, daily control LINAC.<br />
1. Introducción.<br />
El uso <strong>de</strong> las cuñas virtuales en los nuevos equipos <strong>de</strong> radioterapia es cada vez más generalizado, pues<br />
presentan ciertas ventajas respecto <strong>de</strong> las cuñas físicas, sobretodo a la hora <strong>de</strong> aplicar los tratamientos.<br />
Cada fabricante utiliza uno u otro método para simular la cuña, habiendo variabilidad entre <strong>el</strong>los. En <strong>el</strong><br />
caso concreto <strong>de</strong> Siemens (Erlangen Fe<strong>de</strong>ral Republic of Germany), en <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador mod<strong>el</strong>o Primus,<br />
utiliza una mordaza Y (Y1 ó Y2), que <strong>de</strong>splaza a v<strong>el</strong>ocidad constante <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la posición Yn-1 cm d<strong>el</strong><br />
tamaño <strong>de</strong> campo Yn, modificando la tasa durante la radiación.<br />
2. Material y método<br />
El control <strong>de</strong> las cuñas virtuales esta recomendado en <strong>el</strong> RD 1566/1998 <strong>de</strong> Garantía <strong>de</strong> Calidad en<br />
Radioterapia mensualmente. Debido a que disponíamos <strong>de</strong> un equipo <strong>de</strong> verificación diaria marca SUN<br />
888
Nuclear (M<strong>el</strong>burne, USA) mod<strong>el</strong>o Profiler 1170, que consta <strong>de</strong> 46 <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> estado sólido en una<br />
dirección (X ó Y) y 4 <strong>de</strong>tectores en la otra, nos planteamos realizar un control semanal <strong>de</strong> las cuñas<br />
virtuales, pero haciendo una angulación <strong>de</strong>terminada un día <strong>de</strong> la semana. Así los lunes comprobábamos<br />
las <strong>de</strong> 15º, martes <strong>de</strong> 30º y miércoles 60º. En <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> verificación diaria se mi<strong>de</strong>, entre otros<br />
parámetros, la dosis en <strong>el</strong> punto medio, <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo para ambas direcciones y <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong><br />
diferencia <strong>de</strong> dosis en la dirección <strong>de</strong> las 46 <strong>de</strong>tectores d<strong>el</strong> equipo (inplane).<br />
Nosotros configuramos al equipo <strong>de</strong> manera que en un campo 20x20 cm2, con 100 UM y para energías <strong>de</strong><br />
6 y 15 MV nos midiera la constancia <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> campo, <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> radiación<br />
y <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> diferencia entre un valor y otro <strong>de</strong> la dosis absorbida en la dirección <strong>de</strong> la coor<strong>de</strong>nada X<br />
(inplane). Este último valor es <strong>el</strong> analizado como medida <strong>de</strong> la precisión <strong>de</strong> la cuña, puesto que los<br />
valores <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> punto central d<strong>el</strong> campo y <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo se encontraron siempre <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong><br />
tolerancia.<br />
Es importante resaltar que las medidas absolutas <strong>de</strong> los ángulos <strong>de</strong> cuña no se hicieron con este equipo <strong>de</strong><br />
medida (Profiler), sino con una matriz <strong>de</strong> diodos <strong>de</strong> W<strong>el</strong>hofer. Una vez medidas estos ángulos <strong>de</strong> cuña, se<br />
calibró <strong>el</strong> equipo Profiler con <strong>el</strong>los y lo que medimos es su constancia, con una permisibilidad <strong>de</strong> ±3%<br />
Estas medidas fueron introducidas en una lista <strong>de</strong> la aplicación SharePoint- moss <strong>de</strong> Microsoft (© 2010<br />
Microsoft Corporation), para su posterior análisis.<br />
3. Resultados<br />
Tras la lectura <strong>de</strong> los datos y los gráficos obtenidos <strong>de</strong> <strong>el</strong>los, resultaron significativos los valores <strong>de</strong> la<br />
<strong>de</strong>sviación estándar y <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> valores fuera <strong>de</strong> tole-rancia durante los dos años.<br />
Se observa que la variabilidad <strong>de</strong> las cuñas virtuales <strong>de</strong> 60º fue en un 21% <strong>de</strong> los casos, fuera <strong>de</strong><br />
tolerancia, sobretodo para energías <strong>de</strong> 15 MV, ver fig. 1, lo que impidió tratar a pacientes con ángulos <strong>de</strong><br />
cuñas <strong>el</strong>evados, <strong>de</strong>bido a la incertidumbre producida para cuñas <strong>de</strong> 60º o valores próximos. La <strong>de</strong>cisión<br />
fue no tratar a esos pacientes con una cuña <strong>de</strong> 60º, sino recalcular <strong>el</strong> plan para una cuña <strong>de</strong> 45º. En un<br />
porcentaje alto <strong>de</strong> casos, se llamó al Servicio Técnico.<br />
Fig. 1<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
-2,00<br />
-4,00<br />
-6,00<br />
-8,00<br />
-10,00<br />
Cuña 1VW60º<br />
15MV-C60º 6MV-C60º<br />
Sin embargo, para ángulos iguales o menores <strong>de</strong> 30º <strong>el</strong> comportamiento fue muy correcto. En un 99% las<br />
<strong>de</strong>sviaciones medidas estuvieron por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> 3%. Ver fig. 2 y 3<br />
889
Fig. 2<br />
Fig. 3<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
-2,00<br />
-4,00<br />
-6,00<br />
-8,00<br />
-10,00<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
-2,00<br />
-4,00<br />
-6,00<br />
-8,00<br />
-10,00<br />
4. Conclusiones y discusión<br />
Cuña 1VW15º<br />
15MV-C15º 6MV-C15º<br />
Cuña 1VW30º<br />
15MV-C30º 6MV-C30º<br />
En esta valoración se pone <strong>de</strong> manifiesto que las cuñas virtuales <strong>de</strong> <strong>el</strong>evado ángulo, al menos en nuestro<br />
equipo, introduce una variable más <strong>de</strong> incertidumbre en los tratamientos. Como pue<strong>de</strong> observarse en la<br />
fig. 1, para cuñas virtuales <strong>de</strong> 60º la variabilidad <strong>de</strong> la constancia d<strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> cuña es alta, aunque solo<br />
en un 21% (ya nos parece <strong>el</strong>evado) estuvo fuera <strong>de</strong> tolerancia, en las <strong>de</strong>más semanas, la irregularidad es<br />
manifiesta. Esto nos hace pensar en que <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> las cuñas, para ángulos <strong>el</strong>evados pue<strong>de</strong> ser<br />
incompleto y sometido a una gran variabilidad. Pensamos que al menos en nuestro equipo, es ajuste en los<br />
ángulos <strong>de</strong> cuñas <strong>el</strong>evados es poco constante y hay que manipularlo con frecuencia, lo que requiere<br />
presencia d<strong>el</strong> ser-vicio técnico y por tanto pérdidas <strong>de</strong> tratamiento.<br />
Utilizar ángulos <strong>el</strong>evados con cuñas virtuales, en este equipo, pue<strong>de</strong> provocar una variabilidad <strong>de</strong> la<br />
distribución <strong>de</strong> dosis con respecto a lo planificado, aumenta <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> asistencia técnica y por tanto<br />
empeora en tiempo disponibilidad para <strong>el</strong> tratamiento.<br />
Hemos <strong>de</strong>jado <strong>de</strong> utilizar en nuestras planificaciones cuñas por encima <strong>de</strong> 30º, pues al menos hasta este<br />
valor, la regularidad <strong>de</strong> las cuñas virtuales es manifiesta.<br />
890
Pensamos que <strong>de</strong>beríamos haber medido sistemática y semanalmente la cuña <strong>de</strong> 45º para sacar resultados<br />
más concluyentes en nuestro trabajo, pero hasta <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> este estudio no lo hemos implementado.<br />
La comparación <strong>de</strong> nuestras medidas con la <strong>de</strong> otros centros con la misma máquina <strong>de</strong> tratamiento<br />
enriquecería este estudio y sobre todo sus conclusiones.<br />
REFERENCIAS<br />
i Jan van Santvoort 1998 Phys.. Med. Med. Biol. 43 2651<br />
ii Peter McGhee Ph.D.†, Terry Chu M.Sc., Medical Dosimetry Volume 22, Issue 1, Spring 1997, Pages 39-41<br />
iii G. E. Desobry, T. J. Waldron, and I. J. Das Validation of a new virtual wedge mod<strong>el</strong> Med. Phys. 25, 71 (1998)<br />
891
Sesión A03.<br />
Tratamiento <strong>de</strong> imágenes y sistemas <strong>de</strong><br />
información.<br />
892
ANÁLISIS DEL PROCEDIMIENTO DE ACEPTACIÓN Y<br />
CONTROL DE CALIDAD DE UN SISTEMA DE SIMULACIÓN<br />
VIRTUAL<br />
González Ruiz, C., Pedrero <strong>de</strong> Aristizabal, D., Jiménez Rojas, R., Ruiz Galán, G.,<br />
García Hernán<strong>de</strong>z, M.J., Ruiz Galán, G., Ayala Lázaro, R., García Marcos, R.<br />
Sº Dosimetría y Radioprotección. Hospital General Universitario Gregorio Marañón.<br />
Madrid<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Se ha realizado la aceptación, puesta en marcha e implementación d<strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> un sistema<br />
<strong>de</strong> simulación virtual compuesto por un sistema <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> tomografía axial<br />
computerizada (CT), un sistema <strong>de</strong> localización con luz láser, externo e in<strong>de</strong>pendiente, y un módulo <strong>de</strong><br />
simulación asociado al planificador existente para dosimetría clínica en t<strong>el</strong>eterapia.<br />
El presente trabajo resume, en líneas generales, la trayectoria seguida en dicho proceso, junto con <strong>el</strong><br />
procedimiento establecido para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad periódico d<strong>el</strong> sistema y <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los resultados<br />
obtenidos en los dos años <strong>de</strong> funcionamiento y control d<strong>el</strong> mismo.<br />
Palabras Clave: Sistema <strong>de</strong> simulación virtual, sistema <strong>de</strong> posicionamiento láser, control <strong>de</strong> calidad<br />
ABSTRACT<br />
It has been installed a CT Simulator for T<strong>el</strong>etherapy consists of a CT X-Ray machine, an external<br />
reference laser marking system and a virtual simulation station.<br />
Acceptance testing and commissioning has been executed in or<strong>de</strong>r to acquire data required for dose<br />
calculation and for the treatment planning process and to establish bas<strong>el</strong>ine parameters for the future<br />
quality control program.<br />
Quality control tests and results of them are exposed and studied in this paper.<br />
Key words: CT Simulator, laser marking system, quality control<br />
MATERIAL<br />
Equipo CT (Acquilion LB <strong>de</strong> Toshiba), 2 sistemas <strong>de</strong> láseres <strong>de</strong> localización in<strong>de</strong>pendientes (<strong>el</strong> propio d<strong>el</strong><br />
equipo CT y <strong>el</strong> externo, con láser sagital móvil y longitudinal y transversal fijos, <strong>de</strong> A2J –Fig. 1-)<br />
constituidos por 3 componentes <strong>de</strong> luz <strong>de</strong> este tipo (localizaciones horizontal, vertical y lateral –Fig. 2, 3-<br />
), estaciones <strong>de</strong> trabajo con módulo <strong>de</strong> contorneo, simulación y planificación <strong>de</strong> tratamientos<br />
radioterápicos (Focal-Sim y XiO <strong>de</strong> ELECKTA CMS), maniquíes para control y valoración <strong>de</strong><br />
parámetros objeto <strong>de</strong> estudio –Fig. 4- (antropomórficos, proporcionados por <strong>el</strong> fabricante –A2J- y <strong>de</strong><br />
construcción propia)<br />
MÉTODO<br />
Determinación <strong>de</strong> la posición d<strong>el</strong> 0 <strong>de</strong> la imagen en la adquisición d<strong>el</strong> sistema CT y, tomado como<br />
referencia, establecimiento <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> los láseres para que su intersección <strong>de</strong>fina este cero (en cada<br />
uno <strong>de</strong> los conjuntos -tanto los d<strong>el</strong> sistema CT, como los in<strong>de</strong>pendientes, con coinci<strong>de</strong>ncia entre <strong>el</strong>los-),<br />
con <strong>el</strong> consiguiente solapamiento <strong>de</strong> los que <strong>de</strong>finen la misma dirección y la perpendicularidad <strong>de</strong> los <strong>de</strong><br />
las distintas direcciones.<br />
Simultáneamente, se llevó a cabo la verificación <strong>de</strong> la transmisión <strong>de</strong> imágenes entre los sistemas <strong>de</strong><br />
adquisición y planificación y <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> los posibles problemas y errores producidos en <strong>el</strong> proceso.<br />
Con estas referencias, se establecieron pruebas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad periódicas, que compren<strong>de</strong>n <strong>el</strong><br />
estudio <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> interés, cuyos resultados (<strong>de</strong>s<strong>de</strong> la aceptación d<strong>el</strong> sistema) se analizan.<br />
893
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Una vez realizada la instalación d<strong>el</strong> sistema, se procedió a la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> 0 <strong>de</strong> la imagen radiológica<br />
proporcionado por <strong>el</strong> sistema CT y la evaluación <strong>de</strong> la imagen transferida al módulo <strong>de</strong> simulación en las<br />
distintas posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> paciente y forma <strong>de</strong> adquisición d<strong>el</strong> estudio que ofrece <strong>el</strong><br />
sistema, utilizando un maniquí antropomórfico.<br />
En las imágenes recibidas tras la exportación, <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación habitualmente empleado no<br />
reconoce <strong>el</strong> corte marcado, previo a la adquisición, como cero local; esto supone un inconveniente en <strong>el</strong><br />
caso <strong>de</strong> que <strong>el</strong> estudio no pase por la estación <strong>de</strong> simulación, se <strong>el</strong>ija un nuevo cero y posteriormente se<br />
marque en <strong>el</strong> paciente. El sistema le asigna a esta imagen <strong>de</strong> cero una coor<strong>de</strong>nada longitudinal en valor<br />
absoluto, que se correspon<strong>de</strong> con un valor <strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> la mesa en <strong>el</strong> momento d<strong>el</strong><br />
encendido diario d<strong>el</strong> equipo CT.<br />
El ajuste <strong>de</strong> ambos sistemas localizadores láser (CT y externo in<strong>de</strong>pendiente) con <strong>el</strong> 0 radiológico <strong>de</strong> la<br />
imagen, se realiza para las 3 dimensiones –x, y, z-, dos <strong>de</strong> <strong>el</strong>las, las correspondientes a las direcciones<br />
sagital y vertical (x, z), quedan coinci<strong>de</strong>ntes con <strong>el</strong> 0 <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong>finido por <strong>el</strong> CT y la tercera, que se<br />
correspon<strong>de</strong> con la distancia <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento en la coor<strong>de</strong>nada longitudinal (y) entre las intersecciones<br />
<strong>de</strong> los haces láser y <strong>el</strong> 0 <strong>de</strong> la imagen, fue <strong>de</strong>terminada, in<strong>de</strong>pendientemente para ambos sistemas <strong>de</strong><br />
localización. Todas <strong>el</strong>las se <strong>de</strong>finieron con una diferencia inferior a la tolerancia establecida (±2mm).<br />
Para <strong>el</strong>lo en la adquisición <strong>de</strong> las imágenes técnicas se usaron espesores <strong>de</strong> corte y <strong>de</strong>splazamientos <strong>de</strong><br />
mesa menores que este valor, pudiendo así en la reconstrucción <strong>de</strong> las imágenes disponer <strong>de</strong> mejor<br />
precisión que la tolerancia. De esta forma, los <strong>de</strong>splazamientos <strong>de</strong> referencia, quedan; entre la imagen<br />
radiológica que contiene <strong>el</strong> 0 y <strong>el</strong> isocentro <strong>de</strong>finido por la intersección <strong>de</strong> los láseres A2J, 1061mm, y<br />
312mm la distancia <strong>de</strong>s<strong>de</strong> este mismo 0 radiológico y la intersección <strong>de</strong> los láseres d<strong>el</strong> CT.<br />
En ambos sistemas, in<strong>de</strong>pendientemente, se produce coinci<strong>de</strong>ncia (paral<strong>el</strong>ismo) <strong>de</strong> los láseres enfrentados<br />
que <strong>de</strong>terminan la misma coor<strong>de</strong>nada (horizontal y vertical, ya que sagital solo hay 1) y perpendicularidad<br />
entre las distintas direcciones <strong>de</strong>finidas. No obstante, se <strong>de</strong>be <strong>de</strong>stacar que, en la zona <strong>de</strong> solapamiento y<br />
<strong>de</strong>bido a la divergencia d<strong>el</strong> haz, su espesor se aproxima al valor establecido para la tolerancia ±2mm. Por<br />
<strong>el</strong>lo se intenta comparar con <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la señal láser.<br />
En cuanto a la diferencia entre los localizadores <strong>de</strong> ambos sistemas, d<strong>el</strong> equipo CT y externos A2J, se<br />
establece en distancia entre las intersecciones <strong>de</strong> ambos para la coor<strong>de</strong>nada y (1061mm-312mm) como<br />
749mm con una precisión mejor que la tolerancia establecida y en altura (coor<strong>de</strong>nada z), la coinci<strong>de</strong>ncia<br />
<strong>de</strong> los láseres horizontales también es mejor que éste valor. En cuanto a la distancia entre los láseres<br />
sagitales <strong>de</strong> ambos (coor<strong>de</strong>nada x), presenta una diferencia <strong>de</strong> este or<strong>de</strong>n (�2mm), ya que cada uno tiene<br />
la <strong>de</strong>sviación con respecto al 0 <strong>de</strong> la imagen en un sentido.<br />
Las pruebas <strong>de</strong> control para ajustar los láseres d<strong>el</strong> equipo CT se realizaron inicialmente con un maniquí <strong>de</strong><br />
construcción propia (metacrilato al que se le adhirieron escalas graduadas milimétricamente,<br />
perpendiculares entre <strong>el</strong>las y con marcas radiopacas en localizaciones estratégicas <strong>de</strong> conveniencia), ya<br />
que no disponíamos <strong>de</strong> ninguna otra instrumentación, y cuando se realizó <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> los localizadores<br />
externos, <strong>el</strong> fabricante <strong>de</strong> los mismos nos proporcionó un maniquí ligero, <strong>de</strong> pérpex, con marcas grabadas<br />
en <strong>el</strong> mismo y escala en cm. En las pruebas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad que se realizan <strong>de</strong> forma habitual, no se<br />
utiliza carga, por lo que se presume que va a existir una pequeña diferencia en la coor<strong>de</strong>nada vertical (z)<br />
respecto al 0 <strong>de</strong> la imagen, que supondría una mejora en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los procedimientos clínicos por <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>scenso <strong>de</strong> la mesa, al estar en aire, <strong>de</strong>bido al peso d<strong>el</strong> paciente ya que los valores que se reflejan en la<br />
gráfica son superiores al valor d<strong>el</strong> 0 radiológico (<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la tolerancia).<br />
En cualquier caso, y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> haber realizado pruebas con carga <strong>de</strong> la mesa en las peores circunstancias<br />
posibles (situación <strong>de</strong> la carga en <strong>el</strong> extremo <strong>de</strong> la mesa que vu<strong>el</strong>a sobre <strong>el</strong> estativo), los resultados<br />
obtenidos no muestran diferencias <strong>de</strong> esta coor<strong>de</strong>nada entre ambos casos (con/sin carga)<br />
Tras <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las pruebas realizadas y los resultados obtenidos en la aceptación d<strong>el</strong> equipo, se<br />
establecieron valores <strong>de</strong> referencia para los parámetros <strong>de</strong> interés y se <strong>de</strong>finieron los procedimientos para<br />
realizar controles <strong>de</strong> calidad periódicos, <strong>de</strong> dos tipos diferentes, con distintas frecuencias y responsables,<br />
todo <strong>el</strong>lo <strong>de</strong> acuerdo con la bibliografía.<br />
Control semanal: Realizado por los operadores responsables d<strong>el</strong> equipo CT, con <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong><br />
construcción propia, consiste en, verificadas las posiciones <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos radiopacos d<strong>el</strong> maniquí,<br />
conseguir la coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los localizadores A2J con las líneas don<strong>de</strong> se hallan éstos (verificando<br />
coinci<strong>de</strong>ncia, paral<strong>el</strong>ismo y perpendicularidad <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> localización) y <strong>de</strong>splazar la mesa, en las<br />
894
cantida<strong>de</strong>s establecidas, para comprobar la estabilidad en la distancia y posición <strong>de</strong> los centradores láser<br />
<strong>de</strong> los dos sistemas y su coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la tolerancia establecida con <strong>el</strong> 0 <strong>de</strong> la imagen radiológica<br />
(mediante una adquisición h<strong>el</strong>icoidal previamente establecida como protocolo <strong>de</strong> irradiación en <strong>el</strong><br />
software d<strong>el</strong> equipo). El análisis <strong>de</strong> datos se pue<strong>de</strong> hacer inmediatamente, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la estación <strong>de</strong> procesado<br />
d<strong>el</strong> CT, valorando las imágenes obtenidas en <strong>el</strong> estudio, comprobando que <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> los marcadores<br />
radiopacos se sitúa en la imagen <strong>de</strong> 0 transversal d<strong>el</strong> estudio radiológico y también se correspon<strong>de</strong>n con <strong>el</strong><br />
0 en altura y coor<strong>de</strong>nada lateral (mediante representación <strong>de</strong> la rejilla). En caso <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectar anomalías se<br />
transfiere <strong>el</strong> estudio al sistema <strong>de</strong> planificación para realizar una estimación más precisa <strong>de</strong> los posibles<br />
errores o incluso se pue<strong>de</strong> valorar la repetición <strong>de</strong> la prueba con <strong>el</strong> otro maniquí.<br />
A<strong>de</strong>más, en la estación <strong>de</strong> procesado se medirán los valores <strong>de</strong> número CT y <strong>de</strong> ruido estadístico<br />
(<strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> la medida –SD-) en <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> metacrilato, para una región <strong>de</strong> interés<br />
<strong>de</strong>terminada, siempre en las mismas condiciones técnicas <strong>de</strong> realización d<strong>el</strong> estudio y en <strong>el</strong> mismo corte,<br />
ausente <strong>de</strong> interferencias y alejado <strong>de</strong> los bor<strong>de</strong>s.<br />
Esta prueba se introdujo para tener una estimación más frecuente d<strong>el</strong> número CT que la que se hace en los<br />
equipos <strong>de</strong> <strong>de</strong> estas características <strong>de</strong>dicados al diagnóstico (anual) al ser fundamental la influencia d<strong>el</strong><br />
número CT en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> las dosis absorbida por los tejidos en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación.<br />
Referenciados estos valores, se conce<strong>de</strong> una tolerancia <strong>de</strong> acuerdo con las especificaciones técnicas d<strong>el</strong><br />
equipo y la bibliografía existente.<br />
Control mensual: Como responsable figura <strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> Dosimetría y Radioprotección. Consistirá en <strong>el</strong><br />
análisis <strong>de</strong> la coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los láseres (coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los opuestos y perpendicularidad <strong>de</strong> las distintas<br />
direcciones) en ambos conjuntos (láseres CT y A2J), la coinci<strong>de</strong>ncia entre los que <strong>de</strong>terminan las mismas<br />
direcciones en ambos sistemas, y la coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> su intersección con <strong>el</strong> cero <strong>de</strong> la imagen. Se evalúan<br />
los mismos parámetros (excepto los r<strong>el</strong>acionados con <strong>el</strong> número CT, ya que no es posible la medida<br />
<strong>de</strong>bido a su construcción), incluyendo la transferencia d<strong>el</strong> estudio protocolizado <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong><br />
imágenes para su análisis <strong>de</strong>tallado con <strong>el</strong> planificador –Fig. 5- (<strong>de</strong>terminación precisa <strong>de</strong> las posiciones<br />
<strong>de</strong> los láseres mediante marcas radiopacas) y verificación <strong>de</strong> la buena transmisión <strong>de</strong> distancias y <strong>de</strong> las<br />
estructuras d<strong>el</strong> maniquí. También se estudian en este control <strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento vertical <strong>de</strong> la mesa y d<strong>el</strong><br />
láser móvil.<br />
D<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los resultados obtenidos en los parámetros <strong>de</strong> control calidad, se pue<strong>de</strong>n extraer algunas<br />
informaciones <strong>de</strong> interés. En concreto, en la representación gráfica que se introduce, don<strong>de</strong> se analiza la<br />
diferencia entre las coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> intersección <strong>de</strong> los localizadores d<strong>el</strong> sistema externo y <strong>el</strong> 0 <strong>de</strong> imagen<br />
radiológica, se pue<strong>de</strong> apreciar que:<br />
Todos los valores excepto uno, en la coor<strong>de</strong>nada x, se encuentran <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las tolerancias establecidas.<br />
El motivo que ocasionó este error fue un encendido incorrecto d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> láseres. El inicio d<strong>el</strong> sistema<br />
en un or<strong>de</strong>n diferente al a<strong>de</strong>cuado impi<strong>de</strong> la ubicación d<strong>el</strong> láser móvil en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> referencia para cero.<br />
Lo mantiene en <strong>el</strong> punto en <strong>el</strong> que se quedó al final <strong>de</strong> la jornada anterior.<br />
Exceptuando este episodio, <strong>de</strong> la representación gráfica <strong>de</strong> los resultados, se confirma que todos los datos<br />
obtenidos en <strong>el</strong> control periódico mensual están <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la tolerancia <strong>de</strong> ±2mm.<br />
Existe una cierta estabilidad a lo largo d<strong>el</strong> tiempo, marcada por la línea <strong>de</strong> ten<strong>de</strong>ncia en las distintas<br />
coor<strong>de</strong>nadas.<br />
La coor<strong>de</strong>nada y es la mejor ajustada, ya que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> únicamente d<strong>el</strong> usuario establecer la distancia con<br />
<strong>el</strong> 0 <strong>de</strong> la imagen. Aunque dicha distancia se estableció en 1061mm, para <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> corte menor <strong>de</strong> los<br />
s<strong>el</strong>eccionables para la técnica d<strong>el</strong> CT en la región central d<strong>el</strong> maniquí, don<strong>de</strong> se localiza <strong>el</strong> 0 <strong>de</strong> la imagen<br />
radiológica.<br />
La coor<strong>de</strong>nada z, que se correspon<strong>de</strong> con la altura, presenta sistemáticamente un error d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 1mm,<br />
siempre en <strong>el</strong> mismo sentido.<br />
La coor<strong>de</strong>nada x, <strong>de</strong>sviación sagital, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los láseres A2J presenta una <strong>de</strong>sviación, <strong>de</strong> 1mm en<br />
promedio, también siempre en <strong>el</strong> mismo sentido. La <strong>de</strong>sviación d<strong>el</strong> láser sagital d<strong>el</strong> CT, se produce en <strong>el</strong><br />
otro sentido y también es d<strong>el</strong> mismo or<strong>de</strong>n en valor absoluto (no aparece expresado en <strong>el</strong> gráfico), lo que<br />
ocasiona una diferencia entre <strong>el</strong>los, en valor absoluto, <strong>de</strong> 2mm. Esta diferencia es apreciada por <strong>el</strong><br />
personal que realiza la simulación, ya que, si realizan <strong>el</strong> tatuaje d<strong>el</strong> paciente con <strong>el</strong> láser sagital <strong>de</strong> uno <strong>de</strong><br />
los dos sistemas, al comprobarlo con <strong>el</strong> d<strong>el</strong> otro, resulta visible la discrepancia entre la señal marcada<br />
sobre <strong>el</strong> paciente y <strong>el</strong> segundo localizador sagital.<br />
Con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r trabajar con cualquiera <strong>de</strong> los conjuntos localizadores en función <strong>de</strong> la<br />
conveniencia <strong>de</strong> los operadores, <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> paciente, localización d<strong>el</strong> área <strong>de</strong><br />
895
tratamiento, etc., se solicitó la corrección <strong>de</strong> esta diferencia entre los láseres sagitales, en concreto la<br />
modificación d<strong>el</strong> <strong>de</strong> A2J, cuya manipulación es más sencilla (por diseño) y que tenía una diferencia<br />
mayor con <strong>el</strong> 0 radiológico.<br />
Dos años y medio <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la instalación, se produjo <strong>el</strong> reajuste <strong>de</strong> los localizadores láser externos<br />
in<strong>de</strong>pendientes en una revisión preventiva (aparece señalada con una línea vertical en la gráfica). Esta<br />
modificación se apreció en su comparación con los láseres localizadores d<strong>el</strong> CT y en su posición <strong>de</strong><br />
intersección con respecto a la imagen, es <strong>de</strong>cir, se produjo, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la modificación solicitada en <strong>el</strong><br />
origen d<strong>el</strong> láser móvil sagital) una modificación <strong>de</strong> los localizadores vertical y horizontal (ejes x e y). La<br />
modificación supuso un <strong>de</strong>splazamiento <strong>de</strong> los láseres horizontales (los que <strong>de</strong>terminan la altura) con<br />
respecto al 0 <strong>de</strong> la imagen (aumento <strong>de</strong> la diferencia con la altura 0 <strong>de</strong> la imagen), por lo que ahora hay<br />
casi 3mm <strong>de</strong> diferencia entre éstos y los láseres d<strong>el</strong> CT. También se modificó en 1mm la distancia entre la<br />
posición <strong>de</strong> los láseres verticales <strong>de</strong> A2J y <strong>el</strong> 0 <strong>de</strong> la imagen, pasando a estar <strong>de</strong> 1061 a 1062.<br />
De la gráfica po<strong>de</strong>mos concluir una mejoría <strong>de</strong> la coor<strong>de</strong>nada lateral (x) con respecto al 0 <strong>de</strong> la imagen,<br />
que es posible apreciar en la línea <strong>de</strong> ten<strong>de</strong>ncia dibujada en <strong>el</strong> gráfico, aunque siempre se ha situado<br />
<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la tolerancia establecida, y sobre todo una aproximación con <strong>el</strong> láser sagital d<strong>el</strong> CT (dato que no<br />
aparece representado).<br />
La coor<strong>de</strong>nada longitudinal (y) como consecuencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento en los láseres verticales, se vio<br />
modificada en 1mm, pasando a estar situada esta intersección a 1062mm <strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong> 0. A partir <strong>de</strong><br />
ese momento se estableció este valor como referencia en <strong>el</strong> trabajo diario d<strong>el</strong> personal operador d<strong>el</strong><br />
equipo.<br />
En los controles <strong>de</strong> análisis d<strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento d<strong>el</strong> láser sagital con respecto a los valores nominales, y <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>splazamiento vertical (ascen<strong>de</strong>nte y <strong>de</strong>scen<strong>de</strong>nte) <strong>de</strong> la mesa no se han observado anomalías dignas <strong>de</strong><br />
mención, salvo un mecanismo <strong>de</strong> movimiento vertical <strong>de</strong> la mesa que tiene una precisión mucho peor que<br />
su movimiento longitudinal.<br />
CONCLUSIONES<br />
Durante <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> estudio y revisión, los valores <strong>de</strong> los parámetros medidos se han mantenido estables<br />
<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las tolerancias inicialmente establecidas. No concluimos, por tanto, que se trate <strong>de</strong> sistemas<br />
inestables (ni <strong>el</strong> radiológico, que en este caso tiene un mantenimiento preventivo trimestral, <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong><br />
que no se han modificado las posiciones <strong>de</strong> los localizadores <strong>de</strong> luz láser, ni <strong>el</strong> <strong>de</strong> localización externa,<br />
incluido <strong>el</strong> móvil, que tan solo ha tenido un mantenimiento en tres años <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su instalación).<br />
Los controles <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong>finidos nos han permitido comprobar a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la constancia d<strong>el</strong> sistema y su<br />
a<strong>de</strong>cuado ajuste, que las pruebas diseñadas sirven para <strong>el</strong> objetivo para <strong>el</strong> que fueron previstas.<br />
Como consecuencia <strong>de</strong> la incorporación d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> control <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> localización proporcionado<br />
por A2J, se ha incorporado <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> mantenimiento preventivo <strong>de</strong> todos los equipos <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong><br />
t<strong>el</strong>eterapia una comprobación d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> posicionamiento ubicado en la sala.<br />
Este maniquí nos permite un ajuste bastante rápido <strong>de</strong> todos <strong>el</strong>los y <strong>el</strong> control y ajuste periódico permite<br />
garantizar la reproducibilidad <strong>de</strong> todos los sistemas <strong>de</strong> posicionamiento disponibles.<br />
Des<strong>de</strong> la implantación <strong>de</strong> este procedimiento, se han <strong>de</strong>tectado menos quejas d<strong>el</strong> personal técnico que<br />
realiza los tratamientos a paciente, r<strong>el</strong>acionados con los inconvenientes encontrados en la colocación <strong>de</strong><br />
los mismos.<br />
En cuanto al análisis <strong>de</strong> otros indicadores, no expuestos gráficamente, se observa la constancia en <strong>el</strong><br />
tiempo d<strong>el</strong> número CT, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la tolerancia dada al valor <strong>de</strong> referencia, y un incremento progresivo d<strong>el</strong><br />
niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> ruido como consecuencia <strong>de</strong> la <strong>de</strong>riva d<strong>el</strong> sistema, que necesita una calibración periódica. Una<br />
vez realizada ésta, los indicadores vu<strong>el</strong>ven a estar <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las tolerancias establecidas con respecto al<br />
valor tomado como referencia d<strong>el</strong> parámetro.<br />
El control <strong>de</strong> calidad diseñado permite conocer con un margen semanal posibles discrepancias y asegura<br />
la posibilidad <strong>de</strong> usar ambos sistemas <strong>de</strong> localización <strong>de</strong> isocentro indistintamente. A<strong>de</strong>más, cualquier<br />
modificación <strong>de</strong> los localizadores pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>tectada con r<strong>el</strong>ativa facilidad.<br />
896
DESPLAZAMIENTO (cm)<br />
0,50<br />
0,40<br />
0,30<br />
0,20<br />
0,10<br />
0,00<br />
-0,10<br />
-0,20<br />
-0,30<br />
-0,40<br />
-0,50<br />
DIFERENCIA LÁSERES LOCALIZACIÓN A2J-0 IMAGEN CT<br />
FECHA<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
x(cm)-lateral<br />
y(cm)-longitudinal<br />
z(cm)-vertical<br />
Lineal (x(cm)-lateral)<br />
Lineal (y(cm)-longitudinal)<br />
Lineal (z(cm)-vertical)<br />
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Computed Tomography Scanners. AAPM Report nº 39, 2003<br />
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<strong>SEFM</strong>. 2005; 6(1): 37-45<br />
� Fraass, B. et al. Radiation Therapy Committee TG53: Quality assurance for clinical radiotherapy treatment<br />
planning. Med. Phys., 1998; 25: 1773-1836<br />
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Centres. Marzo, 2007<br />
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Mayles, W.P.M. The Institute of Physics and Engineering in Medicine, 1999 Fairmount House, 230<br />
Tadcaster Road, York YO24 1ES<br />
897
Fig. 2. Configuración d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> láseres<br />
Láseres<br />
Fig. 1. Sistema <strong>de</strong> láseres externos A2J:<br />
� Láser móvil sagital (x)<br />
� Láseres fijos (2, a ambos lados <strong>de</strong> la mesa d<strong>el</strong><br />
CT) vertical y horizontal (y, z)<br />
Fig. 3. Esquema <strong>de</strong> trabajo para marcaje <strong>de</strong> isocentro en paciente<br />
*<br />
Fig. 4. Maniquís para control <strong>de</strong><br />
calidad <strong>de</strong> láseres y posicionamiento<br />
� A2J<br />
� Fabricación artesanal<br />
898
Fig. 5. Análisis <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> las posiciones <strong>de</strong> los láseres (marcas radiopacas) respecto al cero asignado por<br />
<strong>el</strong> CT en la imagen radiológica y <strong>de</strong> la integridad <strong>de</strong> las imágenes transmitidas (reproducibilidad <strong>de</strong> distancias)<br />
en <strong>el</strong> planificador XiO con ayuda <strong>de</strong> las herramientas disponibles en <strong>el</strong> mismo<br />
899
ESTUDIO DE LA DISTRIBUCIÓN DE PROBABILIDAD DE LA<br />
UNIFORMIDAD INTEGRAL EN EL CASO NO SUAVIZADO: UN<br />
ENFOQUE ANALÍTICO.<br />
J García Pérez <strong>de</strong> Schofi<strong>el</strong>d 1 , R Díaz Blanco 1 , C Gutiérrez Mendiguchia 2<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica, Hospital Povisa, Vigo.<br />
2 Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear, Hospital Povisa, Vigo.<br />
Introducción y objetivos<br />
La Uniformidad Integral (UI) es un parámetro siempre presente en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> las<br />
gammacámaras <strong>de</strong> los servicios <strong>de</strong> Medicina Nuclear. Su medida tiene como objetivo la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong><br />
la uniformidad <strong>de</strong> campo, es <strong>de</strong>cir sirve para cuantificar la capacidad <strong>de</strong> la gammacámara <strong>de</strong> respon<strong>de</strong>r<br />
con una intensidad superficial <strong>de</strong> contaje constante cuando se la somete a un flujo <strong>de</strong> radiación<br />
uniformemente distribuido 1,2 .<br />
La Uniformidad Integral es una variable aleatoria, por lo que aún en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que contásemos con una<br />
gammacámara i<strong>de</strong>al con una capacidad <strong>de</strong> respuesta perfectamente uniforme ante un campo inci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong><br />
radiación uniforme, su medida estaría sometida a una incertidumbre estocástica que es <strong>de</strong>seable po<strong>de</strong>r<br />
conocer a priori. La aleatoriedad <strong>de</strong> UI tiene un origen principalmente cuántico; proce<strong>de</strong> d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>sintegración radiactiva d<strong>el</strong> isótopo que genera <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> rayos gamma y <strong>de</strong> la interacción <strong>de</strong> los<br />
fotones <strong>de</strong> rayos gamma con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> la gammacámara 3 .<br />
En diversos trabajos se explora <strong>el</strong> comportamiento estadístico <strong>de</strong> UI, tanto a partir <strong>de</strong> medidas<br />
experimentales como <strong>de</strong> simulaciones <strong>de</strong> tipo Monte Carlo, en presencia y en ausencia <strong>de</strong> uniformidad en<br />
la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> la gammacámara 3,4,5,6 . La distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> UI <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong><br />
modo <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> la imagen empleada para su <strong>de</strong>terminación, que viene fijado al menos por los<br />
siguientes parámetros básicos: número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> la imagen, número total <strong>de</strong> cuentas adquiridas y<br />
filtro <strong>de</strong> suavizado <strong>de</strong> la imagen.<br />
Los diversos protocolos existentes <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en Medicina Nuclear especifican estos tres<br />
parámetros y otros a la hora <strong>de</strong> medir UI, a saber: periodicidad <strong>de</strong> la prueba, isótopo a emplear, tipo <strong>de</strong><br />
fuente radiactiva (puntual o extensa), adquisición intrínseca o extrínseca, ventana <strong>de</strong> energía, tasa <strong>de</strong><br />
conteo, uso <strong>de</strong> máscara (física o digital), distancia <strong>de</strong> la fuente al <strong>de</strong>tector, etc. En <strong>el</strong> trabajo <strong>de</strong> Ramírez-<br />
Ros 3 se expone un resumen comparativo entre varios protocolos ampliamente difundidos, en r<strong>el</strong>ación a<br />
algunas <strong>de</strong> las recomendaciones respecto al procedimiento <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> UI.<br />
Nuestra hipótesis <strong>de</strong> partida será que, una vez fijados todos los <strong>de</strong>más parámetros <strong>de</strong> la adquisición,<br />
únicamente <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es, <strong>el</strong> número total <strong>de</strong> cuentas y <strong>el</strong> filtro <strong>de</strong> suavizado condicionan la<br />
distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> las variables aleatorias número <strong>de</strong> cuentas por píx<strong>el</strong> Ni, don<strong>de</strong> <strong>el</strong> índice i<br />
etiqueta al píx<strong>el</strong> i-ésimo (i = 1, 2,...,r, siendo r <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es). Asumimos también como condición<br />
que, previamente a la aplicación d<strong>el</strong> filtro <strong>de</strong> suavizado, los píx<strong>el</strong>es se comportan in<strong>de</strong>pendientemente y<br />
<strong>de</strong> la misma manera, es <strong>de</strong>cir, las variables aleatorias número <strong>de</strong> cuentas por píx<strong>el</strong> Ni son in<strong>de</strong>pendientes<br />
y tienen la misma distribución <strong>de</strong> probabilidad. Los valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> ni obtenidos en una adquisición son<br />
por tanto muestras individuales <strong>de</strong> la misma población.<br />
Partiendo <strong>de</strong> estos supuestos, que encontramos también en trabajos <strong>de</strong> otros autores sobre esta<br />
materia 3,4,5,6 , en <strong>el</strong> presente estudio se <strong>de</strong>duce una expresión analítica para la función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong><br />
probabilidad <strong>de</strong> UI en <strong>el</strong> caso en <strong>el</strong> que no se aplica filtro <strong>de</strong> suavizado a la imagen adquirida.<br />
En general, los protocolos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en Medicina Nuclear siguen la indicación <strong>de</strong> la<br />
publicación <strong>de</strong> 1994 d<strong>el</strong> National Electrical Manufacturers Association (NEMA), “Performance<br />
Measurements of Scintillation cameras”, <strong>de</strong> aplicar <strong>el</strong> siguiente filtro <strong>de</strong> suavizado <strong>de</strong> nueve puntos a la<br />
imagen, antes <strong>de</strong> evaluar la Uniformidad Integral y otros parámetros <strong>de</strong> uniformidad <strong>de</strong> campo 3 :<br />
900
1 2 1<br />
2 4 2<br />
1 2 1<br />
Por este motivo, nuestros resultados ven restringida su aplicación práctica ya <strong>de</strong> inicio. Sin embargo,<br />
creemos que <strong>el</strong> abordaje analítico d<strong>el</strong> problema complementa los enfoques experimental y Monte Carlo<br />
predominantes y confirma algunos hallazgos previos respecto al comportamiento estadístico <strong>de</strong> la<br />
Uniformidad Integral. A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> 2003 d<strong>el</strong> Institute of Physics and Engineering in Medicine<br />
(IPEM) no incluye en sus recomendaciones la aplicación d<strong>el</strong> filtro <strong>de</strong> suavizado <strong>de</strong> nueve puntos 3 , lo que<br />
supone la existencia <strong>de</strong> un potencial campo <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> nuestro estudio.<br />
Material y métodos<br />
El número <strong>de</strong> cuentas asignado a cada píx<strong>el</strong> se distribuye en principio como una variable aleatoria<br />
poissoniana, como correspon<strong>de</strong> a un proceso <strong>de</strong> conteo <strong>de</strong> eventos <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección cuánticos. Una<br />
característica <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> Poisson es que la media <strong>de</strong> la variable aleatoria es igual a su varianza.<br />
Dado que manejaremos siempre un número promedio <strong>de</strong> cuentas por píx<strong>el</strong> μ ≥ 10, asumimos que<br />
po<strong>de</strong>mos aproximar la distribución <strong>de</strong> Poisson por una distribución normal con la misma media y<br />
varianza poblacionales. Sin embargo, en nuestros <strong>de</strong>sarrollos no hacemos explícita la r<strong>el</strong>ación � 2 = �, lo<br />
que permite que los resultados obtenidos abarquen situaciones en las que Ni es normal pero no <strong>de</strong>riva <strong>de</strong><br />
una variable aleatoria poissoniana. Es <strong>de</strong> esperar que esto ocurra al tratar <strong>de</strong> caracterizar empíricamente <strong>el</strong><br />
comportamiento estadístico <strong>de</strong> Ni, ya que otros factores asociados al proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección pue<strong>de</strong>n<br />
sumarse a la aleatoriedad cuántica, ancheando la distribución <strong>de</strong> probabilidad y por tanto aumentando <strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> la varianza.<br />
De este modo, <strong>el</strong> diferencial <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> obtener una configuración <strong>de</strong>terminada <strong>de</strong> valores <strong>de</strong><br />
píx<strong>el</strong> en la imagen adquirida viene dado por la siguiente expresión:<br />
. [1]<br />
Como las r variables aleatorias Ni son in<strong>de</strong>pendientes y tienen la misma distribución, <strong>el</strong> método concreto<br />
que utilicemos para etiquetar los píx<strong>el</strong>es con <strong>el</strong> índice i no es r<strong>el</strong>evante.<br />
Valiéndonos <strong>de</strong> [1] po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>rivar <strong>de</strong> forma sencilla la distribución conjunta para las variables<br />
aleatorias NM y Nm, que representan respectivamente <strong>el</strong> valor máximo y mínimo <strong>de</strong> cuentas por píx<strong>el</strong> en<br />
una adquisición. Debemos pensar que para cada par <strong>de</strong> valores concretos <strong>de</strong> NM y Nm existen multitud <strong>de</strong><br />
configuraciones compatibles <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> ni. En <strong>el</strong>las varían la i<strong>de</strong>ntidad <strong>de</strong> los dos píx<strong>el</strong>es que<br />
alcanzan los valores máximo y mínimo, y los valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> los (r-2) píx<strong>el</strong>es con conteos<br />
intermedios. El número <strong>de</strong> posibles parejas diferentes en la matriz <strong>de</strong> r píx<strong>el</strong>es, alcanzando cada miembro<br />
<strong>de</strong> la pareja los valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> máximo o mínimo viene dado por<br />
, [2]<br />
que es <strong>el</strong> número <strong>de</strong> formas <strong>de</strong> distribuir sin repetición r <strong>el</strong>ementos en parejas, multiplicado por dos para<br />
tener en cuenta que si permutamos las i<strong>de</strong>ntida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los píx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> valor máximo y valor mínimo<br />
obtenemos una configuración distinta.<br />
Remitiéndonos a [1] y manteniendo en mente que las variables aleatorias Ni se distribuyen igualmente y<br />
son in<strong>de</strong>pendientes, escribimos la expresión para <strong>el</strong> diferencial <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> obtener un <strong>de</strong>terminado<br />
par <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> máximo (nM) y mínimo (nm),<br />
= , [3]<br />
que no es más que <strong>el</strong> producto <strong>de</strong> la probabilidad <strong>de</strong> encontrar (r-2) píx<strong>el</strong>es con valores entre nm y nM, la<br />
probabilidad <strong>de</strong> que uno <strong>de</strong> los dos píx<strong>el</strong>es restantes tome <strong>el</strong> valor nm, la probabilidad <strong>de</strong> que <strong>el</strong> otro píx<strong>el</strong><br />
901
estante tome <strong>el</strong> valor nM y <strong>el</strong> factor dado por [2]. La expresión hallada sólo tiene vali<strong>de</strong>z para valores<br />
enteros <strong>de</strong> r ≥ 2.<br />
Integrando sobre los posibles valores <strong>de</strong> Nm y NM se pue<strong>de</strong> comprobar fácilmente que [3] cumple la<br />
condición <strong>de</strong> normalización exigible a toda función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> probabilidad, es <strong>de</strong>cir,<br />
. [4]<br />
Lo mismo <strong>de</strong> otra manera<br />
Es posible llegar a [3] <strong>de</strong>s<strong>de</strong> supuestos más generales. Si tenemos una función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong><br />
probabilidad conjunta 7 <strong>de</strong> r ≥ 2 variables aleatorias , por lo <strong>de</strong>más arbitraria, po<strong>de</strong>mos<br />
calcular la probabilidad <strong>de</strong> encontrar las r variables con valores entre nm y nM como<br />
. [5]<br />
Debe advertirse que la probabilidad dada por incluye también los casos en que ningún par (Nj,<br />
Nl), 1 ≤ j, l ≤ r, <strong>de</strong> variables aleatorias alcanza exactamente los valores (nm, nM).<br />
Es posible razonar que <strong>el</strong> diferencial <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> obtener un <strong>de</strong>terminado par <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong><br />
máximo y mínimo, se calcula a partir <strong>de</strong> <strong>de</strong> la siguiente manera<br />
En <strong>el</strong> caso que nos ocupa y teniendo en cuenta [1], vemos que<br />
. [6]<br />
, [7]<br />
<strong>de</strong> don<strong>de</strong> <strong>de</strong>riva la r<strong>el</strong>ación [3] sustituyendo directamente en la fórmula [6].<br />
La distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> la Uniformidad Integral<br />
Definimos la Uniformidad Integral como es habitual, en función d<strong>el</strong> número máximo (nM) y mínimo (nm)<br />
<strong>de</strong> cuentas por píx<strong>el</strong> obtenidos en una adquisición, pero expresada en tanto por uno en lugar <strong>de</strong> en tanto<br />
por ciento como aparece en los protocolos 1,3 ,<br />
. [8]<br />
Para evaluar la distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> la correspondiente variable aleatoria<br />
, [9]<br />
nos valemos <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> probabilidad conjunta <strong>de</strong> Nm y NM dada por [3], teniendo en cuenta que<br />
para cada valor <strong>de</strong> la variable UI existe un conjunto <strong>de</strong> pares <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> las variables Nm y NM que<br />
satisfacen la r<strong>el</strong>ación [8]. Por <strong>el</strong>lo, para cada valor <strong>de</strong> UI <strong>de</strong>bemos integrar [3] sobre todos los posibles<br />
valores <strong>de</strong> Nm y NM imponiendo la ligadura [8]. El diferencial <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> encontrar UI con valor<br />
en un entorno <strong>de</strong> ui se escribirá en consecuencia como sigue,<br />
, [10]<br />
con δ(x) la función generalizada d<strong>el</strong>ta <strong>de</strong> Dirac, cuya <strong>de</strong>finición y propieda<strong>de</strong>s fundamentales son harto<br />
conocidas 20 . Teniendo en cuenta [4] y las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la d<strong>el</strong>ta <strong>de</strong> Dirac, pue<strong>de</strong> verse que la expresión<br />
[10] está automáticamente normalizada, es <strong>de</strong>cir, si integramos sobre todos los valores que pue<strong>de</strong><br />
alcanzar la variable aleatoria UI, <strong>el</strong> resultado es la unidad. En este sentido hay que <strong>de</strong>stacar que <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o<br />
que planteamos permite en principio que UI tome valores fuera d<strong>el</strong> intervalo , ya que la distribución<br />
normal admite valores negativos <strong>de</strong> la variable aleatoria y por tanto son posibles valores negativos <strong>de</strong> Nm<br />
y NM. Recordando la <strong>de</strong>finición [9] y que necesariamente , <strong>el</strong> dominio <strong>de</strong> UI en función d<strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> Nm es<br />
[11]<br />
20 En lo que respecta a la d<strong>el</strong>ta <strong>de</strong> Dirac y sus propieda<strong>de</strong>s véase, por ejemplo, Weisstein EW. D<strong>el</strong>ta Function. De<br />
MathWorld – A Wolfram Web Resource. http://mathworld.wolfram.com/D<strong>el</strong>taFunction.html<br />
902
[11’]<br />
[11’’]<br />
En resumen, UI pue<strong>de</strong> tomar valores entre -∞ y +∞. Sin embargo veremos más ad<strong>el</strong>ante que en la<br />
práctica, valores realistas <strong>de</strong> los parámetros poblacionales � y � 2 <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> probabilidad<br />
normal <strong>de</strong> las variables Ni, restringen UI a un intervalo <strong>de</strong> valores estrictamente positivo. Fuera <strong>de</strong> este<br />
intervalo, la distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> UI toma valores sensiblemente nulos.<br />
La variable aleatoria auxiliar � y su distribución <strong>de</strong> probabilidad<br />
La tarea que <strong>de</strong>bemos realizar a continuación es simplificar la expresión para la distribución <strong>de</strong><br />
probabilidad <strong>de</strong> UI y convertirla en otra más fácil <strong>de</strong> estudiar <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista analítico y, sobre<br />
todo, numérico. En primer lugar, advertimos que la expresión [10] no sólo es función <strong>de</strong> UI, si no también<br />
<strong>de</strong> � y �, y d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es r. Pue<strong>de</strong> verse que la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con � y � se reduce a una<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con <strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> ambos parámetros, que <strong>de</strong>nominamos<br />
[12]<br />
siguiendo a Ramírez-Ros 3,4 , y que no es más que la <strong>de</strong>sviación típica r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> las variables Ni. El<br />
parámetro Sc es siempre positivo.<br />
En segundo lugar, <strong>de</strong>finimos la variable aleatoria auxiliar<br />
[13]<br />
que po<strong>de</strong>mos consi<strong>de</strong>rar como una Uniformidad Integral reducida. La conveniencia <strong>de</strong> este cambio <strong>de</strong><br />
variable está implícita en <strong>el</strong> trabajo <strong>de</strong> Ramírez-Ros 3 . La introducción <strong>de</strong> � resu<strong>el</strong>ve <strong>el</strong> problema que se<br />
plantea cuando estudiamos la distribución <strong>de</strong> UI en <strong>el</strong> límite en que Sc tien<strong>de</strong> a cero. En tal situación, la<br />
distribución <strong>de</strong> UI tien<strong>de</strong> a ser infinitamente estrecha y con valor no nulo sólo en UI = 0 3 . Esto complica<br />
también <strong>el</strong> estudio numérico <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> UI para valores pequeños <strong>de</strong> Sc. La distribución <strong>de</strong><br />
probabilidad <strong>de</strong> � no muestra esta patología y su uso tiene ventajas, como se verá más ad<strong>el</strong>ante.<br />
La r<strong>el</strong>ación entre las funciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> probabilidad 7 <strong>de</strong> � y UI se expresa sencillamente como<br />
[14]<br />
con los valores <strong>de</strong> las variables � y UI vinculados <strong>de</strong> acuerdo con [13],<br />
, [15]<br />
y , según [10].<br />
En tercer y último lugar, es natural utilizar las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la d<strong>el</strong>ta <strong>de</strong> Dirac para convertir la integral<br />
doble <strong>de</strong> la expresión [10] en una integral simple. Completados estos tres pasos, que se <strong>de</strong>tallan en <strong>el</strong><br />
Apéndice, obtenemos una fórmula más manejable para la distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> la variable �,<br />
Análisis numérico <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> �<br />
Con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> estudiar numéricamente la distribución <strong>de</strong> probabilidad [16] con diferentes <strong>el</strong>ecciones <strong>de</strong> Sc<br />
y r, redactamos un código en Matlab® que calcula la integral en mediante una suma <strong>de</strong> Riemann, en<br />
<strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> la variable � en que la distribución es apreciablemente no nula. La integral<br />
<strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> corchete d<strong>el</strong> integrando se evaluó en términos <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> error 7 que implementa<br />
Matlab®. Denotamos la distribución calculada numéricamente como , siendo <strong>el</strong><br />
conjunto <strong>de</strong> k valores discretos <strong>de</strong> γ, separados por <strong>el</strong> paso <strong>de</strong> discretización Δγ, para los que se evaluó<br />
[16].<br />
Se obtuvieron valores para los parámetros poblacionales <strong>de</strong> � moda, media, varianza, sesgo y exceso <strong>de</strong><br />
curtosis 7 , por medio <strong>de</strong> las respectivas fórmulas que se listan a continuación.<br />
[17]<br />
[16]<br />
[18]<br />
[19]<br />
903
También se realizaron representaciones gráficas <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> probabilidad y <strong>de</strong><br />
la función <strong>de</strong> distribución acumulada 7 . Esta última la evaluamos numéricamente como<br />
[20]<br />
[21]<br />
. [22]<br />
Se comprobó en cada caso la bondad <strong>de</strong>:<br />
- <strong>el</strong> paso <strong>de</strong> integración y <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> la variable <strong>de</strong> integración w en que se efectuó la<br />
suma <strong>de</strong> Riemann, y<br />
- <strong>el</strong> paso <strong>de</strong> discretización utilizado y <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> la variable aleatoria � en que se evaluó<br />
,<br />
con los siguientes métodos:<br />
� verificación <strong>de</strong> la normalización <strong>de</strong> ,<br />
� inspección visual <strong>de</strong> la consistencia <strong>de</strong> las gráficas obtenidas, y<br />
� confirmación <strong>de</strong> que la disminución d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> los pasos y la ampliación <strong>de</strong> los intervalos<br />
consi<strong>de</strong>rados no alteraban los valores calculados <strong>de</strong> los parámetros poblacionales, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la<br />
precisión <strong>de</strong>seada.<br />
La verificación <strong>de</strong> la normalización <strong>de</strong> la distribución calculada numéricamente , consistió en<br />
comprobar que se cumplía en todos los casos la condición<br />
, [23]<br />
con <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> ε fijado arbitrariamente en ε = 1,5·10 -6 .<br />
Resultados y discusión<br />
Sin ánimo <strong>de</strong> ser exhaustivos, se escogieron dos situaciones representativas a las que se aplicó <strong>el</strong> cálculo<br />
numérico recién <strong>de</strong>scrito. En la primera, fijamos r = 64x64 = 4096 y dimos diversos valores a Sc en<br />
sucesión geométrica. En la segunda, se mantuvo constante y se utilizaron valores habituales en<br />
la práctica para <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es r. A continuación se <strong>de</strong>scriben los resultados.<br />
Número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es constante (r = 64x64 = 4096)<br />
904
En las figs. 1<br />
y 2 se<br />
representan<br />
respectivame<br />
nte las<br />
funciones <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong><br />
probabilidad<br />
y las<br />
funciones <strong>de</strong><br />
distribución<br />
acumulada<br />
calculadas<br />
con distintos<br />
valores <strong>de</strong><br />
Sc, a r fijo;<br />
como se dijo<br />
anteriorment<br />
e, la función<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad<br />
<strong>de</strong><br />
probabilidad<br />
<strong>de</strong> � es<br />
sensiblemente<br />
diferente <strong>de</strong><br />
cero sólo en<br />
un intervalo<br />
acotado <strong>de</strong><br />
valores<br />
positivos <strong>de</strong> la<br />
variable.<br />
Vemos<br />
Fig. 1. Función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> probabilidad evaluada numéricamente , tomando<br />
constante <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es (r = 64x64 = 4096), y cuatro valores <strong>de</strong> Sc: (línea <strong>de</strong><br />
trazo y punto), (línea <strong>de</strong> trazo corto), (línea punteada), (línea continua).<br />
A medida que Sc toma valores cada vez más pequeños, la función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong><br />
probabilidad parece converger rápidamente a una distribución límite. A partir <strong>de</strong><br />
, la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> con Sc es débil, y a la escala <strong>de</strong> la gráfica, las<br />
curvas <strong>de</strong> las distribuciones calculadas con serían indistinguibles entre<br />
sí.<br />
también en la fig. 1 que la distribución <strong>de</strong> � es unimodal y siempre sesgada hacia la <strong>de</strong>recha, hacia los<br />
valores mayores <strong>de</strong> la variable aleatoria. El sesgo <strong>de</strong> la distribución es por tanto positivo. Asimismo, la<br />
figura pone <strong>de</strong> r<strong>el</strong>ieve que los valores <strong>de</strong> la distribución están siempre bastante concentrados cerca <strong>de</strong> la<br />
media, lo que implica un coeficiente <strong>de</strong> curtosis <strong>el</strong>evado.<br />
Cuando Sc es igual a , la gráfica <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> probabilidad y la r<strong>el</strong>ación [15] hacen<br />
evi<strong>de</strong>nte que es posible (y muy probable) que UI > 1, o equivalentemente que γ > √10 ≈ 3,16. Esto se<br />
<strong>de</strong>be a que con valores <strong>de</strong> Sc no suficientemente pequeños existe una probabilidad muy significativa <strong>de</strong><br />
que Nm < 0 (ver r<strong>el</strong>aciones dadas en [11]), lo que invalida la aplicación práctica <strong>de</strong> nuestro mod<strong>el</strong>o. Los<br />
otros valores <strong>de</strong> Sc que hemos utilizado no dan lugar a este problema.<br />
Por otro lado, ambas figuras muestran la rápida convergencia <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> la variable � a una<br />
distribución límite a medida que Sc se acerca a cero. Esta distribución correspon<strong>de</strong> al caso particular r =<br />
4096 d<strong>el</strong> límite (bajo <strong>el</strong> signo integral) <strong>de</strong> la distribución dada por [16], cuando Sc → 0.<br />
Creemos que <strong>el</strong> cálculo analítico <strong>de</strong> este límite constituye un problema digno <strong>de</strong> consi<strong>de</strong>ración.<br />
905
En la tabla 1 se recogen los parámetros poblacionales calculados numéricamente a partir <strong>de</strong> las<br />
distribuciones<br />
obtenidas, por<br />
medio <strong>de</strong> las<br />
ecuaciones [17]<br />
a [21], y <strong>el</strong><br />
resultado <strong>de</strong> la<br />
verificación <strong>de</strong><br />
la normalización<br />
en cada caso.<br />
S c<br />
3,474 3,6457 0,1344 1,3307 3,5464 1,18·10 -6<br />
3,549 3,6280 0,0591 0,7615 1,1515 9,59·10 -8<br />
3,560 3,6263 0,0520 0,6119 0,6780 1,46·10 -6<br />
3,561 3,6261 0,0513 0,5942 0,6233 6,45·10 -7<br />
3,561 3,6261 0,0512 0,5924 0,6178 3,17·10 -7<br />
3,561 3,6261 0,0512 0,5922 0,6172 1,15·10 -6<br />
3,561 3,6261 0,0512 0,5922 0,6172 6,43·10 -8<br />
Fig. 2. Función <strong>de</strong> distribución<br />
acumulada evaluada<br />
numéricamente ,<br />
tomando constante <strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
píx<strong>el</strong>es (r = 64x64 = 4096), y<br />
cuatro valores <strong>de</strong> S c: (línea<br />
<strong>de</strong> trazo y punto), (línea <strong>de</strong><br />
trazo corto), (línea<br />
punteada), (línea<br />
continua).<br />
Tabla 8. Parámetros poblacionales <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> �� moda ( ), media ( ), varianza ( ), sesgo ( )<br />
y exceso <strong>de</strong> curtosis ( ), calculados numéricamente mediante las ecuaciones [17] a [21] con r = 64x64 = 4096.<br />
La incertidumbre <strong>de</strong> los valores es <strong>de</strong> una unidad en la última cifra <strong>de</strong>cimal representada. Todos los parámetros<br />
convergen a valores límite a medida que S c se hace cada vez más pequeño, aumentando la moda y <strong>de</strong>creciendo los<br />
<strong>de</strong>más. En la última columna se incluye la verificación <strong>de</strong> la normalización <strong>de</strong> para cada valor <strong>de</strong> S c.<br />
La r<strong>el</strong>ación entre las variables aleatorias � y UI <strong>de</strong>finida en [13], y expresada para sus valores y funciones<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> probabilidad por las fórmulas [14] y [15], nos permite hallar fácilmente los parámetros<br />
poblacionales <strong>de</strong> UI a partir <strong>de</strong> los <strong>de</strong> ��teniendo en mente las fórmulas [17] a [21].<br />
[24]<br />
[25]<br />
906
Las tres primeras r<strong>el</strong>aciones, junto a los resultados <strong>de</strong> la tabla 1, nos muestran que en <strong>el</strong> límite Sc → 0<br />
(con r = 4096) la distribución <strong>de</strong> UI se hace infinitamente estrecha ( ) y está centrada en<br />
UI = 0 ( ). Si las variables aleatorias normales número <strong>de</strong> cuentas por píx<strong>el</strong> Ni proce<strong>de</strong>n <strong>de</strong><br />
una distribución <strong>de</strong> Poisson, esta situación correspon<strong>de</strong> al límite en <strong>el</strong> que <strong>el</strong> número promedio <strong>de</strong> cuentas<br />
por píx<strong>el</strong> � es infinito, ya que en tal caso<br />
. [29]<br />
Es <strong>de</strong> esperar que, en estos dos rasgos principales ( ), <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong> la<br />
distribución <strong>de</strong> UI cuando Sc tien<strong>de</strong> a cero sea in<strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> r, ya que este caso límite<br />
significa la anulación <strong>de</strong> la variabilidad <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> Ni, alcanzándose <strong>el</strong> mismo número <strong>de</strong><br />
cuentas en todos los píx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> la imagen adquirida 3 . Por otro lado, y <strong>de</strong>bido a su <strong>de</strong>finición, <strong>el</strong> sesgo y <strong>el</strong><br />
exceso <strong>de</strong> curtosis son iguales para ambas variables aleatorias en todos los valores <strong>de</strong> Sc. Por <strong>el</strong>lo su<br />
cuantía en <strong>el</strong> límite consi<strong>de</strong>rado sí <strong>de</strong>be <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>r en principio d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es.<br />
Las r<strong>el</strong>aciones [25] y [26], y la convergencia <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> � a una distribución límite cuando Sc<br />
→ 0, justifican <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista analítico <strong>el</strong> hallazgo por <strong>el</strong> método Monte Carlo (MC) <strong>de</strong> una<br />
r<strong>el</strong>ación casi directamente proporcional <strong>de</strong> y con Sc, para valores pequeños <strong>de</strong> Sc, por parte <strong>de</strong><br />
Ramírez-Ros 3 (véase en particular <strong>el</strong> capítulo 3 <strong>de</strong> su trabajo).<br />
Se ha sugerido que la distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> UI, bajo las hipótesis que manejamos en este<br />
trabajo, pue<strong>de</strong> ser muy bien aproximada por la distribución <strong>de</strong> Gumb<strong>el</strong> (o distribución <strong>de</strong> valores<br />
extremos) 4 . La distribución <strong>de</strong> Gumb<strong>el</strong> está <strong>de</strong>finida por la función <strong>de</strong> distribución acumulada<br />
, [30]<br />
con a y b las constantes <strong>de</strong> moda y escala, respectivamente 21 . Gráficamente, la función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong><br />
probabilidad <strong>de</strong> Gumb<strong>el</strong> se parece a primera vista a las distribuciones representadas en las<br />
figs. 1 y 4; tiene sesgo positivo y curtosis <strong>el</strong>evada. Es posible calcular los valores <strong>de</strong> estos dos parámetros<br />
poblacionales a partir <strong>de</strong> [30],<br />
, y [31]<br />
, [32]<br />
con ζ(3) la constante <strong>de</strong> Apéry. Vemos que <strong>el</strong> sesgo y <strong>el</strong> exceso <strong>de</strong> curtosis son ambos in<strong>de</strong>pendientes <strong>de</strong><br />
las constantes a y b que entran en la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> Gumb<strong>el</strong>. Esta constancia d<strong>el</strong> sesgo y<br />
la curtosis es incompatible con la variabilidad que muestran los dos parámetros en la distribución <strong>de</strong> � y,<br />
por tanto, en la <strong>de</strong> UI, y que se recoge en las tablas 1 y 3 para algunos casos particulares. En<br />
consecuencia, se <strong>de</strong>duce que la distribución <strong>de</strong> Gumb<strong>el</strong> no es a<strong>de</strong>cuada para <strong>de</strong>scribir <strong>el</strong> comportamiento<br />
<strong>de</strong> las variables aleatorias � o UI, aunque quizás con algunos valores concretos <strong>de</strong> Sc y r pueda constituir<br />
una aproximación aceptable. Para un tratamiento riguroso d<strong>el</strong> problema <strong>de</strong>bemos recurrir, en <strong>el</strong> caso no<br />
suavizado que estamos estudiando, a la expresión [16] que <strong>de</strong>dujimos anteriormente.<br />
Una cuestión que ha surgido frecuentemente en <strong>el</strong> contexto <strong>de</strong> la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la Uniformidad<br />
Integral en las pruebas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> las gammacámaras, es cuál es <strong>el</strong> número mínimo <strong>de</strong><br />
cuentas totales que es necesario adquirir para que la incertidumbre d<strong>el</strong> valor obtenido ui sea inferior a un<br />
valor fijado <strong>de</strong> antemano. Experimentalmente se observa que, manteniendo <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es<br />
constante, a un menor número <strong>de</strong> cuentas totales se asocia una mayor variabilidad <strong>de</strong> la Uniformidad<br />
Integral medida, <strong>de</strong> forma que una sola <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> esta magnitud pue<strong>de</strong> ser poco fiable si lo que se<br />
preten<strong>de</strong> es verificar <strong>el</strong> buen funcionamiento d<strong>el</strong> equipo.<br />
21 En r<strong>el</strong>ación con la distribución <strong>de</strong> Gumb<strong>el</strong> y sus propieda<strong>de</strong>s consúltese, por ejemplo, Weisstein EW. Extreme<br />
Value Distribution. De MathWorld - A Wolfram Web Resource.<br />
http://mathworld.wolfram.com/ExtremeValueDistribution.html<br />
[26]<br />
[27]<br />
[28]<br />
907
Si la<br />
gammacámara<br />
funciona<br />
correctamente,<br />
la variabilidad<br />
<strong>de</strong> los valores<br />
medidos es una<br />
incertidumbre<br />
que proce<strong>de</strong><br />
únicamente d<strong>el</strong><br />
carácter<br />
aleatorio <strong>de</strong><br />
UI. La<br />
<strong>de</strong>sviación<br />
típica r<strong>el</strong>ativa<br />
poblacional <strong>de</strong><br />
UI es una<br />
representación<br />
a<strong>de</strong>cuada <strong>de</strong> su<br />
incertidumbre<br />
aleatoria. Las<br />
r<strong>el</strong>aciones [25]<br />
y [26] nos<br />
informan <strong>de</strong><br />
que se cumple<br />
, lo<br />
Fig. 3. Representación <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación típica r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> UI en función d<strong>el</strong> número total <strong>de</strong><br />
cuentas en la imagen adquirida. Se mantiene constante <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es r = 64x64 = 4096 y<br />
se incrementa <strong>el</strong> número promedio <strong>de</strong> cuentas por píx<strong>el</strong> (ver texto). Pue<strong>de</strong> verse que a partir <strong>de</strong><br />
unas 4 Mc (unas 1000 cuentas por píx<strong>el</strong> en promedio), un incremento en <strong>el</strong> número <strong>de</strong> cuentas<br />
adquiridas apenas disminuye la incertidumbre <strong>de</strong> origen aleatorio en la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> UI. Se<br />
han calculado algunos puntos intermedios a mayores <strong>de</strong> los extraídos <strong>de</strong> la tabla 1, para obtener<br />
una representación más fi<strong>el</strong> <strong>de</strong> la parte <strong>de</strong>scen<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> la curva.<br />
que nos permite utilizar los valores numéricos <strong>de</strong> la tabla 1 para caracterizar la <strong>de</strong>sviación típica r<strong>el</strong>ativa<br />
<strong>de</strong> UI cuando r = 4096. En cuanto al número total <strong>de</strong> cuentas adquiridas, si admitimos que las variables Ni<br />
proce<strong>de</strong>n <strong>de</strong> una distribución <strong>de</strong> Poisson, <strong>de</strong> forma que la ecuación [29] es válida, entonces vendrá dado<br />
por , con los valores <strong>de</strong> Sc extraídos correspondientemente <strong>de</strong> la tabla 1. En la fig. 3 se representa<br />
gráficamente la primera magnitud frente a la segunda. A medida que <strong>el</strong> número total <strong>de</strong> cuentas alcanza<br />
valores sólo medianamente <strong>el</strong>evados, la <strong>de</strong>sviación típica r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> UI disminuye rápidamente hasta un<br />
valor prácticamente constante y distinto <strong>de</strong> cero. Se observa que no merece la pena incrementar <strong>el</strong> tiempo<br />
<strong>de</strong> adquisición en exceso, ya que por encima <strong>de</strong> unos 4 millones <strong>de</strong> cuentas la incertidumbre r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong><br />
UI nunca va a disminuir por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> aproximadamente un 6,2%.<br />
En conclusión, no es posible disminuir tanto como queramos la incertidumbre en la medida <strong>de</strong> UI por<br />
medio <strong>de</strong> un aumento sin límite d<strong>el</strong> número total <strong>de</strong> cuentas adquiridas. Aunque la distribución <strong>de</strong><br />
probabilidad <strong>de</strong> UI tien<strong>de</strong> a estar centrada en torno a valores <strong>de</strong> la variable progresivamente más cercanos<br />
a cero a medida que Sc <strong>de</strong>crece, y su anchura es nula en <strong>el</strong> límite Sc → 0, la <strong>de</strong>sviación típica r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong><br />
UI tien<strong>de</strong> a una constante cuyo valor <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es r.<br />
Una aproximación más fructífera cuando se preten<strong>de</strong> valorar una medida puntual <strong>de</strong> UI es plantear una<br />
prueba <strong>de</strong> hipótesis o significancia 7 . Para <strong>el</strong>lo <strong>de</strong>bemos contar con una tabla <strong>de</strong> áreas bajo la curva<br />
correspondiente a los parámetros r y Sc <strong>de</strong> la medida. Basta por tanto con conocer la función <strong>de</strong><br />
distribución acumulada , que viene dada por la r<strong>el</strong>ación evi<strong>de</strong>nte<br />
, [33]<br />
como pue<strong>de</strong> verse también a partir <strong>de</strong> [14], [15] y la primera igualdad <strong>de</strong> [16]. La evaluación numérica <strong>de</strong><br />
se realiza con la fórmula [22] para cada <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los parámetros Sc y r.<br />
La hipótesis nula H0 que pondremos a prueba al realizar una medida <strong>de</strong> UI es que <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> la<br />
gammacámara funciona correctamente, es <strong>de</strong>cir, que la gammacámara tiene la capacidad <strong>de</strong> respon<strong>de</strong>r<br />
con una intensidad superficial <strong>de</strong> contaje constante cuando se la somete a un flujo <strong>de</strong> radiación<br />
uniformemente distribuido. De esta forma, la variabilidad experimental que observemos en la medida <strong>de</strong><br />
908
UI será puramente aleatoria y reflejará las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> probabilidad [16]. La<br />
hipótesis alterna H1 supone un malfuncionamiento d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> la gammacámara, que tiene como<br />
consecuencia que UI <strong>de</strong>je <strong>de</strong> tener un comportamiento únicamente aleatorio, o bien que éste ya no venga<br />
<strong>de</strong>terminado por la distribución que hemos <strong>de</strong>ducido. Debemos <strong>de</strong>cidir si en tal caso esperamos valores<br />
<strong>de</strong> UI <strong>de</strong>masiado altos (prueba <strong>de</strong> una cola), o tanto <strong>de</strong>masiado <strong>el</strong>evados como excesivamente pequeños<br />
(prueba <strong>de</strong> dos colas). El diseño <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> hipótesis termina con la <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
significancia.<br />
A modo <strong>de</strong> ejemplo, la tabla 2 muestra <strong>el</strong> cálculo numérico <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> distribución acumulada <strong>de</strong> UI<br />
con r = 4096 y Sc = 0,01. Po<strong>de</strong>mos plantear una prueba <strong>de</strong> una cola con un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> significancia <strong>de</strong> 0,05.<br />
La hipótesis alterna H1 incluye la suposición <strong>de</strong> que los valores medidos <strong>de</strong> UI, <strong>de</strong>bido a la avería d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector <strong>de</strong> la gammacámara, ten<strong>de</strong>rán a ser más <strong>el</strong>evados <strong>de</strong> lo que cabe pre<strong>de</strong>cir a partir <strong>de</strong> la<br />
distribución <strong>de</strong> probabilidad [16]. Inspeccionando la tabla, vemos que si la medida <strong>de</strong> UI arroja un valor<br />
superior a 4,03% po<strong>de</strong>mos rechazar la hipótesis nula con un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> confianza d<strong>el</strong> 95%. Por supuesto,<br />
nada nos impi<strong>de</strong> repetir la prueba antes <strong>de</strong> tomar una <strong>de</strong>cisión o, hablando en términos más generales,<br />
diseñar otras pruebas <strong>de</strong> hipótesis más <strong>el</strong>aboradas.<br />
ui (%)� 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9<br />
2,9 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0001<br />
3,0 0,0001 0,0001 0,0001 0,0002 0,0003 0,0004 0,0005 0,0006 0,0008 0,0011<br />
3,1 0,0014 0,0018 0,0023 0,0029 0,0036 0,0045 0,0055 0,0067 0,0082 0,0099<br />
3,2 0,0119 0,0141 0,0168 0,0198 0,0232 0,0270 0,0313 0,0361 0,0414 0,0473<br />
3,3 0,0537 0,0607 0,0684 0,0767 0,0856 0,0952 0,1054 0,1163 0,1278 0,1400<br />
3,4 0,1528 0,1662 0,1802 0,1948 0,2099 0,2255 0,2416 0,2582 0,2751 0,2923<br />
3,5 0,3099 0,3278 0,3458 0,3641 0,3825 0,4010 0,4195 0,4380 0,4565 0,4749<br />
3,6 0,4932 0,5114 0,5293 0,5471 0,5646 0,5818 0,5987 0,6153 0,6315 0,6474<br />
3,7 0,6628 0,6779 0,6926 0,7069 0,7207 0,7341 0,7470 0,7595 0,7716 0,7832<br />
3,8 0,7944 0,8052 0,8155 0,8255 0,8350 0,8440 0,8527 0,8610 0,8689 0,8765<br />
3,9 0,8837 0,8905 0,8970 0,9032 0,9091 0,9146 0,9199 0,9248 0,9296 0,9340<br />
4,0 0,9382 0,9422 0,9459 0,9494 0,9528 0,9559 0,9588 0,9616 0,9642 0,9666<br />
4,1 0,9689 0,9710 0,9731 0,9749 0,9767 0,9783 0,9799 0,9813 0,9826 0,9839<br />
4,2 0,9851 0,9862 0,9872 0,9881 0,9890 0,9898 0,9906 0,9913 0,9919 0,9925<br />
4,3 0,9931 0,9936 0,9941 0,9946 0,9950 0,9954 0,9958 0,9961 0,9964 0,9967<br />
4,4 0,9969 0,9972 0,9974 0,9976 0,9978 0,9980 0,9982 0,9983 0,9984 0,9986<br />
4,5 0,9987 0,9988 0,9989 0,9990 0,9991 0,9991 0,9992 0,9993 0,9993 0,9994<br />
4,6 0,9995 0,9995 0,9995 0,9996 0,9996 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9998<br />
4,7 0,9998 0,9998 0,9998 0,9998 0,9998 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999<br />
4,8 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000<br />
Tabla 2. Valores <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> distribución acumulada evaluada numéricamente , para r = 64x64 = 4096 y<br />
S c = 0,01. Las áreas bajo la curva preten<strong>de</strong>n ser exactas en las cuatro cifras <strong>de</strong>cimales representadas.<br />
Tangencialmente, cabe comentar que la tabla 2 pue<strong>de</strong> ser utilizada con poco error para cualquier valor <strong>de</strong><br />
Sc ≤ 0,01 si se consi<strong>de</strong>ra que la abscisa correspon<strong>de</strong> a � en lugar <strong>de</strong> a ui (%), ya que ambas magnitu<strong>de</strong>s<br />
coinci<strong>de</strong>n numéricamente cuando Sc = 0,01 y a<strong>de</strong>más la distribución <strong>de</strong> � converge rápidamente a una<br />
distribución límite cuando Sc tien<strong>de</strong> a cero, como hemos visto. Es posible ver que en tal caso <strong>el</strong> máximo<br />
error cometido, en valor absoluto, en <strong>el</strong> área bajo la curva <strong>de</strong> la distribución, es siempre inferior a 2·10 -4<br />
cuando consultamos la tabla en un valor dado <strong>de</strong> �. Inversamente, se pue<strong>de</strong> estimar que <strong>el</strong> máximo error<br />
absoluto cometido en �, para un área dada, es inferior a 7·10 -3 para todo valor <strong>de</strong> Sc inferior a 0,01.<br />
Desviación típica r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> Ni constante ( )<br />
909
Fig. 4. Función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> probabilidad evaluada numéricamente , tomando constante<br />
, y variando <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es r. Se observa que al aumentar r la distribución se hace más<br />
estrecha y está centrada alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> valores mayores <strong>de</strong> la variable �.<br />
En las figs. 4 y 5 se<br />
representan<br />
respectivamente<br />
las funciones <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong><br />
probabilidad y las<br />
funciones <strong>de</strong><br />
distribución<br />
acumulada<br />
calculadas a Sc fijo<br />
con distintos<br />
valores <strong>de</strong> r. La fig.<br />
4 muestra <strong>de</strong> nuevo<br />
cómo las funciones<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong><br />
probabilidad <strong>de</strong> �<br />
son sensiblemente<br />
diferentes <strong>de</strong> cero<br />
sólo en intervalos<br />
claramente<br />
acotados <strong>de</strong><br />
valores<br />
positivos <strong>de</strong> la<br />
variable. Estos<br />
intervalos están<br />
centrados en valores <strong>de</strong> � crecientes con <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es. Observamos también que se mantiene en<br />
todos los casos <strong>el</strong> sesgo positivo y la curtosis <strong>el</strong>evada.<br />
Intuitivamente se pue<strong>de</strong> enten<strong>de</strong>r que <strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> � hacia valores mayores <strong>de</strong><br />
la variable se <strong>de</strong>be a la mayor probabilidad que tienen Nm y NM <strong>de</strong> alcanzar valores más extremos con <strong>el</strong><br />
aumento d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es r. Los valores más extremos <strong>de</strong> Nm y NM hacen que aumente la diferencia<br />
(NM - Nm) en <strong>el</strong> numerador <strong>de</strong> UI en [9], mientras <strong>el</strong> <strong>de</strong>nominador (NM + Nm) tien<strong>de</strong> a permanecer estable,<br />
cercano a dos veces <strong>el</strong> número promedio <strong>de</strong> cuentas por píx<strong>el</strong> 3 . Esto repercute directamente en un<br />
incremento<br />
<strong>de</strong> los valores<br />
que es<br />
razonable<br />
esperar en<br />
UI, y también<br />
en � al ser Sc<br />
constante. Un<br />
estudio<br />
<strong>de</strong>tallado d<strong>el</strong><br />
comportamie<br />
nto <strong>de</strong> la<br />
distribución<br />
<strong>de</strong><br />
probabilidad<br />
conjunta <strong>de</strong><br />
Nm y NM,<br />
dada por [3],<br />
cuando r<br />
toma valores<br />
gran<strong>de</strong>s confirma este razonamiento.<br />
Fig. 5. Función <strong>de</strong> distribución acumulada evaluada numéricamente , tomando constante<br />
, y variando <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es r.<br />
910
En la tabla 3 se recogen los parámetros poblacionales calculados numéricamente a partir <strong>de</strong> las<br />
distribuciones obtenidas, y <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> la verificación <strong>de</strong> la normalización en cada caso. La moda, la<br />
media, <strong>el</strong> sesgo y <strong>el</strong> exceso <strong>de</strong> curtosis aumentan con <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es, mientras que la varianza<br />
disminuye.<br />
Es posible ver que existe<br />
una <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia<br />
aproximadamente lineal<br />
entre cada uno <strong>de</strong> estos<br />
parámetros y <strong>el</strong> logaritmo<br />
natural d<strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
píx<strong>el</strong>es. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la<br />
varianza , la<br />
corr<strong>el</strong>ación es mayor si se<br />
ajusta por mínimos<br />
cuadrados su raíz cuadrada<br />
(la <strong>de</strong>sviación típica) frente<br />
a . Como ejemplo, en<br />
la fig. 6 se representa<br />
gráficamente la media<br />
Fig. 6. Representación <strong>de</strong> la media poblacional <strong>de</strong> � calculada numéricamente<br />
frente al logaritmo neperiano d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es r. En primera aproximación la<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia entre ambas magnitu<strong>de</strong>s es lineal, por lo que se ha añadido la<br />
correspondiente recta <strong>de</strong> ajuste por mínimos cuadrados.<br />
expresión es<br />
poblacional frente a<br />
y también la<br />
correspondiente recta <strong>de</strong><br />
ajuste por mínimos<br />
cuadrados, cuya<br />
. [34]<br />
Es imprescindible recalcar, sin embargo, que la incertidumbre en los valores calculados <strong>de</strong> es mucho<br />
más pequeña que <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> los puntos en la gráfica, por lo que la recta <strong>de</strong> ajuste no es más que una<br />
primera aproximación a la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia entre ambas magnitu<strong>de</strong>s. Ésta es en realidad más compleja.<br />
r<br />
32x32 3,180 3,2484 0,0623 0,5742 0,5954 5,96·10 -7<br />
64x64 3,560 3,6263 0,0520 0,6119 0,6780 1,46·10 -6<br />
128x128 3,908 3,9715 0,0447 0,6414 0,7475 4,94·10 -7<br />
256x256 4,230 4,2913 0,0392 0,6650 0,8068 1,19·10 -7<br />
512x512 4,531 4,5904 0,0349 0,6845 0,8583 2,38·10 -7<br />
1024x1024 4,815 4,8724 0,0314 0,7011 0,9037 6,68·10 -7<br />
Tabla 3. Parámetros poblacionales <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> �� moda ( ), media ( ), varianza ( ), sesgo ( )<br />
y exceso <strong>de</strong> curtosis ( ), calculados numéricamente mediante las ecuaciones [17] a [21] con La<br />
incertidumbre <strong>de</strong> los valores es <strong>de</strong> una unidad en la última cifra <strong>de</strong>cimal representada. La media, la moda, <strong>el</strong> sesgo y<br />
<strong>el</strong> exceso <strong>de</strong> curtosis aumentan con <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es r, mientras que la varianza disminuye. En la última columna<br />
se incluye la verificación <strong>de</strong> la normalización <strong>de</strong> para cada valor <strong>de</strong> r.<br />
911
Conclusiones<br />
En <strong>el</strong> contexto d<strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la Uniformidad Integral como variable aleatoria, hemos<br />
<strong>de</strong>ducido una expresión analítica para la función <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> este parámetro <strong>de</strong> control<br />
<strong>de</strong> calidad. Nos hemos basado en un mod<strong>el</strong>o sencillo <strong>de</strong> la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> una gammacámara a<br />
un flujo uniforme <strong>de</strong> radiación inci<strong>de</strong>nte. Este mod<strong>el</strong>o es equiparable al planteado por otros autores que<br />
han estudiado la cuestión <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista experimental o mediante simulaciones con <strong>el</strong> método<br />
Monte Carlo.<br />
Se ha introducido la variable aleatoria auxiliar �, que facilita <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> probabilidad<br />
<strong>de</strong> UI cuando Sc, la <strong>de</strong>sviación típica r<strong>el</strong>ativa d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> cuentas por píx<strong>el</strong>, adopta valores pequeños.<br />
Contar con una expresión analítica para la distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> �� y con <strong>el</strong>lo <strong>de</strong> UI, clarifica la<br />
cuestión <strong>de</strong> cuál es <strong>el</strong> valor límite (máximo) <strong>de</strong> UI que po<strong>de</strong>mos medir en una imagen <strong>de</strong> control <strong>de</strong><br />
calidad si <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector funciona correctamente. Como hemos visto, <strong>de</strong>bemos mantener en mente <strong>el</strong> carácter<br />
aleatorio <strong>de</strong> UI, <strong>de</strong> forma que sólo <strong>el</strong> planteamiento <strong>de</strong> una prueba <strong>de</strong> hipótesis permite establecer límites<br />
<strong>de</strong> tolerancia <strong>de</strong> forma rigurosa.<br />
Una condición necesaria para aplicar los resultados <strong>de</strong> este trabajo al control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong><br />
gammacámaras, es <strong>de</strong>cir, a la evaluación <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> UI, es que <strong>de</strong>ben conocerse los parámetros r y<br />
Sc <strong>de</strong> las imágenes adquiridas.<br />
En principio, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> cada imagen se pue<strong>de</strong> fijar <strong>de</strong> antemano sin mayores dificulta<strong>de</strong>s,<br />
aunque para conocer <strong>el</strong> valor efectivo <strong>de</strong> r <strong>de</strong>be tenerse en cuenta la posible <strong>el</strong>iminación por <strong>el</strong> software<br />
<strong>de</strong> la gammacámara <strong>de</strong> varias filas y columnas <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es en los bor<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la imagen, previamente a la<br />
evaluación <strong>de</strong> UI.<br />
Averiguar Sc requiere un estudio previo <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> las variables Ni en la<br />
gammacámara concreta que es objeto <strong>de</strong> la prueba, en condiciones normales <strong>de</strong> funcionamiento. En<br />
particular, es necesario caracterizar � como función <strong>de</strong> � para los valores efectivos <strong>de</strong> r que sean <strong>de</strong><br />
interés. Esta información podría suministrarla <strong>el</strong> fabricante en la documentación d<strong>el</strong> equipo, o bien podría<br />
<strong>de</strong>terminarse experimentalmente si <strong>el</strong> software <strong>de</strong> la gammacámara aporta estadísticas <strong>de</strong>talladas <strong>de</strong> los<br />
valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> las imágenes o permite acce<strong>de</strong>r a <strong>el</strong>los <strong>de</strong> forma directa o indirecta. Recuér<strong>de</strong>se que<br />
una hipótesis <strong>de</strong> este trabajo es que las variables Ni son in<strong>de</strong>pendientes y se distribuyen <strong>de</strong> forma igual,<br />
por lo que la varianza muestral y la media muestral <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> una imagen adquirida en<br />
las condiciones experimentales propias <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> UI, son estimadores insesgados 7 <strong>de</strong> los<br />
parámetros poblacionales � � y �, respectivamente, <strong>de</strong> Ni. Por otro lado, es necesario matizar que si se<br />
utilizan los valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> la propia imagen con la que se evalúa UI para estimar Sc, se corre <strong>el</strong> riesgo<br />
<strong>de</strong> que <strong>de</strong> hecho exista un <strong>de</strong>fecto <strong>de</strong> uniformidad en la capacidad <strong>de</strong> respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> la<br />
gammacámara. En tal caso, a la hora <strong>de</strong> realizar la prueba <strong>de</strong> hipótesis estaríamos utilizando la tabla <strong>de</strong><br />
áreas bajo la curva correspondiente a un valor alterado <strong>de</strong> Sc, lo que es incorrecto y podría llevarnos<br />
a tomar una <strong>de</strong>cisión errónea.<br />
Como ya se dijo inicialmente, la distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> � que hemos obtenido correspon<strong>de</strong> al<br />
caso en que no se aplica a la imagen adquirida <strong>el</strong> filtro <strong>de</strong> suavizado que recomiendan casi todos los<br />
protocolos. Analíticamente <strong>el</strong> problema es mucho más complejo cuando se tiene en cuenta <strong>el</strong> filtro <strong>de</strong><br />
suavizado, ya que entonces las variables aleatorias número <strong>de</strong> cuentas por píx<strong>el</strong> Ni <strong>de</strong>jan <strong>de</strong> ser<br />
in<strong>de</strong>pendientes. Sin embargo, creemos que un abordaje <strong>de</strong> la cuestión con técnicas analíticas y numéricas<br />
más potentes y eficaces que las que nosotros hemos empleado, pue<strong>de</strong> arrojar más luz sobre las<br />
propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> UI, complementando los resultados a los que otros autores han llegado anteriormente.<br />
Apéndice<br />
Para la <strong>de</strong>ducción, a partir <strong>de</strong> la expresión [10], <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> probabilidad <strong>de</strong> � [16] que hemos<br />
utilizado en nuestro análisis numérico, primeramente realizamos <strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> variable ,<br />
. El <strong>de</strong>terminante d<strong>el</strong> Jacobiano <strong>de</strong> la transformación es . Asimismo, a la<br />
integral d<strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> corchete en <strong>el</strong> integrando <strong>de</strong> [10] le aplicamos <strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> variable , y<br />
<strong>de</strong>finimos Es fácil comprobar que obtenemos la siguiente expresión,<br />
912
. [A1]<br />
Ahora introducimos la variable aleatoria auxiliar en [A1] y vemos que su distribución <strong>de</strong><br />
probabilidad viene dada por<br />
. [A2]<br />
Por último, consi<strong>de</strong>remos <strong>el</strong> argumento <strong>de</strong> la d<strong>el</strong>ta <strong>de</strong> Dirac en [A2] como una función <strong>de</strong> y<br />
apliquemos la propiedad <strong>de</strong> la d<strong>el</strong>ta<br />
, [A3]<br />
don<strong>de</strong> f(x) <strong>de</strong>signa una función <strong>de</strong> una variable in<strong>de</strong>pendiente x, f'(x) su primera <strong>de</strong>rivada y {xi} es <strong>el</strong><br />
conjunto <strong>de</strong> las raíces <strong>de</strong> f(x), es <strong>de</strong>cir, las soluciones <strong>de</strong> la ecuación f(x) = 0. Si <strong>de</strong>finimos<br />
, [A4]<br />
entonces la única raíz <strong>de</strong> viene dada por<br />
, [A5]<br />
y es inmediato calcular <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> su primera <strong>de</strong>rivada en este punto,<br />
De esta forma, po<strong>de</strong>mos escribir<br />
. [A6]<br />
. [A7]<br />
Antes <strong>de</strong> insertar [A7] en la expresión [A2] para la distribución <strong>de</strong> �, <strong>de</strong>bemos comprobar en qué<br />
condiciones pertenece al intervalo <strong>de</strong> integración <strong>de</strong> , comprendido entre -∞ y . Dado que Sc<br />
es positivo, y con � adoptando en consecuencia valores estrictamente positivos <strong>de</strong>bido al significado<br />
físico d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o planteado, vemos que, según [A5], pue<strong>de</strong> tomar valores entre y . Por lo<br />
tanto, si es negativo queda fuera d<strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> integración <strong>de</strong> , y lo contrario ocurre si<br />
es positivo. Teniendo en cuenta este extremo, po<strong>de</strong>mos introducir [A7] en la distribución <strong>de</strong> � y utilizar la<br />
propiedad fundamental <strong>de</strong> la d<strong>el</strong>ta <strong>de</strong> Dirac para resolver la integral en .<br />
[A8]<br />
Simplificando la expresión obtenida y renombrando las variables <strong>de</strong> integración, que son mudas,<br />
obtenemos finalmente<br />
, [A9]<br />
que era la fórmula <strong>de</strong>seada.<br />
Bibliografía<br />
1. <strong>SEFM</strong>, SEMN, SEPR. Protocolo Nacional d<strong>el</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en la Instrumentación en Medicina Nuclear.<br />
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7. Spiegu<strong>el</strong> M, Schiller J, Srinivasan A. Probabilidad y estadística. 2ª ed. McGraw-Hill Interamericana; 2001.<br />
914
SEGUIMIENTO AUTOMÁTICO DE LA CONSTANCIA DE LA<br />
CADENA DE IMAGEN DE EQUIPOS RADIOGRÁFICOS<br />
MEDIANTE HERRAMIENTA INTEGRADA POR MANIQUÍ Y<br />
SOFTWARE DE EVALUACIÓN<br />
P.Mayo 1� , G.Verdú 2 , F.Ro<strong>de</strong>nas 3 , B.Marín 2 , D.Alcaraz 1<br />
1 TITANIA ST, Grupo Dominguis, Sorolla Center, local 10, Avda. <strong>de</strong> las Cortes<br />
Valencianas, nº 58, 46015, Valencia<br />
2 Instituto <strong>de</strong> Seguridad Industrial, Radiofísica y Medioambiental, Universidad<br />
Politécnica <strong>de</strong> Valencia, Camino <strong>de</strong> Vera s/n, Valencia<br />
3 Departamento <strong>de</strong> Matemática Aplicada, Universidad Politécnica <strong>de</strong> Valencia, Camino<br />
<strong>de</strong> Vera s/n, Valencia<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se ha <strong>de</strong>sarrollado un interfaz gráfico aplicado a los equipos radiográficos con<br />
obtención <strong>de</strong> imagen digital, los cuales están remplazando a los convencionales <strong>de</strong> imagen<br />
analógica. Este aumento <strong>de</strong> la utilización <strong>de</strong> aparatos con tecnología digital hace necesario un<br />
estudio d<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen obtenida en este tipo <strong>de</strong> equipos, necesario para<br />
garantizar unas imágenes a<strong>de</strong>cuadas que permitan un diagnóstico correcto. De esta forma, se<br />
presenta una herramienta global que permite un seguimiento <strong>de</strong> constancia <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen<br />
automático y flexible en un entorno gráfico, integrada por un maniquí específico diseñado<br />
RACON con diversas zonas <strong>de</strong> test, junto con un software SoftRACON para la evaluación<br />
automática <strong>de</strong> las imágenes d<strong>el</strong> maniquí, basado en algoritmos <strong>de</strong> procesamiento digital <strong>de</strong><br />
imagen. La validación <strong>de</strong> esta herramienta la han llevado a cabo varios hospitales <strong>de</strong> referencia en<br />
la implantación <strong>de</strong> procedimientos <strong>de</strong> análisis, los cuales la están utilizando actualmente por los<br />
buenos resultados obtenidos. Así mismo también está siendo utilizada por la UTPR <strong>de</strong> LAINSA<br />
mediante la prestación <strong>de</strong> sus servicios <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> radiodiagnóstico.<br />
Palabras clave: maniquí, constancia, equipo radiodiagnóstico, digital<br />
ABSTRACT<br />
In this paper it has been <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped a graphical interface applied to radiographic equipment with<br />
digital image acquisition, which are replacing conventional analogical equipments. This increase<br />
of use of digital technology <strong>de</strong>vices requires a study analyzing the image quality obtained in this<br />
type of equipments to ensure a<strong>de</strong>quate images that allow correct diagnosis. In this way, it is<br />
presented a global tool consisting of a specific <strong>de</strong>signed phantom RACON with several test areas,<br />
and a software SoftRACON for automatic evaluation of phantom images based on digital image<br />
processing algorithms. The validation of this tool has been ma<strong>de</strong> in several referral hospitals in the<br />
implementation of testing procedures, which are using it now due to the good results obtained.<br />
Likewise it is also being used by the UTPR of LAINSA providing services of quality control in<br />
radiological units.<br />
Key words: phantom, constancy, radiodiagnostic equipment, digital<br />
� p.mayo@titaniast.com<br />
915
1. Introducción<br />
En <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> radiodiagnóstico, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> maniquíes radiográficos<br />
permite <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> la imagen obtenida por <strong>el</strong> equipo radiográfico <strong>de</strong> forma<br />
objetiva. En equipos radiográficos digitales <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la imagen pue<strong>de</strong> ser automatizada, pues<br />
es posible la adquisición <strong>de</strong> la misma tanto en los equipos <strong>de</strong> radiografía digital indirecta o<br />
computerizada como en los digitales directos o <strong>de</strong> sensor [1]. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> equipos analógicos <strong>de</strong><br />
pantalla-p<strong>el</strong>ícula este análisis también pue<strong>de</strong> ser aplicable, digitalizando la imagen previamente en<br />
un escáner profesional.<br />
En este trabajo se presenta una herramienta global que permite un seguimiento <strong>de</strong> constancia <strong>de</strong> la<br />
calidad <strong>de</strong> imagen automático y flexible en un entorno gráfico, integrada por un maniquí<br />
específico diseñado RACON con diversas zonas <strong>de</strong> test, junto con un software SoftRACON para<br />
la evaluación automática <strong>de</strong> las imágenes d<strong>el</strong> maniquí, basado en algoritmos <strong>de</strong> procesamiento<br />
digital <strong>de</strong> imagen. Ello permite obtener parámetros cuantitativos <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> la imagen en<br />
cuanto a la resolución contraste-<strong>de</strong>talle, la uniformidad <strong>de</strong> la imagen, <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> contraste.. etc y<br />
la verificación <strong>de</strong> parámetros geométricos respecto al haz <strong>de</strong> radiación, haz luminoso y receptor <strong>de</strong><br />
imagen.<br />
La validación <strong>de</strong> esta herramienta la han llevado a cabo varios hospitales <strong>de</strong> referencia en la<br />
implantación <strong>de</strong> procedimientos <strong>de</strong> análisis, los cuales la están utilizando actualmente por los<br />
buenos resultados obtenidos. Así mismo también está siendo utilizada por Unida<strong>de</strong>s Técnicas <strong>de</strong><br />
Protección Radiológica mediante la prestación <strong>de</strong> sus servicios <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en unida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> radiodiagnóstico.<br />
2. Descripción <strong>de</strong> la herramienta <strong>de</strong> evaluación automática <strong>de</strong> la constancia d<strong>el</strong> sistema<br />
<strong>de</strong> imagen.<br />
A continuación se presenta la herramienta <strong>de</strong> constancia aplicada a quipos radiográficos digitales<br />
RACON y SoftRACON.<br />
Estas nuevas técnicas van a permitir analizar la constancia <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> radiografía digitales<br />
convencionales, en su funcionamiento normal repercutiendo en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> mismo y<br />
<strong>de</strong>tectando posibles modos <strong>de</strong> funcionamiento anómalo <strong>de</strong> dichos equipos. Para <strong>el</strong>lo <strong>el</strong> maniquí<br />
diseñado permite la evaluación mediante diversos test que incluyen zonas <strong>de</strong> bajo contraste,<br />
resolución, rango dinámico <strong>de</strong> grises, e uniformidad evaluando la constancia <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong><br />
radiografía digitales computerizada y digital directa.<br />
El maniquí radiográfico diseñado RACON sirve para cuantificar la calidad <strong>de</strong> imagen obtenida por<br />
equipos radiográficos digitales a través <strong>de</strong> distintas zonas <strong>de</strong> test implantadas en él (bajo contraste,<br />
resolución, homogeneidad, marcas geométricas para <strong>el</strong> centrado y concordancia <strong>de</strong> campos..),<br />
siguiendo especificaciones tal como las recomendadas por organismos y normas nacionales e<br />
internacionales (IRPA, IEC-61223-2-9, RD 1976/1999,...) [2,3,4]. En la Figura 1 se muestra una<br />
imagen radiográfica d<strong>el</strong> maniquí:<br />
Conjuntamente, se ha <strong>de</strong>sarrollado la aplicación informática SoftRACON que permite <strong>el</strong> análisis y<br />
evaluación automática <strong>de</strong> las imágenes adquiridas <strong>de</strong> RACON en un equipo radiográfico digital.<br />
De esta manera se dispone <strong>de</strong> una herramienta global que obtiene una evaluación automática y<br />
flexible en un entorno gráfico amigable para <strong>el</strong> usuario.<br />
En la Figura 1 se muestra una imagen radiográfica d<strong>el</strong> maniquí RACON y la pantalla <strong>de</strong> inicio d<strong>el</strong><br />
programa SoftRACON.<br />
916
Fig. 1 Imagen Radiográfica <strong>de</strong> RACON y Pantalla <strong>de</strong> inicio <strong>de</strong> SoftRACON<br />
El software permite obtener valores indicadores objetivos <strong>de</strong> la evaluación <strong>de</strong> la constancia <strong>de</strong> la<br />
calidad <strong>de</strong> imagen obtenida [5] y <strong>de</strong> su ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> obtención mediante parámetros indicadores <strong>de</strong><br />
calidad <strong>de</strong> imagen tales como curva contraste-<strong>de</strong>talle y <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen (IQF)), con<br />
<strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> realizar un control <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> la imagen producida por <strong>el</strong> equipo radiográfico<br />
digital, sin necesidad <strong>de</strong> que dicho control lo realice un técnico experto, ahorrando tiempo, costes<br />
y aumentando la objetividad d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> imagen.<br />
Se han adquirido imágenes en formato DICOM, que es <strong>el</strong> formato que se está implantando en <strong>el</strong><br />
campo <strong>de</strong> radiología médica, d<strong>el</strong> maniquí RACON variando las condiciones <strong>de</strong> funcionamiento d<strong>el</strong><br />
equipo radiográfico convencional, en cuanto al voltaje, intensidad, y tiempo <strong>de</strong> exposición. Dicho<br />
formato <strong>de</strong> imagen posee en la cabecera ciertos datos <strong>de</strong> interés en la obtención <strong>de</strong> la imagen para<br />
su posterior análisis tales como resolución <strong>de</strong> la imagen que es útil para los datos geométricos <strong>de</strong><br />
los objetos <strong>de</strong> test , niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> intensidad <strong>de</strong> gris asociado al número <strong>de</strong> bits empleados en la<br />
digitalización <strong>de</strong> la imagen, etc..<br />
Una vez leída la cabecera d<strong>el</strong> archivo <strong>de</strong> imagen DICOM, <strong>el</strong> software <strong>de</strong>sarrollado Softracon<br />
analiza cada una <strong>de</strong> las zonas <strong>de</strong> test presentes en <strong>el</strong> mismo, buscando mediante métodos <strong>de</strong><br />
segmentación cada uno <strong>de</strong> dichos test y aplicando técnicas particulares para extraer características<br />
geométricas y <strong>de</strong> grises <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los.<br />
El programa SoftRACON comienza con <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> verificaciones geométricas entre los campos<br />
luminoso, irradiado y soporte <strong>de</strong> imagen. A partir <strong>de</strong> marcas geométricas <strong>de</strong> búsqueda automática,<br />
<strong>el</strong> programa sitúa cada uno <strong>de</strong> los objetos <strong>de</strong> test consi<strong>de</strong>rándolos como subimágenes sobre las que<br />
aplica un algoritmo específico <strong>de</strong> segmentación. Tras esto, <strong>el</strong> programa analiza cada una <strong>de</strong> las<br />
zonas <strong>de</strong> test <strong>de</strong> forma modular e in<strong>de</strong>pendiente [6].<br />
A continuación se muestran <strong>el</strong> análisis para la zona <strong>de</strong> test <strong>de</strong> la cuña <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s y zona <strong>de</strong><br />
resolución (figura 2) y <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> bajo contraste (figura 3).<br />
917
(a) (b)<br />
Fig. 2 a) Análisis <strong>de</strong> test <strong>de</strong> cuña <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s, don<strong>de</strong> se muestra <strong>el</strong> rango dinámico<br />
<strong>de</strong> la imagen. b) Análisis <strong>de</strong> test <strong>de</strong> zona <strong>de</strong> resolución. El programa calcula <strong>el</strong> límite<br />
<strong>de</strong> pares <strong>de</strong> líneas por mm <strong>de</strong> la resolución espacial.<br />
Fig. 3 Análisis <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> bajo contraste.<br />
Tras esto se pue<strong>de</strong> realizar una valoración global <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen obtenida conforme a los<br />
valores cuantitativos obtenidos tras <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las zonas y así realizar un estudio d<strong>el</strong><br />
funcionamiento <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> imagen en base a la calidad <strong>de</strong> imagen obtenida.<br />
El programa genera informes en Exc<strong>el</strong> <strong>de</strong> los análisis <strong>de</strong> imágenes obtenidas tanto <strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong><br />
referencia como <strong>de</strong> las posteriores y establece unas tolerancias para que <strong>el</strong> usuario pueda comparar<br />
con valores <strong>de</strong> años anteriores para un seguimiento <strong>de</strong> la evolución temporal <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong><br />
imagen obtenidas (véase figura 4).<br />
918
Fig. 4 Resumen d<strong>el</strong> análisis d<strong>el</strong> programa Exc<strong>el</strong> emitido por SoftRACON.<br />
3. Resultados d<strong>el</strong> Testeo d<strong>el</strong> Sistema <strong>de</strong> evaluación automática <strong>de</strong> la constancia<br />
A continuación se muestran los resultados obtenidos a lo largo d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> la<br />
herramienta que se presenta en este trabajo. Dicha validación se ha llevado a cabo en varios<br />
hospitales <strong>de</strong> referencia en la implantación <strong>de</strong> procedimientos <strong>de</strong> análisis, mediante la adquisición<br />
<strong>de</strong> diversas imágenes radiográficas en distintos equipos <strong>de</strong> rayos X disponibles en cada uno <strong>de</strong> los<br />
hospitales y <strong>el</strong> posterior análisis <strong>de</strong> las mismas.<br />
En un primer estudio, la adquisición <strong>de</strong> las imágenes se ha realizado en momentos diferentes, pero<br />
siempre bajo unas mismas condiciones <strong>de</strong> exposición y colocando <strong>el</strong> maniquí radiográfico<br />
RACON en posición estándar. Posteriormente, se han analizado las imágenes mediante <strong>el</strong> software<br />
<strong>de</strong>sarrollado SoftRACON. En la Tabla 1 se muestra los resultados obtenidos en las pruebas <strong>de</strong><br />
aceptabilidad realizadas en 3 equipos d<strong>el</strong> Hospital nº1. El resultado para cada parámetro <strong>de</strong> imagen<br />
se muestra <strong>de</strong> forma numérica y, a<strong>de</strong>más, en ver<strong>de</strong> se muestran los resultados que SoftRACON<br />
indica como “Correctos” y, en naranja, los “Incorrectos”. Dichos resultados se obtienen a través <strong>de</strong><br />
la comparación d<strong>el</strong> valor numérico obtenido con <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> aceptabilidad marcado, en algunos<br />
casos por normativa [4], y en los casos en los cuales no existe normativa al respecto, mediante<br />
valores recomendables por la experiencia.<br />
919
Tabla No.1 Resultados <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong> aceptabilidad realizadas<br />
Coinci<strong>de</strong>ncia<br />
Radiación-Luz (%)<br />
Centrado<br />
Radiación-Luz (%)<br />
Centrado<br />
Radiación-<br />
Receptor Imagen<br />
(%)<br />
Centrado Luz-<br />
Receptor Imagen<br />
(%)<br />
Coinci<strong>de</strong>ncia<br />
Centro Luz-<br />
Campo Lumin (%)<br />
Ortogonalidad d<strong>el</strong><br />
haz (º)<br />
Resolución alto<br />
cont. (pl/mm)<br />
Detalles <strong>de</strong> bajo<br />
contrast. IQFr<strong>el</strong>(%)<br />
Cuña <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s Cr (%)<br />
Uniformidad<br />
Horizontal σ (%)<br />
Imagen1 Imagen2 Imagen3 Imagen4 Imagen5 Imagen6<br />
0,62295 1,4115 0,63953 1,5424 1,043 0,73984<br />
0,57235 1,2786 0,31801 0,79747 0,40931 0,060366<br />
0,28444 1,3157 0,40398 0,66705 0,73866 0,58848<br />
0,78135 1,6678 0,48426 0,55171 0,49676 0,53584<br />
0,46472 0,098409 0,071255 0,91224 0,47271 0,83731<br />
0,9 0,2 1,5 1,4 1,5 1,4<br />
2,8 3,1 2,2 2,5 2,5 2,2<br />
46,3071 45,8792 17,3821 17,8872 47,3439 43,0673<br />
67,5157 58,4318 80,4843 94,8529 49,4798 57,714<br />
1,3397 1,4906 6,9584 5,3039 0,79822 1,0046<br />
Planidad Hor (%) 2,105 1,6163 3,4552 0,65115 0,14166 0,70632<br />
Uniformidad<br />
Vertical σ (%)<br />
1,4087 1,6766 7,6578 5,6713 0,75419 1,0388<br />
Planidad Vert (%) 1,7663 1,3126 2,9356 2,3549 0,99229 0,46033<br />
Los resultados obtenidos a través d<strong>el</strong> análisis automático realizado por SoftRACON <strong>de</strong> imágenes<br />
radiográficas obtenidas en condiciones similares, indican que <strong>el</strong> sistema es fiable y eficaz, pues<br />
dichos resultados han sido en todos los casos correctos y, a<strong>de</strong>más, ofrecen mayor precisión que los<br />
procedimientos que se utilizan actualmente para valorar la calidad <strong>de</strong> imagen en procesos <strong>de</strong><br />
control <strong>de</strong> calidad.<br />
Por otra parte, en un segundo estudio, la adquisición <strong>de</strong> las imágenes se ha realizado variando las<br />
condiciones <strong>de</strong> tiempo, corriente y tensión. Posteriormente, se han analizado las imágenes<br />
mediante <strong>el</strong> software <strong>de</strong>sarrollado SoftRACON, obteniendo <strong>de</strong> forma automática los resultados <strong>de</strong><br />
aceptabilidad.<br />
A modo <strong>de</strong> ejemplo, se <strong>de</strong>scriben los resultados obtenidos variando la carga <strong>de</strong> trabajo. Al<br />
aumentar la carga <strong>de</strong> trabajo a la cual se adquiere la imagen, es <strong>de</strong> esperar que aumente <strong>el</strong> ruido en<br />
la misma. A causa <strong>de</strong> dicho aumento <strong>de</strong> ruido, en la zona <strong>de</strong> bajo contraste los discos son menos<br />
apreciables, por lo que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> discos <strong>de</strong>tectados <strong>de</strong>bería disminuir, teniendo como resultado<br />
un índice <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen (IQFr<strong>el</strong>) menor.<br />
En <strong>el</strong> Hospital nº2 se obtuvieron 3 imágenes aumentando <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> exposición y, por lo tanto,<br />
<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> carga en cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las, por lo que se <strong>de</strong>bería <strong>de</strong> observar dicha disminución en <strong>el</strong><br />
IQFr<strong>el</strong>. Esta disminución, efectivamente, se ha producido, tal y como se muestra en la Tabla 2.<br />
Tabla No.2 Resultados d<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> imágenes obtenidas con cargas distintas en <strong>el</strong> Hospital nº2<br />
Imagen #1: 63 ms Imagen #2: 80 ms Imagen #3: 100 ms<br />
Detalles <strong>de</strong> bajo contraste. IQFr<strong>el</strong>(%) 50 49,0839 43,9627<br />
920
En la figura 5 se muestran los discos <strong>de</strong>tectados en la zona <strong>de</strong> bajo contraste <strong>de</strong> RACON para cada<br />
una <strong>de</strong> las imágenes adquiridas, observándose al aumentar la carga <strong>de</strong> trabajo se reducen los discos<br />
que SoftRACON es capaz <strong>de</strong> distinguir en la zona <strong>de</strong> bajo contraste d<strong>el</strong> maniquí RACON, por lo<br />
que se produce una reducción en <strong>el</strong> índice IQFr<strong>el</strong> (véase figura 6).<br />
(a) (b) (c)<br />
Fig. 5 Discos <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> bajo contraste <strong>de</strong>tectados por SoftRACON. a) Imagen<br />
adquirida a 63 ms. b) Imagen adquirida a 80 ms. c) Imagen adquirida a 100 ms<br />
Fig. 6 Variación d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen IQFr<strong>el</strong> en función <strong>de</strong> la variación<br />
d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> exposición en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> imagen<br />
4. Conclusiones<br />
La aplicación d<strong>el</strong> maniquí radiográfico RACON <strong>de</strong>sarrollado sirve para cuantificar la calidad <strong>de</strong><br />
imagen obtenida por un <strong>de</strong>terminado equipo radiográfico mediante test <strong>de</strong> constancia con diversos<br />
objetos implementados en <strong>el</strong>. El maniquí también sirve para evaluar la constancia <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong><br />
imagen en equipos <strong>de</strong> distinta tecnología digital computerizada y digital directa testeando la<br />
integridad geométrica d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> rayos X, tal como la concordancia, <strong>el</strong> centrado, la<br />
perpendicularidad, la homogeneidad <strong>de</strong> la imagen.<br />
Conjuntamente la herramienta informática <strong>de</strong> gestión modular SoftRACON <strong>de</strong>sarrollada permite<br />
una evaluación automática y flexible en un entorno gráfico y amigable para <strong>el</strong> usuario. De esta<br />
manera se pue<strong>de</strong> comparar <strong>el</strong> análisis obtenido con análisis anteriores, ver sus tolerancias y<br />
comparar con valores mínimos <strong>de</strong> aceptabilidad según normas recomendadas nacionales e<br />
internacionales. El software permite generar informes Exc<strong>el</strong> que <strong>el</strong> usuario pue<strong>de</strong> editar <strong>de</strong> manera<br />
sencilla.<br />
Tal como muestran los resultados en <strong>el</strong> presente trabajo, la vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> la herramienta <strong>de</strong>sarrollada<br />
como sistema para <strong>el</strong> seguimiento <strong>de</strong> la constancia <strong>de</strong> equipos radiográficos digitales es <strong>de</strong> gran<br />
eficacia y fiabilidad.<br />
921
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[6] González R. y Woods R., Digital Image Processing, 3rd. Edition. Prentice-Hall, 2008<br />
922
PROCEDIMIENTO DE CONTROL PARA LA SUSTITUCIÓN DEL<br />
SISTEMA DE IMAGEN EN UNA SALA DE RADIODIAGNÓSTICO<br />
M.Agulla 1,� , M.Garrido 2 , R.Torres 1 , C.Andrés 1 , I.Hernando 1 , F.J.Recio 2<br />
1 Hospital Univesitario Río Hortega, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica,<br />
Valladolid, España<br />
2 Complejo Asistencial <strong>de</strong> Segovia, Servicio <strong>de</strong> Radiodiagnóstico, Segovia, España<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se <strong>de</strong>scriben los criterios y procesos empleados para valorar la sustitución <strong>de</strong> un sistema<br />
<strong>de</strong> radiografía computarizada por uno basado en dos pan<strong>el</strong>es inalámbricos en una sala <strong>de</strong>stinada a la<br />
radiología <strong>de</strong> urgencia. Se propone un procedimiento que evalúa tal sustitución en términos <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong><br />
imagen y dosis a pacientes, así como otros aspectos también fundamentales como la ergonomía y<br />
funcionalidad <strong>de</strong> la sala.<br />
Palabras claves: calidad <strong>de</strong> imagen, dosis a pacientes, ergonomía, radiografía computarizada, pan<strong>el</strong><br />
plano.<br />
ABSTRACT<br />
In this work we <strong>de</strong>scribe the criteria and processes used to evaluate the substitution of a computed<br />
radiography system for another one based on two wir<strong>el</strong>ess flat pan<strong>el</strong>s in a radiographic room <strong>de</strong>dicated to<br />
emergency exams. A procedure to evaluate that substitution in terms of image quality and patient dose, as<br />
w<strong>el</strong>l as ergonomics and functionality aspects, is <strong>de</strong>scribed.<br />
Key Words: image quality, patient dose, ergonomics, computed radiography, flat pan<strong>el</strong>.<br />
Introducción.<br />
Paulatinamente se han venido sustituyendo en nuestro país los sistemas <strong>de</strong> imagen convencionales <strong>de</strong><br />
radiodiagnóstico por sistemas digitales. Aunque inicialmente la introducción <strong>de</strong> tales sistemas dio lugar a<br />
cierto <strong>de</strong>bate sobre sus ventajas e inconvenientes (1) , pronto <strong>de</strong>mostraron su superioridad frente a los<br />
sistemas analógicos basados en la combinación <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula-pantalla <strong>de</strong>bido principalmente a su mayor<br />
latitud y a su capacidad para permitir optimizar por separado las funciones <strong>de</strong> adquisición, visualización,<br />
trasmisión y archivo (2) .<br />
La transición hacia la radiología digital se ha venido haciendo tradicionalmente <strong>de</strong> dos maneras. Una <strong>de</strong><br />
<strong>el</strong>las consiste en la sustitución d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen analógico por un sistema <strong>de</strong> radiografía<br />
computarizada (CR). Estos sistemas emplean un chasis <strong>de</strong> dimensiones similares a los chasis <strong>de</strong><br />
radiografía convencional en cuyo interior hay una lámina <strong>de</strong> fósforo fotoestimulable sobre la que queda la<br />
imagen latente tras la exposición a los rayos X. Posteriormente, este chasis es introducido en un lector que<br />
extrae la información contenida en <strong>el</strong> fósforo para presentar la imagen digital. Estos sistemas tienen la<br />
ventaja <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r ser utilizados en instalaciones convencionales, por lo que permiten realizar la<br />
digitalización <strong>de</strong> las salas sin necesidad <strong>de</strong> modificaciones en <strong>el</strong>las. La otra solución para lograr la<br />
� magulot@saludcastillayleon.es<br />
923
digitalización consiste en sustituir los equipos existentes por nuevos equipos <strong>de</strong> rayos X completamente<br />
digitales, dotados con uno o dos pan<strong>el</strong>es planos, que permiten la adquisición digital directa <strong>de</strong> imágenes<br />
<strong>de</strong> rayos X.<br />
Recientemente ha aparecido una nueva alternativa basada en pan<strong>el</strong>es planos con conexión inalámbrica a<br />
una consola <strong>de</strong> control (3) . Se trata <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> imagen compuestos por uno o dos<br />
pan<strong>el</strong>es planos dotados <strong>de</strong> una batería recargable y conexión WIFI (Wir<strong>el</strong>ess Fid<strong>el</strong>ity, Wir<strong>el</strong>ess Ethernet<br />
Compatibility Alliance). Esto hace que estos sistemas mantengan las ventajas <strong>de</strong> los pan<strong>el</strong>es planos, a la<br />
vez que comparten una característica esencial con los CR, la no necesidad <strong>de</strong> sustitución <strong>de</strong> los equipos<br />
<strong>de</strong> radiografía convencional existentes.<br />
En una sala convencional <strong>de</strong>stinada a la radiología <strong>de</strong> urgencia y dotada con un viejo sistema <strong>de</strong> CR se<br />
venía constatando una notable <strong>de</strong>gradación <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen, documentada en los informes <strong>de</strong><br />
verificación periódicos <strong>el</strong>aborados por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica, en los que se<br />
daba cuenta <strong>de</strong> las numerosas <strong>de</strong>ficiencias que presentaba este sistema <strong>de</strong> imagen y que <strong>de</strong>ben atribuirse a<br />
un uso intensivo durante un período <strong>de</strong> 7 años: presencia <strong>de</strong> numerosos artefactos en las imágenes<br />
provocados por rozaduras, abrasiones y zonas <strong>de</strong>gradadas sobre la superficie <strong>de</strong> los fósforo; falta <strong>de</strong><br />
uniformidad espacial en la respuesta entre distintas zonas <strong>de</strong> los fósforos; intensidad <strong>de</strong> la señal extraída<br />
inferior a la nominal para una <strong>de</strong>terminada dosis, etc. Tales <strong>de</strong>ficiencias repercuten negativamente en la<br />
calidad <strong>de</strong> imagen. Este hecho provocó que se hiciese necesario sustituir <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen.<br />
Cuando se proyecta la sustitución d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen por otro digital y <strong>de</strong> tecnología más actual, se<br />
plantean cuestiones r<strong>el</strong>ativas a los cambios previsibles tanto en la calidad <strong>de</strong> imagen como en las dosis a<br />
los pacientes, así como cuestiones r<strong>el</strong>ativas a la ergonomía y eficiencia <strong>de</strong> la sala. En cualquier caso,<br />
cuando se trata <strong>de</strong> los equipos digitales, <strong>el</strong> impacto sobre la calidad <strong>de</strong> imagen y las dosis a pacientes está<br />
estrechamente r<strong>el</strong>acionado con la configuración d<strong>el</strong> equipo y d<strong>el</strong> ajuste d<strong>el</strong> control automático <strong>de</strong> la<br />
exposición (CAE) y ésta no es una cuestión trivial. En los sistemas analógicos la reducida latitud <strong>de</strong> una<br />
<strong>de</strong>terminada combinación p<strong>el</strong>ícula-pantalla <strong>de</strong>jaba un margen r<strong>el</strong>ativamente estrecho para la <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong><br />
ajuste d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> exposimetría automática. Sin embargo, los sistemas digitales, gracias a su amplio<br />
rango dinámico, permiten gran<strong>de</strong>s variaciones en las dosis utilizadas para la obtención <strong>de</strong> imágenes. De<br />
hecho, en estos sistemas casi siempre es posible mejorar la calidad <strong>de</strong> imagen a costa <strong>de</strong> incrementar las<br />
dosis impartidas a los pacientes, lo que introduce <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> una migración progresiva hacia dosis cada<br />
vez más altas en estos sistemas (4) . Por lo tanto, la configuración óptima <strong>de</strong> las condiciones <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong><br />
los equipos digitales constituye un aspecto esencial en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> implantación y puesta en marcha <strong>de</strong><br />
tales sistemas.<br />
El objetivo que se pretendió alcanzar fue que <strong>el</strong> nuevo sistema permitiese mejorar <strong>de</strong> manera notable la<br />
calidad <strong>de</strong> las imágenes y que tal circunstancia se consiguiese, a ser posible, con una reducción <strong>de</strong> las<br />
dosis impartidas a los pacientes. Un análisis <strong>de</strong> la situación <strong>de</strong>terminó que la solución más conveniente<br />
para lograr estos objetivos sería la <strong>de</strong> sustituir <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> CR por un sistema dotado con dos pan<strong>el</strong>es<br />
planos inalámbricos. Como ventaja adicional, este cambio también <strong>de</strong>bería suponer un aumento <strong>de</strong> la<br />
eficiencia <strong>de</strong> la sala y d<strong>el</strong> flujo <strong>de</strong> pacientes.<br />
En este trabajo se <strong>de</strong>scriben los criterios y procesos llevados a cabo para valorar la sustitución d<strong>el</strong> antiguo<br />
sistema <strong>de</strong> CR por uno nuevo basado en dos pan<strong>el</strong>es planos inalámbricos, así como los procedimientos<br />
empleados para establecer la configuración óptima d<strong>el</strong> nuevo sistema <strong>de</strong> imagen.<br />
Material y métodos.<br />
La solución propuesta para mejorar la calidad <strong>de</strong> imagen en la sala <strong>de</strong>dicada a radiología <strong>de</strong> urgencia, un<br />
equipo convencional Siemens Multix Top, consitió en la sustitución d<strong>el</strong> antiguo sistema <strong>de</strong> CR, AGFA<br />
924
ADC Compact Plus con fósforos MD40, por un nuevo sistema <strong>de</strong> imagen basado en pan<strong>el</strong>es planos<br />
inalámbricos, manteniendo la sala <strong>de</strong> rayos X. Se optó por <strong>el</strong> sistema Kodak DRX-1, suministrado por<br />
Carestream Health, dotado con dos pan<strong>el</strong>es planos inalámbricos conectados vía WIFI con la consola <strong>de</strong><br />
control.<br />
El proceso seguido para establecer las condiciones <strong>de</strong> trabajo con <strong>el</strong> nuevo sistema <strong>de</strong> imagen y valorar su<br />
impacto, principalmente en términos <strong>de</strong> dosis y calidad <strong>de</strong> imagen, comienza por una caracterización<br />
previa <strong>de</strong> ambos sistemas, <strong>el</strong> antiguo y <strong>el</strong> nuevo, en base a su comportamiento ante al binomio dosiscalidad<br />
<strong>de</strong> imagen. Este paso se lleva a cabo mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> maniquíes <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen. A<br />
continuación se establecen las condiciones <strong>de</strong> trabajo d<strong>el</strong> nuevo sistema. Esta es una cuestión d<strong>el</strong>icada,<br />
pues al tratarse <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> imagen digital existe un amplio rango <strong>de</strong> exposiciones en <strong>el</strong> que se pue<strong>de</strong><br />
obtener una imagen <strong>de</strong> calidad. Así, pue<strong>de</strong> optarse por mantener las dosis mejorando la calidad <strong>de</strong> imagen<br />
o, por <strong>el</strong> contrario, bajar las dosis y mantener la calidad <strong>de</strong> imagen en niv<strong>el</strong>es similares. Por lo tanto, es<br />
necesario llegar a una solución <strong>de</strong> compromiso a través <strong>de</strong> un amplio consenso entre los profesionales<br />
implicados, radiólogos y radiofísicos. Finalmente, para evaluar <strong>el</strong> impacto <strong>de</strong> la sustitución d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
imagen, se realizan estudios comparativos entre ambos sistemas en aspectos <strong>de</strong> dosis a pacientes y <strong>de</strong><br />
calidad <strong>de</strong> imagen clínica, así como <strong>de</strong> aspectos igualmente importantes a la hora <strong>de</strong> evaluar <strong>el</strong> cambio<br />
como son los r<strong>el</strong>acionados con la ergonomía y eficiencia <strong>de</strong> la sala. En la figura 1 se muestra un esquema<br />
d<strong>el</strong> proceso seguido para la configuración d<strong>el</strong> nuevo sistema <strong>de</strong> imagen y la evaluación <strong>de</strong> la sustitución.<br />
Fig. 1 Esquema <strong>de</strong> los procesos llevados a cabo para configurar <strong>el</strong> nuevo sistema <strong>de</strong> imagen y evaluar <strong>el</strong><br />
cambio.<br />
La sustitución d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen requirió en primer lugar <strong>de</strong> una puesta en marcha en la cual se<br />
configuraron las condiciones <strong>de</strong> trabajo d<strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> rayos X con <strong>el</strong> nuevo sistema, lo que supuso<br />
básicamente un ajuste d<strong>el</strong> CAE a los nuevos requerimientos. De cara a la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones acerca <strong>de</strong> los<br />
ajustes a efectuar sobre <strong>el</strong> CAE y sobre los parámetros <strong>de</strong> configuración d<strong>el</strong> nuevo sistema <strong>de</strong> imagen se<br />
utilizó un maniquí <strong>de</strong> contraste-tamaño <strong>de</strong> <strong>de</strong>talle CDRAD 2.0 (Artinis Medical Systems B.V.),<br />
empleando disparos <strong>de</strong> una tensión <strong>de</strong> 70 kV, con 1 mm <strong>de</strong> Cu como filtración añadida y estableciendo<br />
diferentes cargas para conseguir distintos valores <strong>de</strong> kerma en aire a la entrada <strong>de</strong> ambos pan<strong>el</strong>es. Las<br />
imágenes obtenidas se analizaron con <strong>el</strong> software CDRAD Analyser (5) , a partir d<strong>el</strong> cual se obtuvieron<br />
tanto las curvas <strong>de</strong> contraste-<strong>de</strong>talle como los valores d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> calidad IQFinv (6) correspondientes a<br />
cada curva. Los resultados se compararon con los obtenidos previamente en las mismas condiciones con<br />
<strong>el</strong> antiguo sistema <strong>de</strong> CR.<br />
Una vez realizado <strong>el</strong> ajuste d<strong>el</strong> CAE y con <strong>el</strong> nuevo sistema <strong>de</strong> imagen en funcionamiento se hizo uso <strong>de</strong><br />
un maniquí antropomórfico <strong>de</strong> tórax (QC Phantom for Digital Chest Radiography Mod<strong>el</strong> 07-646, Duke<br />
University Medical Center) para un primer ajuste <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> procesado d<strong>el</strong> software d<strong>el</strong><br />
sistema, seguido <strong>de</strong> un refinado <strong>de</strong> los mismos a partir <strong>de</strong> la evaluación, por parte <strong>de</strong> los radiólogos d<strong>el</strong><br />
centro, <strong>de</strong> las imágenes clínicas obtenidas.<br />
925
Posteriormente, se valoró <strong>el</strong> impacto que la sustitución d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen tuvo en las dosis impartidas<br />
a los pacientes. Para <strong>el</strong>lo se tomaron en una muestra <strong>de</strong> 1288 imágenes los parámetros técnicos empleados<br />
(tensión, carga y distancia foco-<strong>de</strong>tector) para su adquisición. Esta información, junto con los datos d<strong>el</strong><br />
rendimiento d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X medido durante las verificaciones periódicas llevadas a cabo en <strong>el</strong><br />
equipo, permitió estimar las dosis impartidas a los pacientes. En concreto, se estimó la dosis en la<br />
superficie <strong>de</strong> entrada (DSE), mediante la siguiente fórmula:<br />
DSE R(<br />
kV)<br />
* Q*<br />
ICD*<br />
F<br />
� (1)<br />
Don<strong>de</strong> R(kV) es <strong>el</strong> rendimiento d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X a 1 m, que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la tensión utilizada, Q <strong>el</strong> valor<br />
<strong>de</strong> carga empleado en la exposición, ICD <strong>el</strong> factor d<strong>el</strong> inverso d<strong>el</strong> cuadrado <strong>de</strong> la distancia y Fretr <strong>el</strong> factor<br />
<strong>de</strong> retrodispersión, que en <strong>el</strong> caso presente se consi<strong>de</strong>ra constante y con un valor <strong>de</strong> 1,35.<br />
Los datos <strong>de</strong> dosis impartidas con <strong>el</strong> nuevo sistema <strong>de</strong> imagen se compararon con los obtenidos<br />
previamente, mediante <strong>el</strong> mismo procedimiento, en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> antiguo sistema <strong>de</strong> CR, para <strong>el</strong> cual se<br />
habían recogido los parámetros <strong>de</strong> una muestra <strong>de</strong> 968 imágenes antes <strong>de</strong> su retirada, en las condiciones<br />
<strong>de</strong> trabajo y ajuste d<strong>el</strong> CAE existentes hasta ese momento.<br />
Por otra parte, para evaluar la mejora <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen diagnóstica se realizó una encuesta entre un<br />
grupo <strong>de</strong> 10 facultativos senior d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiología que habitualmente informa radiología <strong>de</strong><br />
urgencias. En dicha encuesta se establecía una escala <strong>de</strong> valoración <strong>de</strong> 1 a 5, siendo 1 calidad pobre y 5<br />
máxima calidad, <strong>de</strong> cara a valorar la calidad <strong>de</strong> las imágenes clínicas en ambos sistemas. Se s<strong>el</strong>eccionó<br />
una amplia gama <strong>de</strong> exploraciones, que incluía estudios <strong>de</strong> tórax, columna lumbar, abdomen, muñecamano,<br />
y todos <strong>el</strong>los fueron evaluados <strong>de</strong> manera paral<strong>el</strong>a e individual por los radiólogos.<br />
Resultados y discusión.<br />
Los primeros resultados <strong>de</strong> la evaluación <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> ambos sistemas efectuados mediante<br />
<strong>el</strong> maniquí CDRAD mostraron que <strong>el</strong> nuevo sistema <strong>de</strong> imagen era significativamente más eficiente, pues<br />
a la misma dosis los índices <strong>de</strong> calidad eran claramente superiores. En la figura 2A pue<strong>de</strong>n observarse los<br />
resultados <strong>de</strong> ambos sistemas en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> una dosis a la entrada d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> 10 µGy. Pue<strong>de</strong><br />
apreciarse cómo la curva <strong>de</strong> contraste-<strong>de</strong>talle para <strong>el</strong> nuevo sistema se encuentra más <strong>de</strong>splazada hacia<br />
abajo que la d<strong>el</strong> viejo sistema, lo que significa una mayor visualización <strong>de</strong> objetos y, por tanto, una mejor<br />
calidad <strong>de</strong> imagen sobre maniquí. Consecuentemente, <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> calidad IQFinv d<strong>el</strong> nuevo sistema (6,7)<br />
es claramente superior al d<strong>el</strong> viejo sistema (4,9). Estos resultados indican que, en teoría, <strong>el</strong> pan<strong>el</strong> plano<br />
inalámbrico sería capaz <strong>de</strong> obtener imágenes <strong>de</strong> una calidad objetiva significativamente mayor que <strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> CR con las mismas dosis que se venían utilizando con este sistema. No obstante, también sería<br />
posible la opción alternativa <strong>de</strong> mantener <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> calidad reduciendo las dosis impartidas a los<br />
pacientes <strong>de</strong> manera significativa. En la figura 2B pue<strong>de</strong>n observarse los resultados comparativos <strong>de</strong> las<br />
curvas <strong>de</strong> contraste-<strong>de</strong>talle <strong>de</strong> ambos sistemas obtenidas a diferentes valores <strong>de</strong> dosis. Pue<strong>de</strong> apreciarse<br />
cómo los datos correspondientes al CR, obtenidos a la dosis <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> 10 µGy, son muy semejantes<br />
en términos tanto <strong>de</strong> curva <strong>de</strong> contraste-<strong>de</strong>talle como <strong>de</strong> índice <strong>de</strong> calidad IQFinv a los obtenidos para <strong>el</strong><br />
pan<strong>el</strong> plano inalámbrico con una dosis consi<strong>de</strong>rablemente inferior (3 µGy). En este caso se obtiene un<br />
índice IQFinv <strong>de</strong> 5,0, valor próximo al d<strong>el</strong> viejo sistema. Dada la necesidad <strong>de</strong> llegar a una solución <strong>de</strong><br />
compromiso, se <strong>de</strong>cidió que las condiciones <strong>de</strong> trabajo d<strong>el</strong> nuevo sistema surgiesen <strong>de</strong> un amplio<br />
consenso entre los distintos profesionales implicados en <strong>el</strong> proceso, radiofísicos y radiólogos, que<br />
valoraron <strong>de</strong> forma conjunta todas las posibilida<strong>de</strong>s y necesida<strong>de</strong>s. Debido a que <strong>el</strong> objetivo principal<br />
buscado con la sustitución d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen era lograr una mejora <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen, a ser<br />
posible acompañada <strong>de</strong> una reducción <strong>de</strong> las dosis a los pacientes, fue posible llegar a una solución <strong>de</strong><br />
consenso que permitió cumplir ambas condiciones. Se optó por una mo<strong>de</strong>rada reducción <strong>de</strong> la dosis,<br />
llevada a cabo a través d<strong>el</strong> reajuste d<strong>el</strong> CAE, que cortaría las exposiciones en tiempos d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> un<br />
25% menores. Este cambio permitiría, no obstante, una mejora significativa <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen, a la<br />
retr<br />
926
vista <strong>de</strong> los resultados sobre maniquí obtenidos con <strong>el</strong> CDRAD. Así, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un punto <strong>de</strong> vista formal, esta<br />
nueva configuración supondría un <strong>de</strong>scenso <strong>de</strong> las dosis a los pacientes, a la vez que se aseguraría, al<br />
menos en términos <strong>de</strong> imagen sobre maniquí, una mayor <strong>de</strong>tectabilidad <strong>de</strong> objetos con una combinación<br />
<strong>de</strong> contraste y tamaño reducidos.<br />
Fig. 2 Análisis <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen mediante <strong>el</strong> maniquí CDRAD en ambos sistemas en función <strong>de</strong> la<br />
dosis.<br />
Durante las primeras semanas <strong>de</strong> funcionamiento d<strong>el</strong> nuevo sistema <strong>de</strong> imagen, se recogieron los datos <strong>de</strong><br />
numerosas exploraciones con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> impacto que la sustitución d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen<br />
había tenido en las dosis suministradas a los pacientes. Estos resultados se compararon con los obtenidos<br />
previamente con <strong>el</strong> anterior sistema <strong>de</strong> imagen antes <strong>de</strong> su retirada. En la tabla 1 pue<strong>de</strong>n observarse los<br />
resultados comparativos <strong>de</strong> ambos sistemas en términos <strong>de</strong> dosis a pacientes. Se recogen las dosis medias<br />
estimadas para una serie <strong>de</strong> las exploraciones más frecuentemente realizadas en las que se ha empleado <strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> exposimetría automática. Se constata una ten<strong>de</strong>ncia a la reducción <strong>de</strong> las dosis, mayor en unas<br />
exploraciones y mucho menor en otras. La disparidad observada en la cuantía <strong>de</strong> las reducciones <strong>de</strong> dosis<br />
observadas <strong>de</strong>be atribuirse al <strong>de</strong>sconocimiento <strong>de</strong> los diferentes espesores <strong>de</strong> pacientes entre la población<br />
estudiada (se asumió un espesor constante en todas las exploraciones), así como también al margen <strong>de</strong><br />
variabilidad <strong>de</strong> la constancia d<strong>el</strong> CAE en función <strong>de</strong> la tensión y espesor <strong>de</strong> paciente, parámetros muy<br />
variables entre los diferentes tipos <strong>de</strong> exploraciones.<br />
Tabla No.1 Reducción <strong>de</strong> la dosis impartida a los pacientes.<br />
Exploración DSE (mGy) - DSE (mGy) – Disminución <strong>de</strong><br />
CR Pan<strong>el</strong> plano dosis (%)<br />
Columna lumbar AP 8,1 5,8 28 %<br />
Columna lumbar LAT 7,6 5,7 25 %<br />
Hombro AP 1,7 1,5 12 %<br />
Tórax LAT 0,40 0,34 15 %<br />
Tórax PA 0,10 0,09 10 %<br />
Ca<strong>de</strong>ra AP 2,5 2,1 16 %<br />
Columna cervical LAT 1,4 1,3 7,1 %<br />
Senos paranasales 2,0 1,9 5,0 %<br />
Columna dorsal AP 4,3 4,1 4,7 %<br />
Columna dorsal LAT 4,6 4,3 6,5 %<br />
Ca<strong>de</strong>ra Axial 1,7 1,6 5,9 %<br />
927
En cuanto a la calidad <strong>de</strong> imagen se refiere, los resultados <strong>de</strong> la evaluación por parte <strong>de</strong> los radiólogos<br />
fueron <strong>de</strong> 3 puntos para <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> CR y <strong>de</strong> 4.5 puntos en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> nuevo sistema <strong>de</strong> pan<strong>el</strong>es planos.<br />
Estos resultados constatan una clara percepción <strong>de</strong> mejora en la calidad <strong>de</strong> las imágenes por parte d<strong>el</strong><br />
colectivo <strong>de</strong> radiólogos d<strong>el</strong> centro, confirmando las predicciones <strong>de</strong>rivadas d<strong>el</strong> análisis previo <strong>de</strong> calidad<br />
<strong>de</strong> imagen mediante maniquí llevado a cabo con <strong>el</strong> CDRAD.<br />
Por último, se hizo una valoración d<strong>el</strong> impacto que la sustitución d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen tuvo en la<br />
ergonomía y eficiencia <strong>de</strong> la sala. La instalación <strong>de</strong> dos pan<strong>el</strong>es planos inalámbricos tuvo un efecto<br />
notable sobre <strong>el</strong> trabajo <strong>de</strong> los técnicos y la funcionalidad d<strong>el</strong> conjunto, al reducirse consi<strong>de</strong>rablemente los<br />
tiempos <strong>de</strong> estudio con respecto al sistema anterior <strong>de</strong> CR. Así, los técnicos <strong>de</strong> diagnóstico por la imagen<br />
señalaron como “notable” la mejora <strong>de</strong> las condiciones para realizar su trabajo en la sala. Destaca <strong>el</strong><br />
cambio <strong>de</strong> sistema <strong>de</strong> trabajo, al <strong>de</strong>saparecer la necesidad <strong>de</strong> llevar los chasis <strong>de</strong> CR hasta <strong>el</strong> lector situado<br />
en la sala <strong>de</strong> control y colocar posteriormente otro en <strong>el</strong> portachasis d<strong>el</strong> equipo. Con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> dos<br />
pan<strong>el</strong>es planos inalámbricos, estos quedan <strong>de</strong> forma permanente en los portachasis d<strong>el</strong> mural y <strong>de</strong> la mesa<br />
y sólo son extraidos cuando es necesario realizar una exploración en directo o cuando la batería que<br />
llevan incorporada <strong>de</strong>be ser cambiada por agotamiento. Para lograr una a<strong>de</strong>cuada operatividad d<strong>el</strong><br />
sistema, cada pan<strong>el</strong> plano tiene dos baterías, una insertada en <strong>el</strong> pan<strong>el</strong> y la otra <strong>de</strong> reserva en <strong>el</strong> dispositivo<br />
<strong>de</strong> carga, <strong>de</strong> forma que cuando <strong>el</strong> sistema avisa d<strong>el</strong> agotamiento <strong>de</strong> la batería <strong>el</strong> técnico proce<strong>de</strong> al cambio<br />
<strong>de</strong> la misma <strong>de</strong> forma sencilla y sin <strong>de</strong>mora. La funcionalidad <strong>de</strong> la sala con <strong>el</strong> nuevo sistema mantuvo<br />
todas sus opciones y logró incrementar <strong>de</strong> forma significativa su disponibiliad y rendimiento.<br />
Conclusiones.<br />
En este trabajo se ha propuesto un procedimiento para llevar a cabo una valoración <strong>de</strong> la sustitución d<strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> imagen digital en una sala <strong>de</strong> radiología general, así como <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> la<br />
configuración óptima d<strong>el</strong> nuevo sistema. Este procedimiento se basa en una caracterización previa <strong>de</strong> los<br />
aspectos referentes a dosis y calidad <strong>de</strong> imagen mediante maniquí <strong>de</strong> ambos sistemas, abordando <strong>el</strong><br />
problema <strong>de</strong> las condiciones óptimas <strong>de</strong> trabajo mediante un amplio consenso entre los distintos<br />
profesionales implicados y seguido <strong>de</strong> una evaluación d<strong>el</strong> impacto d<strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> sistema <strong>de</strong> imagen en<br />
las dosis a los pacientes y en la calidad diagnóstica <strong>de</strong> las imágenes, sin olvidar la valoración <strong>de</strong> aspectos<br />
igualmente importantes y <strong>de</strong>cisivos como <strong>el</strong> impacto en la ergonomía y funcionalidad <strong>de</strong> la sala. Este<br />
procedimiento particular permitiría controlar <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> sustitución <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> imagen digital en<br />
una sala <strong>de</strong> radiodiagnóstico. Sin embargo, las amplias posibilida<strong>de</strong>s que ofrecen los sistemas digitales<br />
hacen que la etapa más <strong>de</strong>cisiva d<strong>el</strong> proceso, la configuración <strong>de</strong> las condiciones <strong>de</strong> trabajo d<strong>el</strong> nuevo<br />
sistema, <strong>de</strong>ba basarse necesariamente en una solución consensuada en cada centro y adoptada tras llegar a<br />
la solución <strong>de</strong> compromiso consi<strong>de</strong>rada a<strong>de</strong>cuada en cada caso particular. De este modo, se hace patente<br />
la necesidad <strong>de</strong> que existan guías o criterios <strong>de</strong> consenso <strong>de</strong> tipo más amplio para establecer la<br />
configuración óptima <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> imagen digital.<br />
REFERENCIAS<br />
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radiography system and screen-film systems. Medical Physics 1991; 18: 414-420.<br />
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radiográficas. I+S Informática y Salud 2003; 45: 45-53.<br />
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European Congress of Radiology; September 12-17, 1993; Vienna. Abstract 154.<br />
[5] van <strong>de</strong>r Burght RJM: “Manual CDRAD Analyser”. Artinis Medical Systems B.V. 2006. The Netherlands.<br />
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quality figure. BIR Report 20: Optimization of Image Quality and Patient Exposure in Diagnostic Radiology,<br />
London, 1989.<br />
928
CORRECCIÓN DEL EFECTO DE VOLUMEN PARCIAL EN<br />
ESTUDIOS PET MEDIANTE LA DECONVOLUCIÓN CON LA PSF<br />
DEL SISTEMA<br />
Collado Chamorro P. 1 ,Hernán<strong>de</strong>z Rodríguez J. 2 ,Montes Fuentes C. 2 , Vázquez<br />
Galiñanes A. 1 ,Diaz Pascual V. 1 , Lopo Casqueiro N. 1 , González <strong>de</strong> la Puente M. 1 ,<br />
Alonso Casares J. 1 , Sanz Freire C.J. 1 ٠<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P.R. Ed. CIBIR 2ª Planta, C/Piqueras 98. 26006. Logroño.<br />
Tfno.:+34941278730, Fax: +34941278889.<br />
2 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P.R. Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca. Pº <strong>de</strong> San Vicente,<br />
58-182. 37007. Salamanca. Tfno.:+34923291180, Fax:+34923291459<br />
RESUMEN<br />
El efecto <strong>de</strong> volumen parcial limita la capacidad <strong>de</strong> obtención <strong>de</strong> información cuantitativa en<br />
estudios adquiridos mediante tomógrafos PET. En este trabajo se propone un método <strong>de</strong><br />
corrección <strong>de</strong> este efecto basado en la <strong>de</strong>convolución <strong>de</strong> imágenes con la función <strong>de</strong> respuesta<br />
puntual d<strong>el</strong> tomógrafo. Se aplica este método a un estudio PET <strong>de</strong> un maniquí <strong>de</strong> esferas NEMA.<br />
Se comparan los valores d<strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> recuperación <strong>de</strong> contraste y perfiles <strong>de</strong> actividad al<br />
estudio sin corregir y con la corrección aplicada.<br />
Palabras claves: PET, efecto <strong>de</strong> volumen parcial, PSF, <strong>de</strong>convolución, maniquí <strong>de</strong> esferas NEMA.<br />
ABSTRACT<br />
Partial volume effect limits the ability of PET tomographs to provi<strong>de</strong> quantitative information. In<br />
this paper, a partial volume effect correction method, based on the <strong>de</strong>convolution of images with<br />
the system point spread function, is proposed. This method is applied to a PET study of a NEMA<br />
spheres phantom. A comparison of contrast recovery values and activity profiles with and without<br />
the correction applied is performed.<br />
Key Words: PET, partial volume effect, PSF, <strong>de</strong>convolution, NEMA spheres phantom.<br />
Introducción<br />
La capacidad <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> tomografía por emisión <strong>de</strong> positrones (PET) para <strong>de</strong>terminar los valores<br />
<strong>de</strong> concentración local <strong>de</strong> un <strong>de</strong>terminado radiofármaco está limitada, entre otras causas, por <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>nominado efecto <strong>de</strong> volumen parcial 1 . Este efecto provoca que los valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> las imágenes<br />
obtenidas difieran <strong>de</strong> los reales y se <strong>de</strong>be a la resolución espacial finita <strong>de</strong> estos sistemas <strong>de</strong> imagen<br />
(diseño <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores y proceso <strong>de</strong> reconstrucción), así como al muestreo <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong><br />
radiofármaco en una matriz <strong>de</strong> vóx<strong>el</strong>es, los cuales pue<strong>de</strong>n contener diferentes tipos <strong>de</strong> tejidos y por tanto<br />
<strong>de</strong> captaciones. Esto provoca que los coeficientes <strong>de</strong> recuperación <strong>de</strong> contraste <strong>de</strong>pendan tanto d<strong>el</strong> tamaño<br />
como <strong>de</strong> la forma d<strong>el</strong> volumen a evaluar.<br />
El Standard Uptake Value (SUV) es un parámetro para cuantificar las captaciones en un estudio PET que<br />
se <strong>de</strong>fine como <strong>el</strong> cociente entre la concentración <strong>de</strong> actividad presente en un tejido en un <strong>de</strong>terminado<br />
instante <strong>de</strong> tiempo y la actividad administrada en <strong>el</strong> instante <strong>de</strong> la inyección, normalizada al peso d<strong>el</strong><br />
pmcollado@riojasalud.es<br />
929
paciente. Tanto <strong>el</strong> SUV como otros parámetros <strong>de</strong> cuantificación muestran una gran <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con <strong>el</strong><br />
protocolo <strong>de</strong> adquisición empleado y con las características técnicas d<strong>el</strong> sistema PET con <strong>el</strong> que se realiza<br />
<strong>el</strong> estudio <strong>de</strong>bida, en parte, a lo expuesto anteriormente. Esto provoca dificulta<strong>de</strong>s a la hora <strong>de</strong> comparar<br />
resultados obtenidos entre distintos centros diagnósticos. Por tanto resulta difícil po<strong>de</strong>r establecer valores<br />
precisos <strong>de</strong> referencia para <strong>el</strong> SUV que permitan <strong>de</strong>terminar la malignidad <strong>de</strong> una lesión en función <strong>de</strong> su<br />
cuantificación.<br />
Existen varias formas <strong>de</strong> abordar la corrección d<strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> volumen parcial 2 . Un posible método<br />
consiste en crear una tabla <strong>de</strong> factores <strong>de</strong> corrección que <strong>de</strong>pendan tanto d<strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> volumen como <strong>de</strong><br />
la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> contraste con respecto al fondo. Aplicando <strong>el</strong> correspondiente valor <strong>de</strong> corrección a un<br />
<strong>de</strong>terminado volumen se consigue recuperar <strong>el</strong> verda<strong>de</strong>ro valor <strong>de</strong> contraste con respecto al fondo. El<br />
problema que presenta este método es que únicamente es exacto para volúmenes esféricos sobre fondo<br />
con concentración <strong>de</strong> actividad constante. Para po<strong>de</strong>r abordar <strong>el</strong> problema <strong>de</strong> un fondo con concentración<br />
<strong>de</strong> actividad heterogénea, que es lo que ocurre cuando <strong>el</strong> volumen a evaluar se encuentra ro<strong>de</strong>ado <strong>de</strong><br />
estructuras anatómicas con diferentes concentraciones <strong>de</strong> actividad, se divi<strong>de</strong> la imagen en<br />
compartimentos anatómicos y se calcula una matriz <strong>de</strong> factores <strong>de</strong> corrección que r<strong>el</strong>acionan la influencia<br />
<strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los compartimentos sobre <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> captación obtenido en <strong>el</strong> volumen a evaluar 3 . La<br />
corrección es un sumatorio <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> esos factores <strong>de</strong> corrección multiplicados por la concentración<br />
<strong>de</strong> actividad contenida en <strong>el</strong> compartimento anatómico correspondiente.<br />
El proceso <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> la imagen se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>scribir mediante la convolución <strong>de</strong> la señal original con<br />
la función <strong>de</strong> dispersión puntual (PSF) d<strong>el</strong> sistema. La caracterización <strong>de</strong> la PSF d<strong>el</strong> sistema nos<br />
permitiría realizar una <strong>de</strong>convolución con la imagen final formada para recuperar la imagen inicial. Se<br />
han implementado algoritmos iterativos 4 basados en la <strong>de</strong>convolución con la PSF, cuya forma funcional<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> punto d<strong>el</strong> fi<strong>el</strong>d of view consi<strong>de</strong>rado, que mejoran la cuantificación <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong><br />
captación tumorales. El principal incoveniente <strong>de</strong> estos métodos es <strong>el</strong> aumento d<strong>el</strong> ruido estadístico como<br />
consecuencia <strong>de</strong> estas operaciones, en unas imágenes inherentemente ruidosas.<br />
También existen métodos <strong>de</strong> corrección píx<strong>el</strong> a píx<strong>el</strong> 5-7 . Estos métodos se basan en corr<strong>el</strong>acionar<br />
imágenes <strong>de</strong> alta resolución obtenidas mediante otra modalidad diagnóstica, como por ejemplo T.A.C. o<br />
resonancia magnética, con la imagen adquirida mediante P.E.T. De esta forma es posible conocer la<br />
forma exacta <strong>de</strong> las estructuras anatómicas que ro<strong>de</strong>an al volumen <strong>de</strong> estudio y asignarles sus<br />
correspondientes concentraciones <strong>de</strong> actividad obtenidas en la imagen P.E.T. Aplicando la PSF d<strong>el</strong><br />
sistema P.E.T. a estas estructuras <strong>de</strong> forma in<strong>de</strong>pendiente, es posible averiguar en qué manera influyen<br />
sobre la concentración <strong>de</strong> actividad que se mi<strong>de</strong> sobre cada uno <strong>de</strong> los pix<strong>el</strong>es d<strong>el</strong> volumen a evaluar y<br />
calcular así coeficientes <strong>de</strong> corrección píx<strong>el</strong> a píx<strong>el</strong>.<br />
El objetivo d<strong>el</strong> presente trabajo consiste en analizar la corrección d<strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> volumen parcial al<br />
<strong>de</strong>convolucionar un estudio d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> esferas NEMA con la PSF d<strong>el</strong><br />
tomógrafo PET, obtenida a partir <strong>de</strong> la adquisición <strong>de</strong> una fuente puntual. Para <strong>el</strong>lo se compararán los<br />
valores <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> esferas r<strong>el</strong>lenas <strong>de</strong> F-18 con respecto a la actividad <strong>de</strong> fondo tanto<br />
para <strong>el</strong> estudio original como para <strong>el</strong> obtenido al <strong>de</strong>convolucionar con la PSF.<br />
Material y métodos<br />
El equipo PET/CT utilizado es un sistema Siemens Biograph 6. Éste incluye un sistema T.A.C <strong>de</strong> 6<br />
cortes. El sistema P.E.T. tiene 3 anillos <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores, con 24.336 cristales LSO <strong>de</strong> 4.0 mm x 4.0 mm x 20<br />
mm cada uno. Las especificaciones d<strong>el</strong> fabricante indican una resolución espacial transaxial con un<br />
FWHM <strong>de</strong> 5.9 mm a 1 cm d<strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> visión y <strong>de</strong> 6.0 mm a 10cm. Para la resolución axial<br />
indican 5,5 mm a 1 cm y 6.0 mm a 10 cm <strong>de</strong> radio.<br />
Se realizan adquisiciones tanto <strong>de</strong> una fuente puntual, para caracterizar la PSF d<strong>el</strong> sistema, como <strong>de</strong> un<br />
maniquí <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad para validar <strong>el</strong> método <strong>de</strong> corrección.<br />
930
La adquisición <strong>de</strong> la fuente puntual se realiza sobre un maniquí para resolución espacial <strong>de</strong> PET, <strong>de</strong> la<br />
marca PTW, <strong>el</strong> cual permite la preparación <strong>de</strong> una fuente puntual. Dicho maniquí consiste en una varilla<br />
<strong>de</strong> metacrilato, con un alojamiento en un extremo <strong>de</strong> 1 mm <strong>de</strong> profundidad y un diámetro <strong>de</strong> 1,5 mm, <strong>el</strong><br />
cual permite colocar en él una gota <strong>de</strong> radiofármaco.<br />
Se realiza una adquisición <strong>de</strong> la fuente puntual <strong>de</strong> F-18 centrada en <strong>el</strong> FOV d<strong>el</strong> tomógrafo PET, en aire. El<br />
estudio es reconstruido mediante <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> retroproyección filtrada, con una matriz <strong>de</strong> 336 x 336, y<br />
sin aplicar corrección <strong>de</strong> atenuación. A partir <strong>de</strong> dicha adquisición se obtienen perfiles <strong>de</strong> la fuente en las<br />
tres direcciones espaciales. Estos perfiles son ajustados a una función gaussiana para obtener su anchura a<br />
media altura (FWHM), así como su valor máximo. A partir <strong>de</strong> estos ajustes se construye una fuente<br />
gaussiana tridimensional “sintética”,<br />
que se muestrea <strong>de</strong> acuerdo con <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> d<strong>el</strong> estudio d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen NEMA.<br />
Ésta será la función PSF <strong>de</strong> nuestro sistema, por lo que se dispone <strong>de</strong> matrices d<strong>el</strong> mismo tamaño sobre<br />
las que operar.<br />
La adquisición <strong>de</strong> las imágenes se realiza sobre un maniquí <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen NEMA para PET, <strong>de</strong> la<br />
marca PTW. Este maniquí dispone <strong>de</strong> 6 esferas r<strong>el</strong>lenables, con diámetros <strong>de</strong> 10 mm, 13 mm, 17 mm, 22<br />
mm, 28 mm, y 37 mm, respectivamente. Únicamente las 4 esferas <strong>de</strong> menor tamaño se r<strong>el</strong>lenan con<br />
actividad, las otras dos contienen únicamente agua.<br />
El maniquí <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> esferas NEMA es r<strong>el</strong>lenado con F-18, empleando una r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong><br />
concentraciones <strong>de</strong> actividad 4:1 entre las esferas calientes y <strong>el</strong> fondo. Se efectúa una adquisición <strong>de</strong> 20<br />
minutos <strong>de</strong> duración y se reconstruye mediante un algoritmo <strong>de</strong> tipo iterativo OSEM2D sin aplicar filtro<br />
<strong>de</strong> suavizado. Así mismo se le aplica la corrección <strong>de</strong> atenuación a partir <strong>de</strong> la imagen T.A.C. El tamaño<br />
<strong>de</strong> matriz <strong>de</strong> esta adquisición es <strong>de</strong> 168 x 168, siendo <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> 4,07 mm. Tanto <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong><br />
matriz como <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> reconstrucción son los mismos que se emplean habitualmente en la práctica<br />
clínica.<br />
A la adquisición anterior, se le realiza una <strong>de</strong>convolución con la PSF d<strong>el</strong> sistema empleando <strong>el</strong> plugin d<strong>el</strong><br />
programa ImageJ llamado DeconvolutionJ. Este plugin permite realizar una <strong>de</strong>convolución basada en un<br />
filtro <strong>de</strong> Wiener regularizado <strong>de</strong> conjuntos <strong>de</strong> imágenes consi<strong>de</strong>rándolas como volúmenes<br />
tridimensionales. Se aplicó la <strong>de</strong>convolución d<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> maniquí <strong>de</strong> imagen NEMA que incluye las<br />
esferas calientes, con la PSF d<strong>el</strong> sistema s<strong>el</strong>eccionando un valor a<strong>de</strong>cuado d<strong>el</strong> parámetro sigma d<strong>el</strong> filtro.<br />
En la Figura 1 se muestra la imagen correspondiente al corte axial central d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> esferas NEMA.<br />
Fig. 1 Imagen d<strong>el</strong> corte central d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> esferas NEMA. Correspon<strong>de</strong> al<br />
estudio <strong>de</strong>convolucionado<br />
Para calcular los coeficientes <strong>de</strong> recuperación <strong>de</strong> contraste (C.R.C.), se s<strong>el</strong>eccionan ROI interiores a cada<br />
una <strong>de</strong> las esferas calientes <strong>de</strong> F-18, en <strong>el</strong> corte central d<strong>el</strong> estudio. El área <strong>de</strong> las ROI se hace coincidir<br />
con la <strong>de</strong> las esferas, las cuales aparecen indicadas en las especificaciones d<strong>el</strong> maniquí. Sobre éstas ROI<br />
se obtiene <strong>el</strong> promedio d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>. Como valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> fondo se toma <strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> los<br />
valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> para una serie <strong>de</strong> ROI exteriores a las esferas. Posteriormente se halla la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> valor<br />
931
<strong>de</strong> píx<strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> cada esfera y <strong>el</strong> fondo, y se obtiene <strong>el</strong> porcentaje que supone con respecto al valor<br />
teórico <strong>de</strong> 4 para comprobar la recuperación <strong>de</strong> contraste.<br />
Resultados y discusión<br />
Los valores <strong>de</strong> FWHM obtenidos para la fuente puntual <strong>de</strong> F-18 en cada una <strong>de</strong> las tres direcciones<br />
espaciales son: 7,0 mm en dirección X, 6,8 mm en Y, 5,4 mm en Z.<br />
Los perfiles <strong>de</strong> actividad originales y <strong>de</strong>convolucionados para cada una <strong>de</strong> las esferas se presentan en la<br />
Figura 2.<br />
1<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
Perfil esfera 2,2 cm<br />
Original<br />
Deconvolucionado<br />
0<br />
0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0<br />
1<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
Perfil esfera 1,3 cm<br />
Original<br />
Deconvolucionado<br />
0<br />
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0<br />
1<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
Perfil esfera 1,7 cm<br />
Original<br />
Deconvolucionado<br />
0<br />
0,0 10,0 20,0 30,0 40,0<br />
1,1<br />
1<br />
0,9<br />
0,8<br />
0,7<br />
0,6<br />
0,5<br />
Perfil esfera 1cm<br />
Original<br />
Deconvolucionado<br />
0,4<br />
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0<br />
Fig. 2 Perfiles <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> estudio original y <strong>de</strong>convolucionado correspondientes a las<br />
esferas <strong>de</strong> diámetro 22 mm, 17 mm, 13 mm y 10 mm.<br />
Pue<strong>de</strong> observarse una disminución tanto en la anchura como en los valores <strong>de</strong> fondo para los perfiles<br />
correspondientes a la imagen <strong>de</strong>convolucionada. Este efecto se hace mayor a medida que disminuye <strong>el</strong><br />
diámetro <strong>de</strong> la esfera. Para la esfera <strong>de</strong> menor diámetro no se observa tanto esta disminución en la<br />
anchura d<strong>el</strong> perfil, pero sí se observa la correspondiente disminución <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> fondo. Esto es<br />
<strong>de</strong>bido a que <strong>el</strong> diámetro <strong>de</strong> la esta esfera (1cm) es comparable al tamaño <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> la imagen (4mm), <strong>el</strong><br />
cual también ha sido <strong>el</strong> utilizado en <strong>el</strong> muestreo <strong>de</strong> la P.S.F. d<strong>el</strong> sistema.<br />
Los resultados obtenidos para los coeficientes <strong>de</strong> recuperación <strong>de</strong> contraste se presentan en la tabla No.1:<br />
932
Tabla No.1 R<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las esferas calientes con respecto al fondo y porcentaje<br />
<strong>de</strong> contraste recuperado para los estudios sin <strong>de</strong>convolucionar y <strong>de</strong>convolucionado.<br />
ESTUDIO SIN<br />
ESTUDIO<br />
DECONVOLUCIONAR DECONVOLUCIONADO<br />
Diámetro R<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> Porcentaje <strong>de</strong> R<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> Porcentaje <strong>de</strong><br />
esfera activida<strong>de</strong>s contraste activida<strong>de</strong>s contraste<br />
(mm) esfera /fondo recuperado (%) esfera /fondo recuperado (%)<br />
22,0 3,21 80,4 3,38 84,5<br />
17,0 2,83 70,8 3,33 83,3<br />
13,0 2,40 59,9 3,03 75,7<br />
10,0 1,69 42,1 2,08 52,1<br />
En la Figura 3 se representan los valores d<strong>el</strong> C.R.C, con respecto al radio <strong>de</strong> la esfera.<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
C.R.C. (%)<br />
30<br />
5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0<br />
Radio esfera (mm)<br />
CRC Original (%)<br />
CRC Deconvolución (%)<br />
Fig. 3 Valores <strong>de</strong> los coeficientes <strong>de</strong> recuperación <strong>de</strong> contraste en función d<strong>el</strong> radio<br />
<strong>de</strong> la esfera consi<strong>de</strong>rada.<br />
Conclusiones<br />
Los resultados obtenidos con <strong>el</strong> método <strong>de</strong> corrección d<strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> volumen parcial en PET basado en la<br />
<strong>de</strong>convolución con la PSF d<strong>el</strong> tomógrafo muestran una mejor recuperación <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> contraste<br />
reales, y una menor <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> este con <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> las esferas.<br />
Este tipo <strong>de</strong> procedimientos resulta, por tanto, útil para conseguir una mayor in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia, <strong>de</strong> los<br />
protocolos <strong>de</strong> adquisición y <strong>de</strong> las características técnicas d<strong>el</strong> equipo empleado, en los resultados<br />
cuantificados <strong>de</strong> captación, como los que se obtienen al evaluar <strong>el</strong> SUV en imágenes obtenidas en<br />
diferentes centros o en diferentes equipos <strong>de</strong> un mismo centro.<br />
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933
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loss in patients with mild Alzheimer’s disease. Eur J Nucl Med Mol Imaging (2007) 34: 1658-1669.<br />
934
MONITORES DE VISUALIZACIÓN DE IMÁGENES<br />
RADIOLÓGICAS: CONTROL DE CALIDAD Y RESPUESTA DEL<br />
OBSERVADOR<br />
O. Casares Magaz 1,� , A. Catalán Acosta 1 , O.C. Hernán<strong>de</strong>z Armas 1 , A.E. González<br />
Martín 1 , J. Hernán<strong>de</strong>z Armas 1 .<br />
1 Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias, Servicio <strong>de</strong> Física Médica y Protección<br />
Radiológica, La Laguna (Tenerife).<br />
RESUMEN<br />
Debido a la digitalización que ha sufrido la radiología, <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad en monitores es una<br />
herramienta fundamental para asegurar que <strong>el</strong> proceso d<strong>el</strong> diagnóstico por la imagen se realice con<br />
las garantías necesarias en cuanto a optimización se refiere. Con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> verificar y<br />
cuantificar <strong>el</strong> cambio sufrido en la respuesta en luminancia tras realizar un ajuste <strong>de</strong> los mismos, se<br />
realiza, para cada monitor, la medida <strong>de</strong> su respuesta antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la calibración mediante la<br />
medida <strong>de</strong> la luminancia <strong>de</strong> la serie <strong>de</strong> imágenes TG-18LN. El ajuste d<strong>el</strong> mismo se realiza<br />
mediante la utilización <strong>de</strong> un colorímetro combinado con <strong>el</strong> software propio <strong>de</strong> los monitores. Por<br />
otro lado con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> cuantificar <strong>el</strong> posible cambio en la visualización <strong>de</strong> imágenes, sobre todo en<br />
<strong>el</strong> rango d<strong>el</strong> bajo contraste, se evalúa por parte <strong>de</strong> 4 observadores una imagen digital en formato<br />
DICOM obtenida d<strong>el</strong> maniquí CDMAM, antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> realizar la calibración, la<br />
visualización se realiza en <strong>el</strong> mismo programa que utilizan los médicos (Centricity Ris).<br />
Posteriormente se realiza un análisis <strong>de</strong> las respuestas dadas por <strong>el</strong> observador y se establecen los<br />
umbrales <strong>de</strong> visualización <strong>de</strong> los observadores, para cada monitor y para cada situación (antes y<br />
<strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la calibración). Se analizan los resultados, presentando los valores medios d<strong>el</strong><br />
incremento <strong>de</strong> los umbrales <strong>de</strong> visualización <strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong> prueba d<strong>el</strong> maniquí, y en general los<br />
umbrales <strong>de</strong> visualización están por <strong>de</strong>bajo en la situación inmediatamente posterior a la<br />
calibración.<br />
Palabras claves: Monitores, imágenes radiológicas, luminancia, control <strong>de</strong> calidad, CDMAM.<br />
ABSTRACT<br />
Due to the digitalization that has un<strong>de</strong>rgone radiology, the quality control in monitors is a<br />
fundamental tool to assure the process of the diagnosis based on the image is realised with the<br />
necessary guarantees of optimization. With the aim to check and to quantify the change un<strong>de</strong>rgone<br />
in the luminance response after realising an adjustment, the luminance response is measured<br />
before and after being realized the suitable adjustement. This adjustment is realised using a<br />
colorimeter combined with the own software of the monitors. On the other hand with the purpose<br />
of quantify the possible change in the visualization of images, mainly in the low contrast range, an<br />
obtained digital image of the phantom CDMAM is evaluated of 4 observers, before and after<br />
realising the calibration. Later, an analysis of the answers given by the observer is carried out and<br />
the thresholds of visualization of the observers settle down, for each monitor and each situation<br />
(before and after the calibration). The average values of the increases of the thresholds of the<br />
showed image of the phantom are analyzed, and the results are presented; generally, the<br />
visualization thresholds are un<strong>de</strong>rneath in the situation immediat<strong>el</strong>y subsequent to the calibration,<br />
so, the quality of the displayed has improved.<br />
Key Words: Monitor, radiological images, luminance, quality control, CDMAM.<br />
� oscar.casares@gmail.com<br />
935
1. Introducción.<br />
La digitalización <strong>de</strong> la radiología ha supuesto <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> imágenes digitales que se visualizan en<br />
monitores especialmente diseñados para permitir la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> diagnósticos por los radiólogos.<br />
El control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los monitores <strong>de</strong> visualización es una actividad imprescindible para<br />
alcanzar <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> máxima eficacia diagnóstica a partir <strong>de</strong> las imágenes radiográficas. Este<br />
trabajo se ha planteado con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> posible cambio que experimenta la<br />
respuesta <strong>de</strong> un lector humano a la calificación <strong>de</strong> una imagen <strong>de</strong> prueba en un monitor <strong>de</strong><br />
diagnóstico radiográfico cuando la imagen se observa antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> realizar la calibración <strong>de</strong><br />
dicho monitor y ajustarlo siguiendo los valores establecidos en <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad<br />
TG18 <strong>de</strong> la AAPM [1] . A<strong>de</strong>más se ha cuantificado <strong>el</strong> cambio experimentado por <strong>el</strong> monitor como<br />
consecuencia <strong>de</strong> la calibración, mediante la medida <strong>de</strong> su respuesta en luminancia, según lo<br />
establecido en dicho protocolo.<br />
2. Material y métodos.<br />
Para la realización <strong>de</strong> este trabajo se ha utilizado <strong>el</strong> siguiente material: luxómetro Unfors Xi,<br />
calibrado, que permite medir tanto la luminancia <strong>de</strong> la pantalla en cd/m 2 , como la iluminancia<br />
ambiente en <strong>el</strong> punto d<strong>el</strong> observador y en la pantalla, en lux; la imagen obtenida d<strong>el</strong> maniquí<br />
CDMAM y las imágenes que forman parte d<strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> monitores publicado<br />
por la AAPM: TG18 [1] . Para <strong>el</strong> reajuste <strong>de</strong> los monitores se ha utilizado <strong>el</strong> colorímetro X-<br />
RiteColor Monitor Optimizer (calibrado) junto con <strong>el</strong> software Medical Pro.<br />
Previo a la medida <strong>de</strong> la respuesta en luminancia d<strong>el</strong> monitor y a la evaluación <strong>de</strong> las imágenes d<strong>el</strong><br />
maniquí, se efectúan medidas <strong>de</strong> la iluminancia ambiente. Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> iluminancia ambiente<br />
están estrechamente r<strong>el</strong>acionados con la formación <strong>de</strong> artefactos y pérdida <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen<br />
<strong>de</strong>bido a reflexiones en la superficie d<strong>el</strong> monitor, por tanto se evalúa, en un primer examen la<br />
pantalla con <strong>el</strong> monitor apagado, y se verifica la ausencia <strong>de</strong> reflexiones, cualquier tipo <strong>de</strong> patrón o<br />
fuentes <strong>de</strong> luz. Así mismo se comprueba <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la iluminancia ambiente asegurándose que esta<br />
por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 10lux [1] tanto en <strong>el</strong> punto d<strong>el</strong> observador como en la pantalla (medida realizada con<br />
<strong>el</strong> luxómetro Unfors Xi). También se verifica y asegura la limpieza <strong>de</strong> la pantalla.<br />
La medida <strong>de</strong> la respuesta en luminancia d<strong>el</strong> monitor se realiza antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la calibración<br />
d<strong>el</strong> monitor, para dicha medida se utiliza <strong>el</strong> luxómetro Unfors Xi, <strong>el</strong> cual se coloca sobre la<br />
pantalla, en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> las imágenes <strong>de</strong> la serie TG18-LN. La colocación d<strong>el</strong> luxómetro se realiza<br />
<strong>de</strong> tal forma que se evite cualquier tipo <strong>de</strong> vibración o movimiento d<strong>el</strong> mismo. La precisión con la<br />
que se mi<strong>de</strong> la luminancia es <strong>de</strong> 10 -4 cd/m 2 [1] .<br />
A continuación se realiza la evaluación <strong>de</strong> la imagen d<strong>el</strong> maniquí CDMAM por parte <strong>de</strong> cuatro<br />
observadores suficientemente entrenados en la visualización <strong>de</strong> imágenes radiológicas. El<br />
CDMAM es un maniquí que presenta una serie <strong>de</strong> discos <strong>de</strong> oro embebidos en una matriz <strong>de</strong><br />
PMMA, dichos discos <strong>de</strong> oro poseen diferentes espesores y diámetros, que se encuentran entre<br />
0.03µm a 2.00µm para los espesores y 0.06mm a 2.00mm para los diámetros. El maniquí está<br />
dividido en c<strong>el</strong>dillas que forman una matriz 16x16 (rotada 45º para evitar <strong>el</strong> efecto talón en la<br />
medida <strong>de</strong> lo posible), en cada c<strong>el</strong>dilla se encuentran 2 discos iguales, uno <strong>de</strong> los cuales se sitúa en<br />
<strong>el</strong> centro, mientras que <strong>el</strong> otro se sitúa en una <strong>de</strong> las cuatro esquinas <strong>de</strong> la c<strong>el</strong>da. La distribución d<strong>el</strong><br />
disco que se encuentra en las esquinas <strong>de</strong> las c<strong>el</strong>das d<strong>el</strong> maniquí es aleatoria a fin <strong>de</strong> evitar<br />
patrones fácilmente memorizables [4] [5] . El aspecto d<strong>el</strong> entrenamiento d<strong>el</strong> observador es importante,<br />
ya que un manejo a<strong>de</strong>cuado d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> visualización mejora notablemente la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong><br />
los puntos excéntricos d<strong>el</strong> maniquí. A fin <strong>de</strong> conseguir unas condiciones <strong>de</strong> visualización lo más<br />
parecidas posibles antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la calibración d<strong>el</strong> monitor, es necesario que los observadores<br />
936
tengan suficiente experiencia en su manejo. En la visualización <strong>de</strong> la imagen y su evaluación <strong>el</strong><br />
observador utiliza todas las herramientas que <strong>el</strong> software presenta, como pue<strong>de</strong> ser ajuste d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong> ventana, zoom,... <strong>de</strong> esta forma <strong>el</strong> factor limitante en la observación es <strong>el</strong> monitor.<br />
La corrección <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> visualización por parte <strong>de</strong> los observadores se realiza según las<br />
directrices <strong>de</strong> la regla NNC (near neighbours correction – corrección por vecinos próximos) [3] .<br />
Mediante la medida <strong>de</strong> su respuesta en luminancia, según lo establecido en dicho protocolo.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Mediante la medida <strong>de</strong> la luminancia <strong>de</strong> las 18 imágenes, se halla <strong>el</strong> contraste asociado al cambio<br />
<strong>de</strong> luminancia entre dos imágenes contiguas <strong>de</strong> la serie TG18-LN, y se compara con <strong>el</strong> contraste<br />
para cada índice JND (just noticeable difference, o índices <strong>de</strong> "mínima diferencia observada") que<br />
predice la función GSDF (Grayscale Standar Display Function) <strong>de</strong>finida en la norma DICOM [2] .<br />
Previamente se ha <strong>de</strong> calcular los JND asociados a cada imagen que se muestra por pantalla, <strong>de</strong> las<br />
cuales se conoce <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>. El cálculo <strong>de</strong> los índices se realiza usando la expresión:<br />
J n<br />
J<br />
� n<br />
P<br />
max<br />
max<br />
� J<br />
� P<br />
min<br />
min<br />
Siendo Jn <strong>el</strong> índice JND <strong>de</strong> la imagen n <strong>de</strong> la serie TG-18LN, don<strong>de</strong> Jmin <strong>el</strong> índice JND asociado a<br />
la primera imagen <strong>de</strong> la serie, TG18-LN1, y Jmax <strong>el</strong> índice JND asociado a la última imagen <strong>de</strong> la<br />
serie, TG18-LN18. El Pmax correspon<strong>de</strong> al valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> la imagen TG-18LN18; y <strong>el</strong> Pmin<br />
correspon<strong>de</strong> al valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> la imagen TG18-LN1. Para <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> contraste se utiliza la<br />
expresión:<br />
� �L<br />
�<br />
� �<br />
� L �<br />
Ln<br />
�<br />
1<br />
( L<br />
2<br />
�1<br />
� L<br />
n<br />
n�1<br />
� Ln<br />
Don<strong>de</strong> Ln es la luminancia medida <strong>de</strong> la imagen TG-18LNn, y n Є [1 , 18].<br />
Se presentan gráficamente los resultados obtenidos en uno <strong>de</strong> los monitores objeto <strong>de</strong> valoración<br />
en <strong>el</strong> Hospital. En la figura 1, en escala semilogarítmica, se representan en abscisas los índices<br />
JND y en or<strong>de</strong>nadas la variación r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> luminancia respecto al índice JND, en la misma<br />
gráfica se presenta la curva <strong>de</strong> contraste <strong>de</strong> la GSDF y la tolerancia admitida (20%). En dicha<br />
gráfica se presentan los datos <strong>de</strong> la respuesta en luminancia antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la calibración.<br />
n<br />
)<br />
(1)<br />
(2)<br />
937
dL/L<br />
0,1<br />
0,01<br />
0,001<br />
Monitor Derecho<br />
DICOM 3.14<br />
Tolerancia 20%<br />
Antes<br />
Después<br />
JND's<br />
0 200 400 600 800<br />
Fig. 1 Cambio <strong>de</strong> la respuesta en luminancia d<strong>el</strong> monitor <strong>de</strong>bido a la calibración<br />
realizada, así como su <strong>de</strong>sviación respecto a la norma DICOM 3.14.<br />
Para la presentación <strong>de</strong> los datos obtenidos <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> los observadores humanos, se<br />
calculan los valores medios <strong>de</strong> los umbrales <strong>de</strong> visualización <strong>de</strong> los discos y se presentan en escala<br />
logarítmica. En abscisas se representan los diámetros <strong>de</strong> los diferentes discos <strong>de</strong> prueba que<br />
conforman <strong>el</strong> maniquí utilizado (<strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2mm a 0,06mm). En or<strong>de</strong>nadas se escalan los grosores <strong>de</strong><br />
dichos discos (<strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2µm a 0,03µm). Los puntos representados en la gráfica correspon<strong>de</strong>n al valor<br />
<strong>de</strong> espesor d<strong>el</strong> disco <strong>de</strong> menor diámetro que <strong>el</strong> observador ha <strong>de</strong>tectado para cada uno <strong>de</strong> los<br />
diámetros existentes (datos medios para los cuatro observadores).<br />
10,00<br />
Diámetro (mm)<br />
1,00<br />
0,01<br />
Media Monitor Derecho<br />
0,10<br />
1,00<br />
10,00<br />
0,10<br />
ANTES<br />
DESPUÉS<br />
Fig. 2 Umbrales <strong>de</strong> espesor y diámetro dados por los observadores (valores medios)<br />
antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la calibración <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> los monitores.<br />
En la Figura 1 pue<strong>de</strong> verse como la respuesta en luminancia, para los valores <strong>de</strong> contraste<br />
medidos, se ajusta a la curva que predice la GSDF [1] [2] . Se observa como antes <strong>de</strong> la calibración la<br />
respuesta estaba fuera <strong>de</strong> la tolerancia (20%), mientras que <strong>de</strong>spués prácticamente se ajusta a la<br />
GSDF. En la Figura 2 se presenta la respuesta d<strong>el</strong> observador, la zona superior <strong>de</strong>recha es aqu<strong>el</strong>la<br />
en las que los discos son más finos y <strong>de</strong> menor diámetro, y por tanto en esa zona es don<strong>de</strong> se sitúan<br />
los umbrales más bajos <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectabilidad. Pue<strong>de</strong> verse como la curva que correspon<strong>de</strong> a la<br />
situación posterior a la calibración se encuentra por encima <strong>de</strong> la curva anterior a la calibración,<br />
indicando esto un aumento <strong>de</strong> la <strong>de</strong>tectabilidad <strong>de</strong> los discos en la segunda observación.<br />
Grosor Oro (um)<br />
0,01<br />
938
4. Conclusiones.<br />
La calibración realizada ha hecho que los parámetros <strong>de</strong> luminancia <strong>de</strong> los monitores <strong>de</strong><br />
visualización d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiodiagnóstico se encuentren <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las tolerancias establecidas<br />
en <strong>el</strong> protocolo TG18. Una vez realizada la calibración se ha observado una mejora cuantificable<br />
en la capacidad <strong>de</strong> observación <strong>de</strong> <strong>de</strong>talles <strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong> prueba d<strong>el</strong> CDMAM por los diferentes<br />
observadores.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Task Group 18 The American Association of Physicists in Medicine. Assessment of Display Performance for<br />
Medical Imaging Systems. 2005.<br />
[2] National Electrical Manufacturers Association. Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) PS<br />
3.14. 2006.<br />
[3] European Reference Organisation for Quality Assured Breast Ssreening and Diagnosnic Service (EUREF).<br />
Readout of CDMAM 3.4 images by human observers. Nijmegen, 2004.<br />
[4] N. Karssemeijer, M.A.O. Thijssen. Determination of contrast-<strong>de</strong>tailed curves of mammography systems by<br />
automated images analysis. European Reference Organisation for Quality Assured Breast Ssreening and Diagnosnic<br />
Service (EUREF). Nijmegen, 2004.<br />
[5] R. Torres, M. Agulla, I. Hernando, R<strong>el</strong>ación entre dosis y calidad <strong>de</strong> imagen en dos sistemas <strong>de</strong> mamografía<br />
digital <strong>de</strong> silicio. Congreso Nacional Sociedad Española <strong>de</strong> Física Médica y Sociedad Española <strong>de</strong> Protección<br />
Radiológica, Alicante 2009.<br />
939
INTERCOMPARACIÓN ENTRE CUATRO DIFERENTES<br />
SISTEMAS DE RADIOLOGÍA COMPUTARIZADA<br />
T.A.C. Furquim 1• , M.A. Leite 1 , A.F.F. Alves 1 , F.F. Cap<strong>el</strong>eti 1 , C. S. M<strong>el</strong>o 1 , D.F. Almeida<br />
1 , D.Y. Nersissian 1<br />
1 Instituto <strong>de</strong> Eletrotécnica e Energia, Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo,<br />
Av. Prof. Luciano Gualberto, 1289 – São Paulo/SP – CEP: 05508-010 - Brasil<br />
RESUMEN<br />
En Brasil, la introducción <strong>de</strong> la radiografía computarizada (CR –computed radiology) creció<br />
consi<strong>de</strong>rablemente en los últimos años, se convirtiéndo en un método <strong>de</strong> obtención <strong>de</strong> imagen digital muy<br />
común en los servicios <strong>de</strong> radilogía diagnóstico. Esta modalidad utiliza una placa <strong>de</strong> fósforo fotoestimable<br />
(imaging plate – IP) y un sistema <strong>de</strong> lectura para producir la imagen digital. Así, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la instalación<br />
y antes d<strong>el</strong> uso clínico, los dispositivos <strong>de</strong> CR <strong>de</strong>ben ser evaluados para verificar la correcta ejecución. El<br />
objetivo <strong>de</strong> este estudio fue aplicar las pruebas <strong>de</strong> aceptación en cuatro sistemas CR diferentes y comparar<br />
sus resultados <strong>de</strong> conformidad con los procedimientos prescritos en <strong>el</strong> Informe <strong>de</strong> AAPM Report no 93 22.<br />
Otro objetivo fue cuantificar la calibración que <strong>el</strong>los son instalados.<br />
Se evaluaran los sistemas CR <strong>de</strong> marcas Fuji, Philips, Agfa y Kodak, en cuatro hospitales diferentes,<br />
utilizando los parámetros <strong>de</strong> pre y post procesamiento <strong>de</strong> imagen basados en procedimientos prescritos en<br />
AAPM Report n o 93.<br />
La marca Philips, aunque no figure en <strong>el</strong> documento, se evaluó utilizando los mismos criterios <strong>de</strong> Fuji, en<br />
un estudio <strong>de</strong> viabilidad. Los parámetros evaluados en estos sistemas fueron: ruido, uniformidad <strong>de</strong><br />
respuesta, calibración d<strong>el</strong> indicador <strong>de</strong> la exposición, linealidad <strong>de</strong> respuesta, función d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> láser,<br />
límite <strong>de</strong> resolución espacial, resolución <strong>de</strong> bajo contraste, precisión espacial, eficiencia para borrar la<br />
placa <strong>de</strong> imagen, respuesta <strong>de</strong> la rejilla. Se utilizó la cámara <strong>de</strong> ionización (6 cm 3 , Radcal Corporation)<br />
para encontrar las irradiaciones requeridas para cada prueba ajustando los parámetros radiológicos, así la<br />
cámara fue <strong>de</strong>splazada para la periferia d<strong>el</strong> campo, apenas para control d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> rayos X.<br />
Palabras claves: Control <strong>de</strong> calidad, radiología computarizada, calidad <strong>de</strong> imagen, dosis a paciente<br />
ABSTRACT<br />
In Brazil, the introduction of computed radiography (CR) increased significantly in recent years,<br />
becoming a very common method for obtaining digital image in diagnostic radiology services. This<br />
method uses a photostimulable phosphors plate (imaging plate - IP) and a reading system to produce the<br />
digital image. So, after installation and before clinical use of CR <strong>de</strong>vices must be checked to ensure<br />
proper implementation. The aim of this study was to apply acceptance tests on four different CR systems<br />
and compare their results in accordance with the procedures prescribed in the report of AAPM Report No<br />
93. Another objective was to quantify the calibration they are installed.<br />
CR systems evaluated were Fuji, Philips, Agfa and Kodak, in four different hospitals, using the<br />
parameters of pre and post image processing based on procedures prescribed in AAPM Report No 93.<br />
Philips system, although not listed in the document, was assessed using the same criteria for Fuji. The<br />
parameters evaluated in these systems were: noise, imaging plate dark noise and uniformity, exposure<br />
indicator calibration, linearity and auto-ranging response, laser beam function, limiting resolution and<br />
resolution uniformity, low-contrast resolution, spatial accuracy, erasure thoroughness, aliasing and grid<br />
response. An ionization chamber (6 cm 3 , Radcal Corporation) was used to find the required exposure in<br />
•email d<strong>el</strong> autor – tfurquim@iee.usp.br<br />
940
each test by adjusting radiological parameters, and then the chamber was moved to the periphery of the<br />
fi<strong>el</strong>d, just for monitoring the X-ray beam.<br />
Key Words: quality control, computed radiography, image quality, patient dose<br />
Introducción<br />
Los sistemas <strong>de</strong> radiografía computarizada (CR - computed radiography) ahora ocupan un lugar<br />
<strong>de</strong>stacado <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los servicios <strong>de</strong> radiología. La tecnología CR utiliza una geometría <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong><br />
imagen similar a la radiografía convencional. Sin embargo, en lugar <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> rayos X se <strong>de</strong>positaren<br />
en un sistema pantalla-p<strong>el</strong>ícula, su energía es capturada en una pantalla <strong>de</strong> fósforo fotoestimuláv<strong>el</strong> con<br />
propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> luminiscencia. Estos <strong>de</strong>tectores, llamados placas <strong>de</strong> imagen, son formados por una fina<br />
capa <strong>de</strong> cristales incrustados en una placa <strong>de</strong> fósforo fotoestimuláv<strong>el</strong> y montados sobre un soporte <strong>de</strong><br />
plástico. Los materiales más comunes son los iones haluro <strong>de</strong> bario fluoro-activado con europio divalente<br />
(BaFX: EU2 +, don<strong>de</strong> X representa los átomos <strong>de</strong> bromo y yodo) 1,2 .<br />
Después <strong>de</strong> la irradiación <strong>de</strong> las placas <strong>de</strong> imágenes, se forma la imagen latente, que consiste en<br />
<strong>el</strong>ectrones atrapados en los <strong>de</strong>fectos <strong>de</strong> la estructura cristalina <strong>de</strong> la placa <strong>de</strong> fósforo. Si estimulado por un<br />
haz láser cuya longitud <strong>de</strong> onda correspon<strong>de</strong> a la luz roja, los <strong>el</strong>ectrones atrapados vu<strong>el</strong>ven a su estado <strong>de</strong><br />
reposo y liberan energía en forma <strong>de</strong> luz visible. La luz visible es capturada por un tubo<br />
fotomultiplicador, que convierte los fotones en una señal <strong>el</strong>éctrica y registros <strong>de</strong> su ubicación <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
punto <strong>de</strong> que fueron puestos en libertad. La señal es filtrada para reducir <strong>el</strong> ruido, amplificada y<br />
digitalizada a continuación. La imagen digital pue<strong>de</strong> ser post-procesadas a través <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong><br />
características que hacen que su presentación y mejorar la calidad <strong>de</strong> la imagen 3,4.<br />
Los sistemas CR producen imagen en formato digital y ventaja en la manipulación, visualización,<br />
transmisión y almacenamiento. Las p<strong>el</strong>ículas utilizadas anteriormente presentan mejor resolución espacial<br />
en r<strong>el</strong>ación a los sistemas digitales que presentan mejor resolución <strong>de</strong> contraste, lo que en muchos casos<br />
pue<strong>de</strong> compensar la espacial. Los sistemas CR presentan un rango dinámico más gran<strong>de</strong> que cualquier<br />
combinación pantalla-p<strong>el</strong>ícula 5 . Esas ventajas <strong>de</strong> la imagen digital hicieron con que hubiera un<br />
crecimiento muy gran<strong>de</strong> en <strong>el</strong> Brasil <strong>de</strong> la utilización <strong>de</strong> sistemas CR como un primer paso <strong>de</strong><br />
digitalización <strong>de</strong> imágenes. Sin embargo, muchos problemas pue<strong>de</strong>n ser encontrados si los sistemas CR<br />
no sean controlados en <strong>de</strong>terminados parámetros, pues pue<strong>de</strong>n perjudicar la calidad <strong>de</strong> imagen<br />
diagnóstica.<br />
Así, <strong>el</strong> presente trabajo tiene como objetivo evaluar <strong>el</strong> <strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> cuatro sistemas CR, siendo <strong>el</strong>los <strong>de</strong><br />
los fabricantes Fuji, Kodak, Philips y Agfa en conformidad con <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> pruebas sugerido en<br />
AAPM Report 93 ¡Error! Marcador no <strong>de</strong>finido. . Este documento proporciona un protocolo <strong>de</strong> pruebas y<br />
recomendaciones <strong>de</strong> criterios cuantitativos para evaluar <strong>el</strong> <strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> los sistemas CR fabricantes,<br />
Fuji, Kodak y Agfa. El sistema CR <strong>de</strong> Philips es un híbrido con características similares al sistema Fuji.<br />
Material y métodos<br />
Se trabajó en cuatro sistemas CR diferentes, siendo que cada uno está instalado en un hospital<br />
diferente. La Tabla 1 lista los sistemas CR evaluados en este trabajo, a<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> la lectora<br />
y la marca <strong>de</strong> las placas <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los. La Tabla 2 presenta las <strong>de</strong>finiciones <strong>de</strong> los<br />
indicadores evaluados en cada uno <strong>de</strong> las once pruebas recomendados por <strong>el</strong> AAPM Report 93. La<br />
Tabla 3 muestra <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> dispositivos necesarios para la realización <strong>de</strong> las pruebas.<br />
941
Tabla 1: Sistemas CR evaluados<br />
Fabricante <strong>de</strong> la lectora Mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> la lectora CR Fabricante d<strong>el</strong> IP<br />
Kodak CR-975 Kodak<br />
Philips PCR-Eleva Corado Fuji Fuilm-FCR<br />
Fuji CR-IR-357 Fuji Film-FCR<br />
Agfa CR-85X Agfa<br />
Tabla 2: Indicadores <strong>de</strong> <strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> sistemas CR<br />
Pruebas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> sistemas CR Indicadores evaluados<br />
1 Ruido<br />
Señal promedia y la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong><br />
80% d<strong>el</strong> área <strong>de</strong> imagen<br />
Señal promedia <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> 80% d<strong>el</strong> área <strong>de</strong> imagen<br />
2 Uniformidad <strong>de</strong> respuesta<br />
y la diferencia maxima <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> pix<strong>el</strong>s entre<br />
los cuadrantes <strong>de</strong> la imagen<br />
3 Calibración d<strong>el</strong> indicador <strong>de</strong> exposición Respuesta d<strong>el</strong> indicador <strong>de</strong> exposición para 1 mR<br />
4 Linealidad <strong>de</strong> respuesta<br />
Inclinación <strong>de</strong> la respuesta d<strong>el</strong> sistema (expreso en<br />
términos d<strong>el</strong> logaritmo <strong>de</strong> la exposición) versus<br />
logaritmo <strong>de</strong> la exposición real<br />
5 Función d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> láser Presencia y extensión <strong>de</strong> jitter em la imagen<br />
6 Uniformidad y límite <strong>de</strong> resolución espacial<br />
7 Resolución <strong>de</strong> bajo contraste<br />
8 Precisión espacial<br />
9 Eficiencia para borrar la placa <strong>de</strong> imagen<br />
10 Respuesta <strong>de</strong> la rejilla<br />
11 Tasa <strong>de</strong> tranferencia <strong>de</strong> la placa <strong>de</strong> imagen IP<br />
Se verifica <strong>el</strong> valor em términos <strong>de</strong> pares <strong>de</strong><br />
lineas/mm <strong>de</strong> la imagen d<strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> resolución en<br />
las direcciones horizontal, vertical y 45°<br />
Más pequeño contraste perceptible y <strong>el</strong> coeficiente<br />
<strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación d<strong>el</strong> ajuste linear d<strong>el</strong> logaritmo <strong>de</strong> la<br />
<strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> pix<strong>el</strong> versus <strong>el</strong><br />
logaritmo <strong>de</strong> la exposición real<br />
Diferencia entre las distancias reales y medidas <strong>de</strong><br />
uno objeto <strong>de</strong> prueba<br />
Señal promedia y la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong><br />
80% d<strong>el</strong> área <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la r<strong>el</strong>ectura <strong>de</strong><br />
una placa<br />
Patrón <strong>de</strong> Moiré no <strong>de</strong>ben ser visibles cuando la<br />
líneas <strong>de</strong> la rejilla son perpendiculares a la dirección<br />
<strong>de</strong> escáner <strong>de</strong> la placa<br />
Intervalo <strong>de</strong> tiempo para la lectura <strong>de</strong> una cantidad<br />
<strong>de</strong> placas <strong>de</strong> imagenes leídas en secuencia<br />
942
Tabla 3: Dispositivos utilizados em la evaluación <strong>de</strong> los sistemas CR<br />
Equipo <strong>de</strong> rayos X calibrado<br />
Monitor e camara <strong>de</strong> ionización 6 cm 3 (Radcal Corporation)<br />
Filtros <strong>de</strong> cobre y aluminio<br />
Dispositivo <strong>de</strong> prueba Mammography Screen-Film Contact Test Tool 18-207- Fluke<br />
Dispositivo para evaluación <strong>de</strong> alto contraste (PTW Freiburg X-Check Flu 0,05 mm<br />
Pb)<br />
Patrón <strong>de</strong> resolución a alto contraste (Fluke Biomedical OH 07-548 0,08 mm Pb)<br />
Patrón <strong>de</strong> resolução a alto contraste PTW Freiburg L659038<br />
Pequeño bloque <strong>de</strong> plomo<br />
Bloques <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ra para apoyo <strong>de</strong> las placas <strong>de</strong> imagen<br />
Cinta métrica Stanley 30-456<br />
Placa radiopaca <strong>de</strong> dimensiones conocidas<br />
Lámina <strong>de</strong> plomo<br />
Todas las exposiciones se hicieron con <strong>el</strong> mismo montaje experimental, como se pue<strong>de</strong> ver en la Fig. 1.<br />
La distancia entre <strong>el</strong> punto focal y las placas <strong>de</strong> imagen fue <strong>de</strong> 180 cm para todas las pruebas, excepto la<br />
respuesta <strong>de</strong> la rejilla, cuya distancia <strong>de</strong>be ser igual a su distancia <strong>de</strong> focalización. Los colimadores fueron<br />
ajustados para que <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación tuviera um margen <strong>de</strong> 5 cm em cada uno <strong>de</strong> los lados <strong>de</strong> las<br />
placas irradiadas y la cámara <strong>de</strong> ionización que realizo la lectura <strong>de</strong> las exposiciones fue colocada<br />
inmediatamente por encima <strong>de</strong> la posición ocupada por las placas. La Tabla 4 lista <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong><br />
exposiciones y la combinación <strong>de</strong> filtros utilizados en las pruebas.<br />
Tubo <strong>de</strong> rayos X<br />
180 cm<br />
Cámara <strong>de</strong> ionización<br />
Bloque <strong>de</strong> apoyo<br />
Lamina <strong>de</strong> plomo<br />
Fig. 1 – Geometría <strong>de</strong> adquisición recomendada por AAPM Report 93 para exposición <strong>de</strong> las placas <strong>de</strong><br />
imagem.<br />
943
Tabla 4: Conjunto <strong>de</strong> pruebas realizadas con su técnica <strong>de</strong> exposición y la combinación <strong>de</strong> filtros.<br />
Prueba Exposición Filtros<br />
Ruido nenhuma sin filtro<br />
Uniformidad <strong>de</strong> respuesta 80 kVp(10 mR) 1 mm Al e 0,5 mm Cu<br />
Calibración d<strong>el</strong> indicador <strong>de</strong><br />
exposición<br />
Kodak 80kVp(1mR) 1 mm Al e 0,5 mm Cu<br />
Agfa 75 kVp (1mR) 1,5 mm Cu<br />
Fuji<br />
80 kVp (1mR) sin filtro<br />
Philips<br />
Linealidad <strong>de</strong> respuesta 80 kVp (0,1 mR, 1 mR e 10mR) 1 mm Al e 0,5 mm Cu<br />
Función d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> láser 60 kVp (5mR) sin filtro<br />
Límite <strong>de</strong> resolución espacial 60 kVp (5mR) sin filtro<br />
Sensibilidad <strong>de</strong> bajo contraste 75 kVp (0,5mR, 1mR e 5mR) 1 mm Cu<br />
Linealidad espacial 60 kVp (5mR) sin filtro<br />
Eficiencia para borrar la placa <strong>de</strong> imagen 60 kVp ( 1mR e 50mR) sin filtro<br />
Respuesta <strong>de</strong> la rejilla 80 kVp ( 1mR) 1 mm Al e 0,5 mm Cu<br />
Tasa <strong>de</strong> transferencia <strong>de</strong> las placas <strong>de</strong><br />
imagen<br />
80 kVp (2mR) sin filtro<br />
Resultados y discusión<br />
Los resultados presentados en las Tablas 5-9 son para las pruebas <strong>de</strong> la evaluación d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> los<br />
sistemas CR <strong>de</strong>scritos en la Tabla 2. Las tablas muestran los resultados <strong>de</strong> los cuatro fabricantes<br />
evaluados al largo d<strong>el</strong> límite <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> cada prueba. Los resultados <strong>de</strong> las pruebas han mostrado<br />
que los cuatro sistemas no presentaron resultado satisfactorio, una vez que no respondieran<br />
a<strong>de</strong>cuadamente a la conformidad <strong>de</strong> los parámetros evaluados. Las pruebas <strong>de</strong> uniformidad <strong>de</strong> las placas<br />
<strong>de</strong> imagen, linealidad <strong>de</strong> respuesta y la función d<strong>el</strong> ház láser obteneram resultados satisfactorios <strong>de</strong> los<br />
cuatro fabricantes.<br />
La Tabla 5 muestra que las pruebas <strong>de</strong> linealidad espacial y respuesta <strong>de</strong> la rejilla sólo <strong>el</strong> sistema Kodak<br />
se mostró no conforme con respecto a los parámetros evaluados. Eso se <strong>de</strong>be probablemente, porque este<br />
sistema es <strong>el</strong> único que no había sufrido ninguna prueba <strong>de</strong> calidad o calibración antes <strong>de</strong> ser evaluado.<br />
En la prueba para evaluar la eficiencia para borrar la placa <strong>de</strong> imagen, todos los sistemas obtuvieron<br />
ruidos bajos, en conformidad con <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> referencia, sin embargo <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la señal promedia <strong>de</strong> los<br />
pix<strong>el</strong>s estaba no conforme en los cuatro sistemas. La dificultad en s<strong>el</strong>eccionar los parámetros <strong>de</strong> pre y<br />
post procesamiento pue<strong>de</strong> ser la razón más probable para los resultados. La prueba <strong>de</strong> taxa <strong>de</strong><br />
transferencia <strong>de</strong> las placas <strong>de</strong> imagen obtuve resultados satisfatorios sólo en <strong>el</strong> sistema Kodak. Los<br />
sistemas Agfa y Fuji obtuvieron no-conformida<strong>de</strong>s y <strong>el</strong> Philips no fue evaluado.<br />
La Tabla 6 muestra los resultados <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> resolución a bajo contraste para los sistemas Agfa,<br />
Kodak y Philips para placas <strong>de</strong> 35 x 43 cm². Se observó que para todos los fabricantes, en las más<br />
pequeñas exposiciones los valores <strong>de</strong> la resolución <strong>de</strong> bajo contraste son más gran<strong>de</strong>s. Los coeficientes <strong>de</strong><br />
corr<strong>el</strong>ación (CC) presentaron valores negativos <strong>de</strong>bido a curva d<strong>el</strong> log(Y) x log(ruido) ser <strong>de</strong>creciente.<br />
Sólo para Kodak <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> CC fue más pequeño que la referencia. Para los resultados <strong>de</strong> la resolución a<br />
bajo contraste los valores <strong>de</strong>ben disminuir con <strong>el</strong> aumento <strong>de</strong> la exposición, con eso los resultados<br />
muestran que para los sistemas Agfa y Philips la resolución no disminuyó con <strong>el</strong> aumento <strong>de</strong> la<br />
exposición. El sistema Fuji no fue evaluado en esta prueba.<br />
944
Tabla 5: Resultado <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad realizados en diferentes fabricantes <strong>de</strong> sistemas CR<br />
Agfa Philips PCR Kodak Fuji<br />
Resultado Límite Resultado Límite Resultado Límite Resultado Límite<br />
Uniformidad <strong>de</strong> respuesta �max (%) = 6,06� ��������� �max (%) = 5,04� ��������� �max (%) = 7,20� ��������� �max (%) = -2,76� ���������<br />
Linealidad <strong>de</strong> respuesta<br />
LgM x log(E)<br />
CC > 0,99<br />
log(S) x log(E)<br />
CC > 0,99<br />
log(IE) x log(E)<br />
CC > 0,99<br />
log(S) x log(E)<br />
0,99 -0,99 0,99 -0,99<br />
Los bor<strong>de</strong>s d<strong>el</strong><br />
Los bor<strong>de</strong>s d<strong>el</strong><br />
Los bor<strong>de</strong>s d<strong>el</strong><br />
Función d<strong>el</strong> haz láser No existe jitter<br />
objeto <strong>de</strong>be ser<br />
recta y continua,<br />
No existe jitter<br />
objeto <strong>de</strong>be ser<br />
recta y continua,<br />
No existe jitter<br />
objeto <strong>de</strong>be ser<br />
recta y continua,<br />
No existe jitter<br />
sin jitter<br />
sin jitter<br />
sin jitter<br />
CC > 0,99<br />
Los bor<strong>de</strong>s d<strong>el</strong><br />
objeto <strong>de</strong>be ser<br />
recta y continua,<br />
sin jitter<br />
Precisión espacial Δmax (%) = 0,8 < 2% Δmax (%) = -0,67 < 2% Δmax (%) = -2,04 < 2% Δmax (%) = -0,43 < 2%<br />
Eficiencia para borrar la<br />
placa <strong>de</strong> imagen<br />
Respuesta <strong>de</strong> la rejilla<br />
Tasa <strong>de</strong> transferencia<br />
No existe Patrón <strong>de</strong><br />
Moiré<br />
Patrón <strong>de</strong> Moiré<br />
no <strong>de</strong>ve ser visible<br />
No existe Patrón <strong>de</strong><br />
Moiré<br />
Patrón <strong>de</strong> Moiré<br />
no <strong>de</strong>ve ser visible<br />
Existe patrón <strong>de</strong> Moiré<br />
Patrón <strong>de</strong> Moiré<br />
no <strong>de</strong>ve ser visible<br />
No existe Patrón <strong>de</strong><br />
Moiré<br />
Señal Ruido<br />
Señal < 630<br />
Señal Ruido<br />
Señal > 744<br />
Señal Ruido<br />
-<br />
Señal Ruido<br />
102,99 0,4 Ruido < 5 876,79 3,43 Ruido < 4 4084,43 1,93 -240 0,03<br />
Diferencia entre<br />
Diferencia entre<br />
Diferencia entre<br />
nominal y medido<br />
(%)<br />
< 10%<br />
nominal y medido<br />
(%)<br />
< 10%<br />
Diferencia entre nominal<br />
y medido (%)<br />
< 10%<br />
nominal y medido<br />
(%)<br />
-29,5 - -3,01 19,47<br />
Patrón <strong>de</strong> Moiré<br />
no <strong>de</strong>ve ser visible<br />
-<br />
< 10%<br />
945
Agfa<br />
Kodak<br />
Philips<br />
Tabla 6: Resultados <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong> resolución a bajo contraste<br />
Exposición Tamaño d<strong>el</strong><br />
(mR) chasi (cm 2 Resultados<br />
Resolución a<br />
AAPM Report 93/2006<br />
)<br />
Coeficiente <strong>de</strong><br />
bajo contraste<br />
corr<strong>el</strong>ación(CC)<br />
(%)<br />
0,56<br />
1,4<br />
1,14 35 x 43<br />
1<br />
4,88 1<br />
0,45<br />
1,8<br />
0,97 35 x 43<br />
1<br />
5,06 0,5<br />
0,51<br />
1,4<br />
1,03 35 x 43 1,4<br />
5,33 0,5<br />
-0,99886<br />
-0,08389<br />
-1,00000<br />
CC > 0,95<br />
El valor <strong>de</strong> la resolución a bajo<br />
contraste <strong>de</strong>ve aumentar <strong>de</strong> acuerdo<br />
con <strong>el</strong> aumento <strong>de</strong> la exposición<br />
La Tabla 7 muestra lo resultado <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> calibración d<strong>el</strong> indicador <strong>de</strong> exposición. Cada fabricante<br />
adopta un número que cuantifica la exposición. Fueron probados dos tamaños <strong>de</strong> placas <strong>de</strong> imagen para<br />
cada sistema siendo que existe un límite para la placa individual y otro límite para promedia <strong>de</strong> las placas<br />
evaluadas. Sólo los sistemas Kodak y Agfa presentan resultados satisfactorios en r<strong>el</strong>ación a los<br />
parámetros evaluados.<br />
Agfa<br />
Fuji<br />
Kodak<br />
Philips<br />
Tabla 7: Resultado <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> calibración d<strong>el</strong> indicador <strong>de</strong> exposición<br />
Tamaño d<strong>el</strong><br />
chasi (cm 2 )<br />
Resultados AAPM Report 93/2006<br />
lgM 1 mR lgM 1 mR, promedio 2,155 < lgM 1 mR < 2,245<br />
24x30<br />
35x43<br />
2,15<br />
2,17<br />
2,16<br />
2,177 < lgM 1 mR, promedio <<br />
2,223<br />
S 1 mR S 1 mR, promedio<br />
24x30<br />
35x43<br />
318,02<br />
960,02<br />
639,02<br />
IE1 mR IE 1 mR, promedio<br />
24x30<br />
35x43<br />
0,06<br />
-3,75<br />
-1,84<br />
S 1 mR S 1 mR, promedio<br />
24x30<br />
35x43<br />
22,64<br />
22,64<br />
22,64<br />
180 < S 1 mR < 220<br />
190 < S 1 mR, promedio < 210<br />
IE 1 mR < 45<br />
IE 1 mR, promedio < 23<br />
S 1 mR < ± 20<br />
S 1 mR,promedio < ± 10<br />
La Tabla 8 muestra <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> ruido en la placa <strong>de</strong> imagen no irradiada. Se evaluaran<br />
placas <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> tamaños 24 x 30 cm² e 35 x 43 cm². En sistema Agfa, a<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> ruido y <strong>el</strong> valor <strong>de</strong><br />
pix<strong>el</strong> promedio, también son evaluados los valores <strong>de</strong> LgM, parámetro este asociado al índice <strong>de</strong><br />
exposición. Todos los sistemas obtuvieron ruidos bajos, en conformidad con <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> referencia, sin<br />
embargo <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la señal promedia <strong>de</strong> los pix<strong>el</strong>s estaba no conforme en <strong>el</strong> sistema Kodak. El LgM se<br />
mostró a<strong>de</strong>cuado para <strong>el</strong> sistema Agfa.<br />
946
Agfa<br />
Tabla 8: Resultado <strong>de</strong> la prueba d<strong>el</strong> ruido en la placa <strong>de</strong> imagen no irradiada<br />
Tamaño d<strong>el</strong> chasi<br />
(cm 2 )<br />
Resultados AAPM Report 93/2006<br />
lgM Señal Ruido<br />
24 x 30 0,2 255,00 0,00<br />
35 x 43 0,2 102,89 1,36<br />
lgM < 0,28<br />
Señal < 350<br />
Ruido < 5<br />
Fuji 24 x 30 - 240,00 0,11 Señal < 80<br />
Ruido < 4<br />
35 x 43 - 240,00 0,08<br />
Kodak<br />
Philips<br />
Agfa<br />
24 x 30 - 4084,98 2,44 Señal GP < 80<br />
Ruido < 4<br />
35 x 43 - 4084,41 2,77<br />
24 x 30 - 4095,00 0,00 Señal < 280 o > 744<br />
Ruido < 4<br />
35 x 43 - 4095,00 1,16<br />
La Tabla 9 muestra <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> límite <strong>de</strong> resolución espacial que es la habilidad <strong>de</strong> un<br />
sistema distinguir estructuras adyacentes separadamente, esta <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> pix<strong>el</strong> y <strong>de</strong> la<br />
distancia entre <strong>el</strong>los. Por lo tanto, para cada tamaño <strong>de</strong> pix<strong>el</strong> hay un límite <strong>de</strong> resolución diferente.<br />
Ninguno <strong>de</strong> los sistemas alcanza <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> resolución recomendado con excepción d<strong>el</strong> sistema Philips<br />
en <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> placa <strong>de</strong> imagen 35 x 43 cm².<br />
Tamaño d<strong>el</strong><br />
chasi (cm 2 )<br />
Tabla 9: Resultado <strong>de</strong> la prueba d<strong>el</strong> límite <strong>de</strong> resolución espacial<br />
Resoluciónescáner<br />
(pl/mm)<br />
[horizontal]<br />
Resoluciónsub-escáner<br />
(pl/mm)<br />
[vertical]<br />
Resolución45º<br />
(pl/mm)<br />
Tamaño d<strong>el</strong><br />
pix<strong>el</strong> (mm)<br />
AAPM Report 93/2006<br />
24 x 30 4,3 4,3 4 0,1 Pix<strong>el</strong> (mm) = 0,1<br />
Resolución (pl/mm) = 4,5<br />
35 x 43 4,6 4,6 4,3 0,1 Resolución 45° (pl/mm) = 6,34<br />
Fuji 18 x24 4 4 5,3 0,1<br />
Kodak<br />
Philips<br />
24 x 30 3,7 3,7 3,4 0,115<br />
35 x 43 3,4 3,4 3,1 0,168<br />
24 x 30 2,8 2,8 3,7 0,15<br />
35 x 43 2,5 2,5 - 0,2<br />
Conclusiones<br />
Pix<strong>el</strong> (mm) = 0,1<br />
Resolución (pl/mm) = 4,5<br />
Resolución 45° (pl/mm) = 6,34<br />
Pix<strong>el</strong> (mm) = 0,115<br />
Resolución (pl/mm) = 3,91<br />
Resolución 45° (pl/mm) = 5,52<br />
Pix<strong>el</strong> (mm) = 0,168<br />
Resolución (pl/mm) = 2,68<br />
Resolución 45° (pl/mm) = 3,78<br />
Pix<strong>el</strong> (mm) = 0,15<br />
Resolución (pl/mm) = 3<br />
Resolución 45° (pl/mm) = 4,23<br />
Pix<strong>el</strong> (mm) = 0,2<br />
Resolución (pl/mm) = 2,25<br />
Resolución 45° (pl/mm) = 3,17<br />
La evaluación <strong>de</strong> cuatro sistemas CR mostró que no hay cualquier tipo <strong>de</strong> calibración para empezar<br />
exámenes clínicos <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> su instalación. Los fabricantes <strong>de</strong> los equipamientos fueron llamados para<br />
participar d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> evaluación, sin embargo, se percibe que no hay preparo técnico para calibrar los<br />
sistemas en Brasil. Los indicadores <strong>de</strong> exposición no presentan calibración a<strong>de</strong>cuada en dos sistemas y los<br />
947
parámetros <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen, como sensibilidad <strong>de</strong> bajo contraste y resolución <strong>de</strong> alto contraste, no<br />
presentan conformidad en los cuatro sistemas. Se percibe también que la calibración ina<strong>de</strong>cuada <strong>de</strong> los<br />
sistemas CR genera un aumento <strong>de</strong> dosis a pacientes con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> se obtener mejores imágenes. Por<br />
lo tanto, ese objetivo no se logra. Las principales limitaciones d<strong>el</strong> estudio fueran: muchos <strong>de</strong> los<br />
parámetros <strong>de</strong> pre y post procesamiento requeridos para la adquisición <strong>de</strong> las imágenes no fueran<br />
encontrados en algunas marcas, lo que dificultó las comparaciones con los valores <strong>de</strong> referencia para<br />
evaluación d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sempeño. Los técnicos <strong>de</strong> los fabricantes, muchas las veces no consiguen s<strong>el</strong>eccionar las<br />
condiciones necesarias para las pruebas. Esta dificultad pue<strong>de</strong> resultar en no conformidad <strong>de</strong> las pruebas.<br />
Bibliografía<br />
1 AMERICAN ASSOCIATION OF PHYSICISTS IN MEDICINE. Acceptance Testing and Quality Control of<br />
Photostimulable Storage Phosphor Imaging Systems. College Park: AAPM Report 93, 2006.<br />
2 RAMPADO, O.; ISOARDI, P.; ROPOLO, R. Quantitative assessment of computed radiography quality control<br />
parameters. Phisics in Medicine and Biology 2006; 1577-93.<br />
3 SAMEI, E.; SEIBERT, J. A.; WILLIS, C., E.; FLYNN, M. J.;MAH, E.; JUNCK, K. L. Performance evaluation of<br />
computed<br />
Radiography systems. Medical Physics 2001; 28:361-67.<br />
4 COWEN, A. R.; DAVIES, A. G.; KENGYELICS, S. M. Advances in computed radiography systems an their<br />
physical imaging characteristics. Clinical Radiology 2007; 62: 1132-41.<br />
5 FURQUIM, T. A. C. Quality assurance in diagnostic radiology. Revista Brasileira <strong>de</strong> Física Médica 2009, (1):91-9<br />
948
PROYECTO DE UNA BASE DE DATOS RELACIONAL PARA UN<br />
SERVICIO DE RADIOTERAPIA.<br />
R.D. Esposito 1 , D. Planes Meseguer 1,� , M.P. Dorado Rodríguez 1 ,<br />
1 ERESA-Hospital General Universitario <strong>de</strong> Elche, Servicio <strong>de</strong> Radioterapia, Elche<br />
(Alicante)<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo <strong>de</strong>scribimos <strong>el</strong> proyecto <strong>de</strong> una base <strong>de</strong> datos r<strong>el</strong>acional para la gestión, <strong>de</strong> forma<br />
abierta y configurable por <strong>el</strong> usuario, <strong>de</strong> la gran cantidad <strong>de</strong> información generada en un servicio<br />
<strong>de</strong> radioterapia. El estímulo a este proyecto ha sido la falta a niv<strong>el</strong> comercial <strong>de</strong> un sistema que<br />
permita la gestión <strong>de</strong> toda esta información inclyendo sobretodo aqu<strong>el</strong>la generada por <strong>el</strong> servicio<br />
<strong>de</strong> radiofísica. Nuestro objetivo es po<strong>de</strong>r disponer <strong>de</strong> una herramienta con la cual manejar esta<br />
información y extraer, en forma sencilla, resultados cuantitativos para po<strong>de</strong>r mejorar nuestros<br />
protocolos <strong>de</strong> trabajo.<br />
Palabras claves: sistema <strong>de</strong> información, base <strong>de</strong> datos, radioterapia, servidor web.<br />
ABSTRACT<br />
In this work we <strong>de</strong>scribe the project of a r<strong>el</strong>ational databes which should allow the open and<br />
flexible management of the wi<strong>de</strong> range of high-quality information which a radiotherapy service<br />
generates. The main reason for this project is the lack of commercial options which allow the<br />
management of this information including the precious information produced by the medical<br />
physics <strong>de</strong>partment. Our aim is to have a tool which allows us to manage this information and to<br />
extract quantitative data that might be used to improve our treatment protocols.<br />
Key Words: information system, r<strong>el</strong>ational database, radiotherapy, web server,<br />
1. Introducción.<br />
En un trabajo anterior nuestro (<strong>SEFM</strong> 2009) señalamos la falta <strong>de</strong> una solución comercial que<br />
permita la gestión <strong>de</strong> forma abierta y configurable <strong>de</strong> la <strong>el</strong>evada cantidad <strong>de</strong> información, <strong>de</strong><br />
diferente origen y tipo, que se genera en un servicio <strong>de</strong> radioterapia. A<strong>de</strong>más, los sistemas <strong>de</strong><br />
gestión <strong>de</strong> la información actualmente disponibles están focalizados principalmente en <strong>el</strong><br />
record&verify, en los datos clínicos y solo en mínima parte en los datos generados por <strong>el</strong> servicio<br />
<strong>de</strong> radiofísica. Esto resulta en un uso parcial y limitado <strong>de</strong> la información disponible. En aqu<strong>el</strong><br />
trabajo <strong>de</strong>scribimos la implementación <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> almacenamiento centralizado basado en<br />
un servidor web. En <strong>el</strong> servidor se almacenan los datos generados en <strong>el</strong> curso d<strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> un<br />
paciente, así como los documentos <strong>de</strong> interés general d<strong>el</strong> servicio (como protocolos <strong>de</strong> tratamiento,<br />
protocolos <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> calidad, resultados <strong>de</strong> los controles <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> equipamiento etc.).<br />
Nuestro objetivo es po<strong>de</strong>r extraer <strong>de</strong> forma sencilla datos útiles para la mejora <strong>de</strong> nuestros<br />
protocolos <strong>de</strong> trabajo y po<strong>de</strong>r evaluar cuantitativamente los resultados <strong>de</strong> los tratamientos. Para<br />
<strong>el</strong>lo se está implementando una base <strong>de</strong> datos (BD) r<strong>el</strong>acional que permita la utilización práctica <strong>de</strong><br />
toda esta información almacenada. Como es nuestra costumbre, también para la creación <strong>de</strong> la BD,<br />
hemos utilizado software libre.<br />
� rdanilo@eresa.com.<br />
949
2. Materiales y métodos.<br />
En nuestro Servicio los tratamientos se planifican con <strong>el</strong> sistema Pinnacle3 <strong>de</strong> Philips y se<br />
administran con 2 ac<strong>el</strong>eradores lineales Varian Clinac 2100 CD equipados con EPID y MLC<br />
Millennium <strong>de</strong> 120 láminas. Uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los dispone a<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> sistema OBI para la verificación d<strong>el</strong><br />
posicionamiento d<strong>el</strong> paciente con una fuente <strong>de</strong> radiación con energía <strong>de</strong> kV. Éstos están<br />
integrados en la red Aria <strong>de</strong> Varian, que gestiona parte <strong>de</strong> las informaciones y <strong>de</strong> las imágenes<br />
generadas en las diferentes etapas d<strong>el</strong> tratamiento.<br />
Para <strong>el</strong> almacenamiento <strong>de</strong> las informaciones generadas en nuestro servicio, y que no es posible<br />
gestionar con Aria, hemos implementado un servidor web. Este está basado en Apache 2.2<br />
(Apache Software Foundation [1]) y almacena, en forma <strong>de</strong> carpetas individuales para cada<br />
paciente, informaciones producidas durante las diferentes fases d<strong>el</strong> tratamiento. Por ejemplo, <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
<strong>el</strong> Pinnacle3 se exportan, entre otros, los datos y las imágenes <strong>de</strong> los planes, los datos <strong>de</strong> los<br />
histogramas dosis-volumen (DVH) y los índices <strong>de</strong> conformidad. Des<strong>de</strong> la red Aria se exportan las<br />
prescripciones y los datos <strong>de</strong> los planes recibidos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> las estaciones <strong>de</strong> planificación. En <strong>el</strong><br />
servidor también se almacenan los datos necesarios para la verificación, mediante un algoritmo<br />
alternativo, <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s monitor calculadas con <strong>el</strong> Pinnacle3, los datos <strong>de</strong> las correcciones d<strong>el</strong><br />
posicionamiento <strong>de</strong> los pacientes durante <strong>el</strong> tratamiento y los resultados <strong>de</strong> las verificaciones<br />
dosimétricas <strong>de</strong> los tratamientos que lo requieren. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> las informaciones <strong>de</strong> los<br />
tratamientos en <strong>el</strong> servidor guardamos también los resultados <strong>de</strong> los controles <strong>de</strong> calidad<br />
periódicos <strong>de</strong> los ac<strong>el</strong>eradores y los documentos <strong>de</strong> interes general para <strong>el</strong> servicio como los<br />
protocolos <strong>de</strong> tratamiento y los protocolos para la realización <strong>de</strong> los controles periodicos.<br />
En <strong>el</strong> servidor están instalados un intérprete d<strong>el</strong> lenguaje <strong>de</strong> scripting PHP (PHP Group [2]), que<br />
permite la gestión d<strong>el</strong> mismo servidor y la creación <strong>de</strong> páginas dinámicas y <strong>el</strong> servidor FTP<br />
Filezilla3 (Filezilla Project [3]) para la gestión <strong>de</strong> los flujos <strong>de</strong> información.<br />
El sistema <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la BD que se ha <strong>el</strong>egido es MySQL v5 (Sun Microsystems [4]). La<br />
interfaz <strong>de</strong> gestión utilizada para la creación y gestión <strong>de</strong> la BD es PhpMyAdmin (PhpMyAdmin<br />
<strong>de</strong>v<strong>el</strong>opment team [5]). PhpMyAdmin es un software, escrito en <strong>el</strong> lenguaje php, que permite la<br />
administración d<strong>el</strong> servidor MySQL a través <strong>de</strong> una interfaz web. Éste permite un acceso sencillo<br />
y directo a las funciones más comunes (como la gestión d<strong>el</strong> BD, <strong>de</strong> tablas, campos, r<strong>el</strong>aciones,<br />
indices, usuarios, permisos, etc.). Al mismo tiempo PhpMyAdmin sigue <strong>de</strong>jando al usuario la<br />
posibilidad <strong>de</strong> ejecutar comandos directos SQL. El acceso a la BD <strong>de</strong> se realiza también a través<br />
<strong>de</strong> paginas dinámicas php que generan <strong>el</strong> codigo SQL necesario para <strong>el</strong> almacenamiento <strong>de</strong><br />
informaciones y la interrogación.<br />
Como ya hemos dicho, todas las herramientas que utilizamos para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> nuestra<br />
aplicaciones son libremente disponibles en Internet y distribuidas en forma freeware.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
El primer paso en la creación <strong>de</strong> una BD es la recolección <strong>de</strong> los datos que se quieran introducir y<br />
una <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> los requerimientos funcionales (operaciones que se aplicarán a la BD, e incluyen<br />
la obtención <strong>de</strong> datos y la actualización). Entonces se proce<strong>de</strong> con la caracterización <strong>de</strong> los datos y<br />
su organización esquemática. Estos dos últimos pasos resultan ser muy d<strong>el</strong>icados <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong><br />
<strong>el</strong>los la redundancia <strong>de</strong> los datos, <strong>el</strong> espacio ocupado y la eficiencia <strong>de</strong> la BD.<br />
La organización <strong>de</strong> nuestra BD está <strong>de</strong>scrita, con un esquema simplificado, en la Fig. n. 1.<br />
950
Fig. n. 1 Descrición simplificada <strong>de</strong> la estructura <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos. Los diferentes<br />
colores reflejan los diferentes grupos <strong>de</strong> informaciones. En azul los datos r<strong>el</strong>ativos al<br />
paciente, en ver<strong>de</strong> aqu<strong>el</strong>los r<strong>el</strong>ativos a la patología, en naranja los datos <strong>de</strong> la toxicidad,<br />
en violeta los datos dosimetricos y en gris los datos <strong>de</strong> set up y <strong>de</strong> posicionamiento d<strong>el</strong><br />
paciente en <strong>el</strong> linac.<br />
Tabla No.1 Descrición <strong>de</strong>tallada d<strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> cada tabla <strong>de</strong> la BD.<br />
Datos Paciente Anamnesis Patologia Objetivo clinico<br />
nombre enfermeda<strong>de</strong>s pac diagnostico finalidad tto<br />
ap<strong>el</strong>lido1 enfermeda<strong>de</strong>s fam clasificación tipo <strong>de</strong> tto<br />
ap<strong>el</strong>lido2 habitos fecha<br />
fecha-nac estadio<br />
dirección TNM<br />
Curso Crologia tto Series<br />
id curso médico series<br />
<strong>de</strong>scrición fecha propuesta tto prescripciones<br />
fecha 1ª visita geometria tto<br />
fecha ct datos tto<br />
fecha entrada rf<br />
fecha salida rf<br />
fecha inicio rt<br />
fecha fin rt<br />
Dosimetrias Desplazamientos Set up<br />
DVH <strong>de</strong>sp. long. inmovilización<br />
conf. in<strong>de</strong>x <strong>de</strong>sp. lat.<br />
verificaciones <strong>de</strong>sp. vert<br />
En la Tabla 1 se <strong>de</strong>talla <strong>de</strong> forma más completa los contenidos <strong>de</strong> cada tabla <strong>de</strong> la BD. Éste<br />
esquema refleja la organización <strong>de</strong> los tratamientos en nuestro servicio. Por cada patología hay un<br />
tratamiento y entonces un curso. En cada curso hay una o más series que representan las diferentes<br />
fases d<strong>el</strong> tratamiento. En cada serie hay una o más prescripciones (si se trata <strong>de</strong> target con diferntes<br />
fraccionamintos <strong>de</strong> las dosis como en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> boost concomitante). Cada paciente pue<strong>de</strong> tener<br />
más <strong>de</strong> un curso. Por ejemplo si tiene que recibir otras irradiaciones en la misma localización o en<br />
localizaciones diferentes. Estos cursos pue<strong>de</strong>n entonces representar tratamientos diferentes que se<br />
suministran al paciente en momentos diferentes (p. ej. en caso <strong>de</strong> recaidas o otros tumores) o<br />
contemporáneamente (p ej. tratamientos <strong>de</strong> localizaciones diferentes).<br />
951
La introducción <strong>de</strong> los datos en la BD se realiza <strong>de</strong> forma manual y automática. La forma manual<br />
se utiliza para aqu<strong>el</strong>los datos que no se hayan anteriormente introducido en uno <strong>de</strong> nuestros<br />
sistemas (datos <strong>de</strong> toxicidad, anamnesis, resultados <strong>de</strong> controles dosimétricos personalizados, setup<br />
e inmovilización d<strong>el</strong> paciente etc.) y se realiza conectándose <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un cualquier or<strong>de</strong>nador <strong>de</strong> la<br />
red hospitalaria al servidor web. La forma automática se utiliza para todos los datos que ya están<br />
presentes en la red ARIA o en <strong>el</strong> servidor web (datos d<strong>el</strong> tratamiento, dvh, correcciones d<strong>el</strong><br />
posicionamiento etc.) y se realiza a través una interfaz web específica.<br />
4. Conclusiones.<br />
La informatización en un servicio <strong>de</strong> radioterapia nos brinda la posibilidad <strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> una<br />
enorme cantidad <strong>de</strong> datos sobre casi todas las etapas d<strong>el</strong> tratamiento. Desafortunadamente todos<br />
estos datos no son fácilmente accesibles al usuario o muchas veces están almacenados en sistemas<br />
diferentes que no comunican entre <strong>el</strong>los. Esto resulta en la imposibilidad práctica <strong>de</strong> utilizar estos<br />
datos para extraer informaciones y resultados muy valiosos. Por esta razón hemos implementado<br />
un sistema <strong>de</strong> almacenamiento central basado en un servidor web <strong>de</strong> casi toda la información que<br />
consi<strong>de</strong>ramos <strong>de</strong> utilidad y una BD que permita <strong>de</strong> efectuar <strong>de</strong> forma sencilla análisis <strong>de</strong> estos<br />
datos. Éste sistema nos permite por ejemplo <strong>de</strong> analizar dvh por clases <strong>de</strong> pacientes y r<strong>el</strong>acionarlos<br />
con los datos <strong>de</strong> la toxicidad o estudiar un sistema <strong>de</strong> inmovilización basándonos sobre los<br />
resultados <strong>de</strong> las correcciones al posicionamiento. Nuestro objetivo seria po<strong>de</strong>r ampliar <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
la BD también fuera <strong>de</strong> nuestro servicio.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] The Apache Software Foundation, http://www.apache.org<br />
[2] The PHP Group, http://www.php.net<br />
[3] Filezilla Project, http://www.filezilla-project.org<br />
[4] Sun Microsystems, http://www.mysql.com<br />
[5] PhpMyAdmin <strong>de</strong>v<strong>el</strong>opment team, http://www.phpmyadmin.net<br />
952
ESTIMACIÓN DE LA VARIANZA DEL RUIDO EN IMAGEN<br />
DIGITAL PARA CONTROL DE CALIDAD<br />
Soto Búa M 23 , Otero Martínez C, Vázquez Vázquez R, Santamarina Vázquez F, Lobato<br />
Busto R, Luna Vega V, Mosquera Sueiro J, Sánchez García M, Pombar Cameán M<br />
Servizo <strong>de</strong> Radiofísica e Protección Radiolóxica, C. H. Universitario <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a, Travesía da Choupana s/n, Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a, 15706 (A Coruña)<br />
RESUMEN<br />
La introducción <strong>de</strong> la tecnología digital en las pruebas <strong>de</strong> diagnóstico por rayos X, ha hecho<br />
necesario adaptar los protocolos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad a la nueva tecnología. En <strong>el</strong> apartado <strong>de</strong><br />
evaluación <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores digitales es esencial estudiar la naturaleza d<strong>el</strong><br />
ruido <strong>de</strong> las imágenes que proporcionan. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores radiográficos, la <strong>de</strong>sviación<br />
estándar d<strong>el</strong> ruido que interesa estimar es la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma en aire en la superficie<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Sin embargo, la información en las imágenes <strong>de</strong> radiografía digital se representa<br />
mediante variaciones <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> gris indicados con un valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>. En los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
radiografía computarizada (CR), la r<strong>el</strong>ación entre <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> y <strong>el</strong> Kerma en aire es no lineal,<br />
siguiendo una r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> tipo logarítimico o <strong>de</strong> tipo potencial <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> fabricante. Esta<br />
r<strong>el</strong>ación dificulta <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma a partir <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> valor <strong>de</strong><br />
píx<strong>el</strong> disponibles en la imagen. En los nuevos protocolos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad, se propone<br />
simplificar <strong>el</strong> cálculo aproximando localmente a primer or<strong>de</strong>n la curva <strong>de</strong> respuesta no lineal d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector, lo que permite estimar la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma directamente en función <strong>de</strong> la<br />
<strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>. En este trabajo se calcula la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma<br />
en función <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> para la curva <strong>de</strong> respuesta real no lineal d<strong>el</strong> sistema digital <strong>de</strong><br />
imagen, sin recurrir a ninguna aproximación en <strong>el</strong> comportamiento d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Este resultado se<br />
compara con <strong>el</strong> que se obtiene para la versión <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta linealizada localmente que<br />
incluyen los protocolos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad.<br />
Palabras clave: Radiografía digital, control <strong>de</strong> calidad, ruido, valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>, Kerma en aire, curva<br />
<strong>de</strong> respuesta.<br />
ABSTRACT<br />
After the introduction of digital technology in diagnostic X-ray tests, it has become necessary to<br />
adapt the quality control protocols to the new technology. In the fi<strong>el</strong>d of the evaluation of image<br />
quality of digital <strong>de</strong>tectors is essential to study the nature of noise in the images they provi<strong>de</strong>. In<br />
the case of X-ray <strong>de</strong>tectors, the meaningful standard <strong>de</strong>viation of the noise is the standard<br />
<strong>de</strong>viation of air Kerma on the <strong>de</strong>tector surface. However, the information in digital radiographic<br />
images is represented by gray lev<strong>el</strong> changes indicated by a pix<strong>el</strong> value. In computed radiography<br />
(CR) <strong>de</strong>tectors, the r<strong>el</strong>ationship between pix<strong>el</strong> value and air Kerma is nonlinear, following a<br />
logarithmic-type or potential-type r<strong>el</strong>ationship <strong>de</strong>pending on the manufacturer. This r<strong>el</strong>ationship<br />
makes more difficult the calculation of the standard <strong>de</strong>viation of Kerma from the pix<strong>el</strong> value data<br />
available in the image. In the new quality control protocols, it is proposed to simplify the<br />
calculation by a local first-or<strong>de</strong>r approximation of the nonlinear response curve of the <strong>de</strong>tector,<br />
allowing the direct estimation of the standard <strong>de</strong>viation of Kerma as a function of the standard<br />
<strong>de</strong>viation of pix<strong>el</strong> value. In this work we calculate the standard <strong>de</strong>viation of Kerma as a function of<br />
the pix<strong>el</strong> values for the actual response curve of the nonlinear digital image system without<br />
resorting to any approximation in the behavior of the <strong>de</strong>tector. This result is compared with that<br />
23 Marcos.Soto.Bua@sergas.es<br />
953
obtained for the locally linearized version of the response curve inclu<strong>de</strong>d in the quality control<br />
protocols.<br />
Key words: Digital radiography, quality control, noise, pix<strong>el</strong> value, air Kerma, response curve.<br />
1. Introducción<br />
La calidad <strong>de</strong> un dispositivo <strong>de</strong> imagen viene condicionada por <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> ruido <strong>de</strong> las imágenes<br />
que proporciona. Los <strong>de</strong>tectores digitales utilizados en radiografía y mamografía no están exentos<br />
<strong>de</strong> esta limitación y, por tanto, los programas nacionales <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad y otros documentos<br />
<strong>de</strong> referencia recomiendan la cuantificación y la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la naturaleza d<strong>el</strong> ruido en las<br />
imágenes [1-3]. La forma en la que se realice esta medida <strong>de</strong>be ser representativa <strong>de</strong> la calidad d<strong>el</strong><br />
dispositivo <strong>de</strong> imagen y, en este sentido, existen en la actualidad varias propuestas [4-6]. Una <strong>de</strong><br />
<strong>el</strong>las consiste en la caracterización <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> ruido presente en las imágenes.<br />
Así, los protocolos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad recomiendan la estimación <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong><br />
Kerma en la superficie <strong>de</strong> entrada d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. A esta <strong>de</strong>sviación estándar contribuye <strong>el</strong> ruido<br />
cuántico inherente a la naturaleza poissoniana asociada al número finito <strong>de</strong> fotones que pue<strong>de</strong>n<br />
<strong>de</strong>tectarse. Pero también pue<strong>de</strong>n existir otras contribuciones r<strong>el</strong>acionadas con la construcción d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector, como <strong>el</strong> ruido <strong>el</strong>ectrónico o <strong>el</strong> ruido estructural [7-8]. En este sentido, la calidad <strong>de</strong> un<br />
<strong>de</strong>tector pue<strong>de</strong> valorarse analizando cuánto se parece su comportamiento al <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector i<strong>de</strong>al, es<br />
<strong>de</strong>cir, valorando si la mayor parte d<strong>el</strong> ruido presente en las imágenes que proporciona es <strong>de</strong><br />
naturaleza cuántica. Por otro lado, la estimación <strong>de</strong> la varianza d<strong>el</strong> ruido <strong>de</strong> las imágenes es<br />
también necesaria para la obtención <strong>de</strong> otros parámetros <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen,<br />
como la R<strong>el</strong>ación Señal Ruido, la R<strong>el</strong>ación Contraste Ruido y la R<strong>el</strong>ación Contraste Ruido<br />
Normalizada [1,2].<br />
Algunos <strong>de</strong>tectores digitales presentan una respuesta lineal en lo que concierne a la r<strong>el</strong>ación entre<br />
<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> gris <strong>de</strong> la imagen o valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> y <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> exposición <strong>de</strong> los mismos a la radiación<br />
[8]. Sin embargo, los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> Radiografía Computarizada (CR) presentan una r<strong>el</strong>ación no<br />
lineal entre <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> y la dosis. En concreto, esta r<strong>el</strong>ación se ajusta bastante bien a una<br />
función <strong>de</strong> tipo logarítmico o <strong>de</strong> tipo potencial, <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> fabricante [9,10]. Conocer la<br />
función <strong>de</strong> respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector es importante como paso previo para evaluar la presencia <strong>de</strong><br />
otras contribuciones al ruido en las imágenes <strong>de</strong> naturaleza distinta al ruido fotónico [2,7]. Esta<br />
información se necesita para traducir las <strong>de</strong>sviaciones en <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> la imagen a<br />
<strong>de</strong>sviaciones en la dosis. La función <strong>de</strong> respuesta no lineal <strong>de</strong> los CR pue<strong>de</strong> complicar un poco <strong>el</strong><br />
cálculo <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> la dosis en función <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong><br />
píx<strong>el</strong>. Mackenzie ha hecho una aportación muy útil que permite simplificar mucho la estimación<br />
<strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> la exposición a partir <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> gris <strong>de</strong> la<br />
imagen [11]. Los protocolos más mo<strong>de</strong>rnos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> radiografía y mamografía<br />
digital recogen <strong>el</strong> método <strong>de</strong> Mackenzie para evaluar la naturaleza d<strong>el</strong> ruido en las imágenes que<br />
proporcionan los CR [1-3]. Básicamente, <strong>el</strong> método <strong>de</strong> Mackenzie consiste en aproximar<br />
localmente a primer or<strong>de</strong>n la curva <strong>de</strong> respuesta no lineal d<strong>el</strong> CR. Bajo esta aproximación<br />
Mackenzie concluye que, localmente, la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> solo <strong>de</strong> la<br />
<strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> y d<strong>el</strong> gradiente <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta.<br />
En este trabajo se calcula la varianza d<strong>el</strong> Kerma para la curva <strong>de</strong> respuesta no lineal d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector,<br />
sin recurrir a ninguna aproximación en su comportamiento. La expresión calculada viene en<br />
función <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> que pue<strong>de</strong>n obtenerse directamente <strong>de</strong> la imagen. Así mismo, se<br />
hace una revisión d<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma en las condiciones que propone<br />
Mackenzie, suponiendo un comportamiento lineal local en la respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Ambos<br />
resultados se comparan con un ejemplo, que permite ilustrar también las garantías que ofrece <strong>el</strong><br />
uso <strong>de</strong> la aproximación lineal <strong>de</strong> Mackenzie para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores CR.<br />
954
2. Materiales y métodos<br />
Cálculo la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma en aire a la entrada d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
En este apartado se calcula la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma a la entrada d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector a partir <strong>de</strong><br />
los datos <strong>de</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> que este proporciona.<br />
Supóngase que en <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> rango dinámico don<strong>de</strong> se utiliza <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, la curva <strong>de</strong> respuesta<br />
d<strong>el</strong> mismo se <strong>de</strong>scribe por una función logarítmica:<br />
Pi � � ln Ki<br />
� �<br />
(1)<br />
don<strong>de</strong>, para <strong>el</strong> píx<strong>el</strong> i , i P indica valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>, K i es <strong>el</strong> Kerma en aire y � y � son dos<br />
parámetros característicos. Para cada uno <strong>de</strong> los píx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> la imagen se tiene una curva <strong>de</strong><br />
respuesta única, aunque serán similares para todos los píx<strong>el</strong>es. Por tanto, en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> una ROI<br />
1<br />
<strong>de</strong> N píx<strong>el</strong>es, se cumple para <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> P �<br />
N �<br />
i�<br />
N<br />
siendo<br />
píx<strong>el</strong> i .<br />
K<br />
1<br />
�<br />
N �<br />
i�<br />
1<br />
Ki<br />
N<br />
1<br />
Pi<br />
:<br />
P � � ln K � �<br />
(2)<br />
<strong>el</strong> valor promedio d<strong>el</strong> Kerma en la ROI y K i <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> Kerma en <strong>el</strong><br />
De acuerdo con Mackenzie [11], localmente, para cada valor <strong>de</strong> K i , <strong>el</strong> logaritmo pue<strong>de</strong><br />
aproximarse linealmente y, entonces:<br />
P i � �Ki ��<br />
(3)<br />
don<strong>de</strong> � es <strong>el</strong> gradiente local <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta para <strong>el</strong> valor K i , es <strong>de</strong>cir, la pendiente <strong>de</strong><br />
la recta que pasa por K i y cuya or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen es � . Por tanto, en cada píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> la imagen<br />
pue<strong>de</strong> estimarse <strong>el</strong> Kerma a primer or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la forma:<br />
y se separará d<strong>el</strong> valor real <strong>de</strong> K i con un error tanto mayor como importancia tengan los términos<br />
<strong>de</strong> mayor or<strong>de</strong>n, no lineales, <strong>de</strong> la aproximación local.<br />
K ˆ<br />
i<br />
� i P<br />
Para una ROI, los parámetros � y � se obtienen a partir <strong>de</strong> los parámetros � y � <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong><br />
respuesta real (Ecuación (2)) a partir <strong>de</strong>:<br />
� �<br />
�<br />
955<br />
(4)
�P<br />
�<br />
� � �<br />
�K<br />
K<br />
K � K<br />
; � � P ��<br />
(5)<br />
Si en la ROI <strong>el</strong> valor medio d<strong>el</strong> Kerma es K , entonces, en cada píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> la ROI, la varianza <strong>de</strong> la<br />
aproximación lineal d<strong>el</strong> Kerma, Ki ˆ , respecto <strong>de</strong> K es:<br />
s<br />
�Kˆ � �K � K �<br />
2 � Pi<br />
� �<br />
� � �� � K<br />
� �<br />
2 ˆ<br />
i i<br />
Por tanto, en cada píx<strong>el</strong> la varianza <strong>de</strong> la aproximación lineal d<strong>el</strong> Kerma es:<br />
s<br />
2<br />
� Pi<br />
� P �<br />
� K<br />
�K � �<br />
K � K � � �P � P �<br />
2 ˆ<br />
i<br />
2<br />
�<br />
��<br />
�<br />
�P � �<br />
2<br />
� � 2 i P<br />
2 i �<br />
2<br />
�<br />
� �<br />
�<br />
(7)<br />
�<br />
� �<br />
�<br />
que cuantifica <strong>el</strong> error con <strong>el</strong> que se estimaría <strong>el</strong> Kerma en un píx<strong>el</strong> i d<strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la ROI a partir<br />
d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en <strong>el</strong> píx<strong>el</strong> i y d<strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en la ROI.<br />
Si ahora se estima la varianza d<strong>el</strong> Kerma para <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> la ROI, como se tienen N píx<strong>el</strong>es en<br />
total:<br />
2<br />
siendo �P� N<br />
N<br />
2<br />
1<br />
2<br />
� � � � � � �P� K<br />
Kˆ<br />
1 1<br />
2 �<br />
� � i � K �<br />
Pi<br />
� P �<br />
2 �<br />
2<br />
2<br />
K 2<br />
� ˆ � � 2<br />
N �1<br />
� N �1<br />
� �<br />
i�1<br />
� la varianza d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en la ROI. Si se invierte la Ecuación (2), se <strong>de</strong>speja<br />
K . Sustituyendo en la ecuación anterior y extrayendo la raíz cuadrada, se obtiene la <strong>de</strong>sviación<br />
estándar d<strong>el</strong> Kerma en función <strong>de</strong> sólo <strong>el</strong> valor medio y la varianza d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en la ROI:<br />
� � � �P� �<br />
i�1<br />
� P � � �<br />
� Kˆ exp�<br />
�<br />
(9)<br />
� � �<br />
� � �<br />
La Ecuación (9) permite estimar la varianza d<strong>el</strong> Kerma en la ROI a partir <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar<br />
y d<strong>el</strong> promedio d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la ROI, suponiendo que la aproximación lineal local <strong>de</strong><br />
la curva <strong>de</strong> respuesta es válida en las condiciones en las que se irradia <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
Si, en cambio, se calcula la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma en la ROI teniendo en cuenta <strong>el</strong><br />
comportamiento real <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta, invirtiendo las Ecuaciones (1) y (2) se obtiene:<br />
1<br />
2 1<br />
� � � �<br />
exp exp<br />
1�<br />
1�<br />
�1<br />
�1<br />
� �<br />
N<br />
N � � P � � ��<br />
i � � � P �<br />
� K � K � � � � � � � �<br />
i K<br />
�<br />
�<br />
� �<br />
(10)<br />
N<br />
N<br />
i<br />
i ��<br />
� � � � � ��<br />
2<br />
2<br />
�P� 2<br />
956<br />
(6)<br />
(8)
En esta expresión no aparece específicamente la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en la ROI,<br />
� �P�, sino que, para calcular la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma, <strong>de</strong>ben utilizarse los valores <strong>de</strong><br />
píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los píx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> la ROI.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que la curva <strong>de</strong> respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector pueda mod<strong>el</strong>arse para cada píx<strong>el</strong> i con una<br />
función <strong>de</strong> tipo potencial:<br />
en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la ROI se tiene, para <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> y <strong>de</strong> Kerma en aire:<br />
� �<br />
� P i � Ki<br />
�<br />
(11)<br />
� �<br />
P � � K �<br />
(12)<br />
Si se hace una aproximación lineal local <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta, para cada píx<strong>el</strong> i <strong>el</strong> Kerma<br />
pue<strong>de</strong> estimarse localmente como indica la Ecuación (4), y la varianza <strong>de</strong> la aproximación lineal<br />
d<strong>el</strong> Kerma Ki ˆ respecto d<strong>el</strong> valor medio en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la ROI, K , es, para cada píx<strong>el</strong> i , como<br />
se indica en la Ecuación (6). En este caso, la pendiente y <strong>el</strong> término in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la ecuación<br />
<strong>de</strong> la recta tangente a la curva <strong>de</strong> respuesta (Ecuación (3)) son:<br />
�P<br />
� �1<br />
� � � ��K<br />
� �� K<br />
�K<br />
K�<br />
K<br />
K�<br />
K<br />
� �1<br />
Sustituyendo estos valores en la Ecuación (6), se obtiene:<br />
s<br />
�K �<br />
2 ˆ<br />
i<br />
�<br />
� Pi<br />
� P � �� K<br />
�<br />
�<br />
�<br />
� �� K<br />
�<br />
K<br />
�<br />
;<br />
K<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
2<br />
�<br />
�<br />
� � P ���<br />
K<br />
(13)<br />
�P � P �<br />
i<br />
2<br />
� �1<br />
��� K �<br />
2<br />
�<br />
�P � P �<br />
Si ahora se calcula la varianza <strong>de</strong> la estimación lineal d<strong>el</strong> Kerma en la totalidad <strong>de</strong> la ROI, se llega<br />
al mismo resultado que en la Ecuación (8), pero particularizado a la forma potencial <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong><br />
respuesta, es <strong>de</strong>cir:<br />
�<br />
2<br />
N<br />
N<br />
2<br />
2<br />
2<br />
� ˆ 1 � � ˆ 1 1<br />
2 �<br />
� � � �P� � �P� K<br />
K � K �<br />
P � P � �<br />
� 2<br />
i<br />
2<br />
�1<br />
�1<br />
� N<br />
�<br />
i<br />
i�1<br />
�<br />
i<br />
�<br />
2<br />
2<br />
� �2 �1<br />
�� K<br />
� i<br />
N �1<br />
�<br />
(15)<br />
Si se invierte la Ecuación (12), se sustituye K en la ecuación anterior y se extrae la raíz<br />
cuadrada, la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> la estimación d<strong>el</strong> Kerma en aproximación lineal local, que se<br />
<strong>de</strong>nominará a partir <strong>de</strong> ahora <strong>de</strong>sviación linealizada, es:<br />
� ˆ � � �P� �<br />
� 1 �<br />
�<br />
� �1�<br />
�<br />
� � �<br />
957<br />
(14)<br />
� P � � �<br />
� K � �<br />
(16)<br />
�� � �<br />
� � �
Por tanto, bajo esta aproximación, la <strong>de</strong>sviación se calcula en función d<strong>el</strong> promedio y <strong>de</strong>sviación<br />
estándar d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en la ROI.<br />
Si, en cambio, no se hace la aproximación lineal local <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta potencial, la<br />
<strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma en la ROI, que se <strong>de</strong>nominará a partir <strong>de</strong> ahora <strong>de</strong>sviación no<br />
linealizada es, en realidad:<br />
2<br />
1<br />
1<br />
2 1<br />
1�<br />
�1 �1<br />
� ��<br />
N<br />
N �<br />
�<br />
��<br />
� � � P � � �<br />
Pi<br />
� � �<br />
� � � � � �<br />
i<br />
N � ��<br />
� �<br />
� �<br />
i<br />
i<br />
� � �<br />
�<br />
1<br />
�K � � �K � K �<br />
� (17)<br />
N �1<br />
��<br />
�<br />
don<strong>de</strong> se han tenido en cuenta las Ecuaciones (11) y (12) para K i y K .<br />
Por tanto, tanto si la curva <strong>de</strong> respuesta es logarítmica como potencial, la varianza <strong>de</strong> la estimación<br />
d<strong>el</strong> Kerma mediante una aproximación lineal local <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> solo d<strong>el</strong> gradiente local <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong><br />
respuesta y <strong>de</strong> la varianza d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>. Sin embargo, en realidad, la respuesta no lineal d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector provoca que la varianza d<strong>el</strong> Kerma <strong>de</strong>penda <strong>de</strong> las <strong>de</strong>sviaciones d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en la<br />
ROI <strong>de</strong> una forma más compleja.<br />
Medidas experimentales<br />
Con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> comprobar las expresiones calculadas para la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma, se<br />
llevaron a cabo medidas experimentales. Los <strong>de</strong>tectores digitales utilizados son un dispositivo CR<br />
<strong>de</strong> la marca Fuji y otro <strong>de</strong> la marca Agfa especiales para mamografía. El equipo <strong>de</strong> rayos X fue un<br />
mamógrafo Siemens Mammomat 1000, en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> CR <strong>de</strong> Fuji, y un mamógrafo General<br />
Electric DMR mod<strong>el</strong>o GS412-49, en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> CR <strong>de</strong> Agfa. En ambos casos se realizaron varias<br />
exposiciones d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector a una tensión fija y variando los mAs. Para <strong>el</strong> CR <strong>de</strong> Fuji se utilizaron 28<br />
kVp con filtro <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no y para <strong>el</strong> CR <strong>de</strong> Agfa se utilizaron 28 kVp con filtro <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no y<br />
29 kVp con filtro <strong>de</strong> rodio. Las imágenes se guardaron sin aplicarles ningún tipo <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong><br />
imagen. En las mismas condiciones, se repitió cada exposición y se midió <strong>el</strong> Kerma en la<br />
superficie <strong>de</strong> entrada d<strong>el</strong> CR, para lo que se utilizó una cámara RadCal 10X6-6M. En cada imagen<br />
se tomaron los datos <strong>de</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>, <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> y su <strong>de</strong>sviación estándar en una<br />
región <strong>de</strong> interés (ROI) cuadrada <strong>de</strong> 10 mm <strong>de</strong> lado situada en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> referencia (situado a 6<br />
cm <strong>de</strong> la pared costal). La curva <strong>de</strong> respuesta se estimó ajustando <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en la ROI<br />
<strong>de</strong> cada imagen frente al Kerma en la superficie <strong>de</strong> entrada correspondiente. Con los parámetros<br />
estimados <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta, se calculó la varianza d<strong>el</strong> Kerma en la ROI para la curva real<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y se estimó para su aproximación local a primer or<strong>de</strong>n, utilizando las Ecuaciones (9) y<br />
(10), para <strong>el</strong> CR <strong>de</strong> Fuji, y las Ecuaciones (16) y (17), para <strong>el</strong> CR <strong>de</strong> Agfa.<br />
3. Resultados y discusión<br />
Con los datos experimentales medidos, se han obtenido las curvas <strong>de</strong> respuesta <strong>de</strong> los CR en las<br />
condiciones anteriormente indicadas <strong>de</strong> exposición. En las Figuras 1, 2 y 3 se observa la respuesta<br />
no lineal <strong>de</strong> los CR al variar <strong>el</strong> Kerma en la superficie <strong>de</strong> entrada. En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> CR <strong>de</strong> Fuji, los<br />
datos experimentales se obtuvieron con 28 kVp y se han ajustado a una función logarítmica como<br />
la indicada en la Ecuación (2). Los valores <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> ajuste obtenidos junto con los<br />
coeficientes <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación se muestran en la Figura 1. En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> CR <strong>de</strong> Agfa, se muestran en<br />
las Figuras 2 y 3 los parámetros <strong>de</strong> ajuste para una exposición con 28 kVp y filtro <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no y<br />
958
para otra con 29 kVp y filtro <strong>de</strong> rodio. En este caso se han ajustado los datos experimentales a una<br />
función potencial como la indicada en la Ecuación (12).<br />
En la Tabla 1 se indican los datos <strong>de</strong> valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>, <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> y <strong>de</strong><br />
Kerma en la superficie d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector medidos con la cámara. Junto a <strong>el</strong>los se muestran también los<br />
datos calculados para la <strong>de</strong>sviación estándar linealizada, �K � ˆ<br />
� , y no linealizada, �K� � . Estas<br />
<strong>de</strong>sviaciones se han calculado a partir <strong>de</strong> los datos experimentales <strong>de</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en la ROI<br />
utilizando las Ecuaciones (9) y (16), para la <strong>de</strong>sviación linealizada, y las Ecuaciones (10) y (17),<br />
para la <strong>de</strong>sviación no linealizada. También se incluyen en la tabla los datos obtenidos en la misma<br />
región <strong>de</strong> interés para la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong> fluencia calculada aplicando la<br />
inversión <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> respuesta a la imagen en valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> proporcionada por <strong>el</strong> CR, que<br />
aquí se <strong>de</strong>nomina <strong>de</strong>sviación estándar experimental, � e�K<br />
� . En la Tabla 1 pue<strong>de</strong> observarse que<br />
los valores no linealizados y experimentales son prácticamente idénticos y que los valores<br />
linealizados se <strong>de</strong>svían muy poco <strong>de</strong> los no linealizados.<br />
(a) (b)<br />
(c)<br />
Fig. 1: (a) Función <strong>de</strong> respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector CR <strong>de</strong> Fuji para 28 kVp y filtro <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no, (b)<br />
Función <strong>de</strong> respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector CR <strong>de</strong> Agfa para 28 kVp y filtro <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no, (c) Función <strong>de</strong><br />
respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector CR <strong>de</strong> Agfa para 29 kVp y filtro <strong>de</strong> rodio<br />
959
Fuji<br />
Tabla 1: Valor medio <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>, <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>, Kerma promedio y <strong>de</strong>sviaciones<br />
2<br />
linealizada, no linealizada y experimental en una ROI <strong>de</strong> 10� 10 mm en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> referencia<br />
(a 6 cm <strong>de</strong> la pared costal)<br />
P �P� � K (µGy) �K� � e (µGy) �K � ˆ<br />
� (µGy) �K� � (µGy)<br />
329 4,19 29,0 1,0929 1,0921 1,0931<br />
425 2,76 68,0 1,7246 1,7240 1,7247<br />
504 1,99 139,0 2,5458 2,5452 2,5459<br />
540 1,72 195,0 3,0528 3,0526 3,0529<br />
581 1,50 279,0 3,8598 3,8600 3,8599<br />
640 1,23 492,0 5,4248 5,4247 5,4249<br />
Agfa 28 kVp y filtro <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no<br />
347 5,44 22,2 0,6807 0,6805 0,6807<br />
536 5,71 51,1 1,0943 1,0942 1,0943<br />
762 6,12 103,3 1,6569 1,6568 1,6569<br />
899 6,44 144,2 2,0497 2,0498 2,0497<br />
1067 6,74 204,0 2,5352 2,5351 2,5352<br />
1424 7,67 360,8 3,8315 3,8317 3,8316<br />
Agfa 29 kVp y filtro <strong>de</strong> rodio<br />
378 5,48 20,4 0,5795 0,5794 0,5795<br />
602 5,67 53,6 0,9661 0,9662 0,9662<br />
858 5,90 108,6 1,4472 1,4471 1,4472<br />
1015 6,31 157,1 1,8371 1,8371 1,8371<br />
1217 6,48 219,0 2,2739 2,2738 2,2739<br />
1544 7,19 351,7 3,2216 3,2217 3,2216<br />
(a) (b)<br />
Fig. 4: (a) Desviación estándar r<strong>el</strong>ativa d<strong>el</strong> Kerma, (b) Error <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar<br />
linealizada respecto <strong>de</strong> la no linealizada<br />
En la Figura 4(a) se muestra cómo evoluciona la <strong>de</strong>sviación estándar r<strong>el</strong>ativa no linealizada d<strong>el</strong><br />
Kerma conforme varía la exposición. Como es <strong>de</strong> esperar en cualquier sistema <strong>de</strong> imagen, la<br />
960
<strong>de</strong>sviación r<strong>el</strong>ativa aumenta conforme disminuye <strong>el</strong> Kerma en la superficie <strong>de</strong> entrada d<strong>el</strong> CR,<br />
pues aumenta <strong>el</strong> ruido en la imagen. La Figura 4(b) representa la diferencia porcentual entre la<br />
<strong>de</strong>sviación estándar linealizada y la <strong>de</strong>sviación estándar no linealizada. Esta figura informa d<strong>el</strong><br />
error que se comete si se estima la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma a partir <strong>de</strong> la aproximación<br />
lineal <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta. El error aumenta conforme disminuye <strong>el</strong> Kerma, es <strong>de</strong>cir, <strong>el</strong> error<br />
<strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar linealizada aumenta conforme se incrementa <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> ruido fotónico.<br />
No obstante, <strong>el</strong> error alcanza como mucho <strong>el</strong> 0,1%, resultado que está en consonancia con <strong>el</strong> error<br />
medido experimentalmente por Mackenzie [11]. En <strong>de</strong>finitiva, en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> diagnóstico,<br />
<strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores CR es localmente lineal y al estimar la <strong>de</strong>sviación estándar<br />
d<strong>el</strong> Kerma con las Ecuaciones (9) y (16) <strong>el</strong> error que se comete no es significativo. A continuación<br />
se ilustra este comportamiento con un ejemplo <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> ruido d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector [2]. Con esta<br />
prueba se trata <strong>de</strong> cuantificar la contribución <strong>de</strong> otras fuentes <strong>de</strong> ruido al inevitable ruido fotónico.<br />
Si se ajusta la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma frente a los valores medidos para <strong>el</strong> Kerma en la<br />
ROI, <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se alejará d<strong>el</strong> comportamiento i<strong>de</strong>al en la medida que los datos se ajusten peor a<br />
una función potencial con exponente igual a 0,5. En la Figura 6 se muestran los resultados <strong>de</strong> este<br />
ajuste para <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> Fuji.<br />
(a) (b)<br />
(c)<br />
Fig. 6: (a) Desviación estándar linealizada; (b) Desviación estándar no linealizada; (c)<br />
Desviación estándar experimental<br />
Los ajustes son idénticos para la <strong>de</strong>sviación estándar no linealizada y para la experimental. Así<br />
mismo, <strong>el</strong> exponente para la <strong>de</strong>sviación linealizada es muy similar a los otros dos, lo que es<br />
ilustrativo <strong>de</strong> un comportamiento local d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector esencialmente lineal.<br />
4. Conclusiones<br />
En este trabajo se ha calculado la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> Kerma teniendo en cuenta la curva <strong>de</strong><br />
respuesta no lineal d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector a partir <strong>de</strong> los datos d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> píx<strong>el</strong> en cada píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> una ROI y<br />
<strong>de</strong> su valor medio. Esta expresión es cierta para todo <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> uso d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y la <strong>de</strong>sviación<br />
estándar no linealizada se obtiene a partir <strong>de</strong> un cálculo sencillo que solo necesita datos <strong>de</strong> valor <strong>de</strong><br />
píx<strong>el</strong> <strong>de</strong> la imagen y los parámetros <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. La <strong>de</strong>sviación estándar<br />
linealizada d<strong>el</strong> Kerma obtenida a partir <strong>de</strong> la aproximación lineal local <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> respuesta se<br />
961
hace más imprecisa para valores muy bajos d<strong>el</strong> Kerma. No obstante, para estimar la <strong>de</strong>sviación<br />
estándar linealizada d<strong>el</strong> Kerma, se necesitan solo <strong>el</strong> promedio y la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong><br />
píx<strong>el</strong> en la ROI, que se obtienen muy fácilmente a partir <strong>de</strong> los programas <strong>de</strong> visualización <strong>de</strong><br />
imagen médica más habituales. Dado que la varianza exacta y la linealizada difieren sólo<br />
apreciablemente para valores muy pequeños d<strong>el</strong> Kerma, no utilizados en radiodiagnóstico, la<br />
sencillez <strong>de</strong> uso <strong>de</strong> la expresión linealizada la hace muy interesante para ser utilizada<br />
rutinariamente en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Protocolo <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad <strong>de</strong> en Mamografía Digital. <strong>SEFM</strong>. 2008.<br />
[2] Protocolo Español <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en Radiodiagnóstico. <strong>SEFM</strong>. Revisión 2010.<br />
[3] Commissioning and Routine Testing of Full Fi<strong>el</strong>d Digital Mammography Systems. NHSBSP Equipment Report<br />
0604. Version 3. 2009<br />
[4] Cowen, A. R., Davies, A. G., Kengy<strong>el</strong>ics, S. M. Advances in computed radiography systems and their physical<br />
imaging characteristics. Clinical Radiology 2007; 62: 1132-1141.<br />
[5] Samei, E., Ranger, N. T., MacKenzie, A., Honey, I. D., Dobbins III, J. T., Ravin, C. E. Effective DQE (eDQE)<br />
and speed of digital radiographic systems: An experimental methodology. Medical Physics 2009; 36(8): 3806-3817.<br />
[6] Bravo, S. L. Introducción a la Radiografía Digital. Revista <strong>de</strong> Física Médica 2001; 2(2): 99-110.<br />
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analysis using pix<strong>el</strong> variance as part of quality control procedures on digital mammography systems. Physics in<br />
Medicine and Biology 2009; 54: 6809–6822.<br />
[8] Chevalier, M., Morán, P., Valver<strong>de</strong>, J., Núñez <strong>de</strong> Villavicencio, C. Resultados d<strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> un<br />
sistema mamográfico <strong>de</strong> campo completo Hologic S<strong>el</strong>enia aplicando <strong>el</strong> protocolo español en mamografía digital.<br />
Revista <strong>de</strong> Física Médica 2008; 9(3): 127-132.<br />
[9] Chevalier, M., Torres, R. Mamografía digital. Revista <strong>de</strong> Física Médica 2010; 11(1): 11-26.<br />
[10] Jiménez Alarcón, J. I., Chap<strong>el</strong> Gómez, M. L., Núñez Quintanilla, A. T. Evaluación d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> radiografía<br />
computarizada Konica REGIUS 170. Revista <strong>de</strong> Física Médica 2005; 6(2): 71-80.<br />
[11] Mackenzie, A. Validation of correction methods for the non-linear response of digital radiography systems. The<br />
British Journal of Radiology 2008; 81: 341-345.<br />
962
EVALUACIÓN DE ERRORES DE “SET-UP” Y CÁLCULO DE<br />
MÁRGENES DE CONFIGURACIÓN EN TRATAMIENTOS DE<br />
RADIOTERAPIA CONFORMADA 3-D<br />
S. Donis 1,� , B. Robayna 1 , A. González 1 , J. Hernán<strong>de</strong>z Armas 1<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Física Médica, Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC), La Laguna,<br />
Tenerife<br />
RESUMEN<br />
El uso <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> Radioterapia Guiada por la Imagen (IGRT) permite conocer los errores que se<br />
cometen en <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> un paciente y realizar estimaciones <strong>de</strong> los márgenes para cada tipo <strong>de</strong><br />
patología.<br />
En este trabajo se evalúan los errores <strong>de</strong> posicionamiento (“set-up”) en 3 localizaciones diferentes:<br />
próstata, mama y cabeza-cu<strong>el</strong>lo. A partir <strong>de</strong> éstos se calcula <strong>el</strong> margen <strong>de</strong> configuración (SM) en cada<br />
dirección d<strong>el</strong> espacio.<br />
Se s<strong>el</strong>eccionaron al azar pacientes con distintas localizaciones tumorales: 10 <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo, 9 <strong>de</strong> mama<br />
y 6 <strong>de</strong> próstata que fueron tratados usando 2 ac<strong>el</strong>eradores Clinac-2100 EX (Varian).<br />
Los valores <strong>de</strong> los <strong>de</strong>splazamientos <strong>de</strong> la posición d<strong>el</strong> paciente respecto a la <strong>de</strong> referencia, en las 3<br />
direcciones d<strong>el</strong> espacio, se obtuvieron a partir <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> las imágenes portales “Electronic Portal<br />
Image Device” (EPID) y <strong>de</strong> kilovoltaje OBI (On Board Imager).<br />
Se calculó <strong>el</strong> error sistemático (Σ) y aleatorio (σ) para cada localización a partir <strong>de</strong> los <strong>de</strong>splazamientos en<br />
las direcciones: antero-posterior (AP), medio-lateral (ML) y supero-inferior (SI). El SM se calcula usando<br />
expresiones matemáticas publicadas.<br />
El error sistemático en tratamientos <strong>de</strong> mama es mayor, para las 3 direcciones, que en próstata y este a su<br />
vez mayor que en cabeza-cu<strong>el</strong>lo. El error sistemático en los tratamientos <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo es <strong>el</strong> mismo<br />
para las tres direcciones d<strong>el</strong> espacio. Sin embargo, en los tratamientos <strong>de</strong> mama y próstata <strong>el</strong> error<br />
sistemático obtenido en las direcciones AP y ML es un 25% mayor que <strong>el</strong> encontrado en la dirección SI.<br />
El SM en las tres direcciones <strong>de</strong> espacio, en los tratamientos <strong>de</strong> mama es mayor que en los <strong>de</strong> próstata y<br />
este a su vez mayor que en los tratamientos <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo.<br />
Palabras claves: errores set-up, error sistemático, error aleatorio, margen <strong>de</strong> configuración.<br />
ABSTRACT<br />
The use of techniques Image Gui<strong>de</strong>d Radiation Therapy (IGRT) allows to know errors committed in the<br />
positioning of a patient and to make the configuration margin for each pathology.<br />
This paper assesses the positioning errors ("set-up") in 3 different locations: prostate, breast and headneck.<br />
Configuration (SM) margin is calculated based on these errors.<br />
We s<strong>el</strong>ected randomized patients with different tumor locations: 10 head-neck, 9 breast and 6 prostate<br />
who were treated using 2 acc<strong>el</strong>erators Clinac-2100 EX (Varian).<br />
� sdgsih@yahoo.es<br />
963
The values of the displacement of the position of the patient regarding the reference, in the three<br />
directions of space, were obtained from the data of images portals from Electronic Portal Image Device<br />
(EPID) and kilovoltaje image OBI (On Board Imager).<br />
We calculated the systematic error (Σ) and random error (σ) for each location from the displacements in<br />
the directions: antero-posterior (AP), medio-lateral (ML) and supero-inferior (SI). The SM was<br />
calculated by using published mathematical expressions in papers.<br />
The systematic error in the treatment of breast tumors is greater, for the three directions, than prostate<br />
and than head-neck. The systematic error in the treatment of head-neck is the same for the three space<br />
directions. However, in the breast and prostrate treatments the systematic error in the AP and ML<br />
directions is 25% higher than head-neck treatments.<br />
The SM in the three space directions, in breast treatments is higher than in prostate treatments and it is<br />
higher than head-neck treatments.<br />
Key words: errors set-up, systematic error, random error, configuration margin.<br />
INTRODUCCIÓN:<br />
El principal objetivo <strong>de</strong> la IGRT es impartir la dosis prescrita <strong>de</strong> la forma más exacta posible. Para<br />
conseguirlo hay que asegurar <strong>el</strong> correcto posicionamiento d<strong>el</strong> paciente y d<strong>el</strong> tumor respecto <strong>de</strong> los haces<br />
<strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong>finidos en la planificación.<br />
Para alcanzar dicho objetivo, es necesario establecer un SM alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> CTV (Volumen Blanco<br />
Clínico) que tenga en cuenta las incertidumbres geométricas durante <strong>el</strong> tratamiento radioterápico,<br />
asegurando así que la distribución <strong>de</strong> dosis planificada es la que realmente se administra al volumen<br />
blanco [1]. El volumen resultante <strong>de</strong> esta expansión es <strong>el</strong> PTV, a partir d<strong>el</strong> cual se <strong>de</strong>finen y conforman<br />
los campos <strong>de</strong> tratamiento [2].<br />
El hecho <strong>de</strong> posicionar al paciente con mayor precisión permite disminuir <strong>el</strong> SM <strong>de</strong> CTV a PTV<br />
(Volumen Blanco <strong>de</strong> Planificación) [1,2], y por tanto, disminuir la dosis en órganos <strong>de</strong> riesgo o tejido<br />
sano sin comprometer <strong>el</strong> cubrimiento d<strong>el</strong> CTV. De este modo disminuye la probabilidad <strong>de</strong> infla-dosificar<br />
<strong>el</strong> CTV y/o sobre-dosificar los órganos <strong>de</strong> riesgo respecto a la dosimetría planificada y admitida.<br />
Diversos autores han propuesto expresiones para obtener <strong>el</strong> margen CTV-PTV [3-6] para cada grupo <strong>de</strong><br />
pacientes (misma patología, inmovilización, posicionamiento, técnica <strong>de</strong> tratamiento, sistema <strong>de</strong> imagen,<br />
etc.). El cálculo <strong>de</strong> SM se realiza a partir <strong>de</strong> los errores <strong>de</strong> “set-up”. Estos errores se calculan a partir <strong>de</strong><br />
los <strong>de</strong>splazamientos en 3D d<strong>el</strong> paciente.<br />
Utilizar un dispositivo <strong>de</strong> imagen guiada permite conocer los <strong>de</strong>splazamientos en 3D en <strong>el</strong><br />
posicionamiento, en cada una <strong>de</strong> las sesiones en las que se haga adquisición <strong>de</strong> imágenes, y al acumular<br />
esta información para un número significativo <strong>de</strong> pacientes, estamos en disposición <strong>de</strong> analizar<br />
estadísticamente <strong>el</strong> impacto que tienen las incertidumbres <strong>de</strong> colocación en sus tratamientos.<br />
Entre las fuentes <strong>de</strong> error se encuentran: d<strong>el</strong>ineación d<strong>el</strong> CTV, colocación d<strong>el</strong> paciente en la unidad <strong>de</strong><br />
tratamiento, cambios anatómicos internos, incertidumbres mecánicas y dosimétricas. Nos centramos en<br />
este trabajo en <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los errores asociados a la posición d<strong>el</strong> paciente, errores <strong>de</strong> “set-up”. Se<br />
pue<strong>de</strong>n clasificar en sistemáticos o aleatorios [7,8].<br />
Objetivos<br />
1. Evaluar los errores <strong>de</strong> “set-up” en tres localizaciones diferentes: próstata, mama y cabezacu<strong>el</strong>lo.<br />
2. Calcular los márgenes <strong>de</strong> configuración SM para cada tipo <strong>de</strong> tratamiento<br />
964
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se s<strong>el</strong>eccionaron al azar pacientes con distintas localizaciones tumorales: 10 <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo, 9 <strong>de</strong> mama<br />
y 6 <strong>de</strong> próstata que fueron tratados en 2 ac<strong>el</strong>eradores Clinac-2100 EX (Varian).<br />
Los valores <strong>de</strong> los <strong>de</strong>splazamientos <strong>de</strong> la posición d<strong>el</strong> paciente respecto a la <strong>de</strong> referencia, en las 3<br />
direcciones d<strong>el</strong> espacio, se obtuvieron a partir <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> las imágenes portales y <strong>de</strong> kilovoltaje<br />
realizadas a cada uno y registradas en la red <strong>de</strong> comunicación <strong>de</strong> datos Aria.<br />
Se calculó <strong>el</strong> error sistemático (Σ) y aleatorio (σ) para cada localización a partir <strong>de</strong> los <strong>de</strong>splazamientos en<br />
las direcciones: antero-posterior (AP), medio-lateral (ML) y supero-inferior (SI).<br />
El SM, en cada dirección d<strong>el</strong> espacio y para cada localización, se calculó usando expresiones matemáticas<br />
publicadas en la bibliografía [3-6].<br />
1. Inmovilización y simulación.<br />
Los estudios fueron realizados con <strong>el</strong> tomógrafo computarizado (TC) Aquilion LB (Toshiba) ubicado en<br />
<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radioterapia y se enviaron a la estación <strong>de</strong> simulación virtual <strong>de</strong> la marca CMS (Focal).<br />
El sistema <strong>de</strong> inmovilización utilizado en los tratamientos <strong>de</strong> mama fue un plano inclinado <strong>de</strong> la marca<br />
Fixma. Se tatúan referencias en la pi<strong>el</strong>, tanto en línea media como en pared costal en un corte axial<br />
localizado unos 2 cm por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> límite inferior <strong>de</strong> la mama. Estas últimas servirán <strong>de</strong> referencia para<br />
centrar a la paciente en <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y realizar los <strong>de</strong>splazamientos necesarios para impartir la radiación<br />
en <strong>el</strong> isocentro <strong>de</strong>finido durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> planificación.<br />
En los tratamientos <strong>de</strong> próstata <strong>el</strong> paciente se coloca <strong>de</strong>cúbito supino con un inmovilizador estándar en<br />
forma <strong>de</strong> cuña que se coloca <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> las rodillas. Se <strong>de</strong>termina <strong>el</strong> isocentro <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> módulo <strong>de</strong><br />
simulación virtual y se tatúan los puntos que <strong>de</strong>finen su posición espacial.<br />
La inmovilización en las localizaciones <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo se realiza con una máscara termoplástica<br />
“Premium” (Lorca Marín) in<strong>de</strong>xada al soporte <strong>de</strong> la mesa. Se pintan marcas ind<strong>el</strong>ebles en la superficie <strong>de</strong><br />
la máscara en <strong>el</strong> lugar don<strong>de</strong> se colocan las marcas radiopacas. El isocentro se <strong>de</strong>fine durante la<br />
planificación d<strong>el</strong> tratamiento.<br />
2. Imagen Portal y <strong>de</strong> kilovoltaje. Desplazamientos.<br />
A partir <strong>de</strong> las imágenes <strong>de</strong> TC enviadas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la estación <strong>de</strong> simulación virtual al sistema <strong>de</strong><br />
planificación XIO se reconstruyen las 2 imágenes DRR (Radiografía Reconstruida Digitalmente) en los<br />
planos antero-posterior (AP) y lateral (LAT) con gantry a 0º y 270º respectivamente.<br />
Para cada paciente se obtuvieron las imágenes correspondientes <strong>de</strong> kilovoltaje y las portales realizadas<br />
con EPID. Estas imágenes se fusionan y comparan con las <strong>de</strong> referencia (DRR). A partir <strong>de</strong> los resultados<br />
se obtienen los valores <strong>de</strong> los <strong>de</strong>splazamientos.<br />
3. Errores sistemáticos y aleatorios. Cálculo <strong>de</strong> SM<br />
Los errores sistemáticos y aleatorios influyen <strong>de</strong> manera distinta en <strong>el</strong> efecto sobre la dosis que se<br />
administra al paciente cuando <strong>el</strong> tratamiento consta <strong>de</strong> varias fracciones. El error sistemático <strong>de</strong>splaza la<br />
distribución <strong>de</strong> dosis respecto al CTV, y <strong>el</strong> aleatorio la difumina. El error sistemático tiene un impacto<br />
mayor en la dosis administrada que <strong>el</strong> error aleatorio.<br />
965
Una población P, pacientes que se traten <strong>de</strong> la misma localización, con <strong>el</strong> mismo procedimiento <strong>de</strong><br />
inmovilización y posicionamiento en un Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, se pue<strong>de</strong> caracterizar con<br />
estos errores.<br />
El promedio <strong>de</strong> los <strong>de</strong>splazamientos para todas las fracciones es <strong>el</strong> error sistemático (Σ) y <strong>el</strong> mejor<br />
estimador d<strong>el</strong> error aleatorio (σ) d<strong>el</strong> paciente es la <strong>de</strong>sviación estándar, en <strong>el</strong> total <strong>de</strong> sesiones <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>splazamientos.<br />
Para un paciente:<br />
� El error sistemático, en una dirección d<strong>el</strong> espacio (AP, ML o SI), es <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> los<br />
<strong>de</strong>splazamientos.<br />
� El error aleatorio, es la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> cada <strong>de</strong>splazamiento para cada dirección. Y<br />
calcula la dispersión alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> error sistemático.<br />
Para una población, grupo <strong>de</strong> pacientes con una misma localización (próstata, mama o cabeza-cu<strong>el</strong>lo):<br />
� El error sistemático, para cada dirección <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento, se ha obtenido como la<br />
<strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> los errores sistemáticos <strong>de</strong> cada paciente.<br />
� El error aleatorio, en cada dirección <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento, se obtiene como la <strong>de</strong>sviación<br />
estándar <strong>de</strong> los errores aleatorios para cada uno <strong>de</strong> los pacientes.<br />
No hay unanimidad en la bibliografía sobre <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> calcular <strong>el</strong> SM. En <strong>el</strong> trabajo se han utilizado las<br />
fórmulas <strong>de</strong> Stroom [3, 4] y Van Herk [5, 6] que se <strong>de</strong>scriben a continuación:<br />
1. Stroom<br />
SM = 2Σ + 0.7σ (1)<br />
SM: margen para cubrir <strong>el</strong> 99% d<strong>el</strong> CTV, en promedio poblacional, con al menos <strong>el</strong> 95% <strong>de</strong><br />
la dosis prescrita<br />
2. Van Herk<br />
SM = 2.5Σ + 0.7σ (2)<br />
SM: margen para que <strong>el</strong> 90% <strong>de</strong> la población reciba una dosis mínima en <strong>el</strong> CTV d<strong>el</strong> 95%<br />
<strong>de</strong> la dosis prescrita.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
1. Desplazamientos en 3D<br />
Se midieron los <strong>de</strong>splazamientos en las direcciones AP, ML y SI en los 25 pacientes <strong>de</strong> nuestro estudio.<br />
El noventa y siete por ciento <strong>de</strong> estos fueron menores que 5mm.<br />
2. Errores sistemáticos y aleatorios<br />
2.1. Para cada paciente:<br />
Los valores <strong>de</strong> los errores sistemáticos y aleatorios <strong>de</strong> cada paciente, en cada una <strong>de</strong> las poblaciones<br />
consi<strong>de</strong>radas y para cada una <strong>de</strong> las tres direcciones, se presentan en las siguientes figuras. (Fig. 1 y Fig.<br />
2)<br />
966
Fig. 1. Errores sistematicos para cada población <strong>de</strong> estudio en las 3 direcciones d<strong>el</strong> espacio.<br />
967
Fig. 2. Errores aleatorios para cada población <strong>de</strong> estudio en las 3 direcciones d<strong>el</strong> espacio.<br />
2.2. Para cada población:<br />
Los valores <strong>de</strong> los errores sistemáticos y aleatorios para cada una <strong>de</strong> las tres localizaciones consi<strong>de</strong>radas y<br />
para cada dirección, se presentan en la Fig.3.<br />
Los valores <strong>de</strong> los errores sistemáticos calculados fueron mayores en los tratamientos <strong>de</strong> mama que en los<br />
<strong>de</strong> próstata y los <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo. Esto podría ser <strong>de</strong>bido a que en los primeros se realizan diariamente<br />
<strong>de</strong>splazamientos d<strong>el</strong> isocentro respecto a marcas en pi<strong>el</strong>.<br />
El error aleatorio calculado en los tratamientos <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo coinci<strong>de</strong> para las 3 direcciones d<strong>el</strong><br />
espacio. Sin embargo, en los tratamientos <strong>de</strong> mama y próstata <strong>el</strong> error sistemático obtenido en las<br />
direcciones AP y ML es un 25% mayor que <strong>el</strong> encontrado en la dirección SI.<br />
968
Fig. 3. Errores sistemáticos y aleatorios las localizaciones estudiadas.<br />
3. Cálculo d<strong>el</strong> margen <strong>de</strong> configuración (SM)<br />
Con la ecuación (1) <strong>el</strong> SM en la dirección AP, ML y SI es <strong>de</strong> 4.9, 4.6 y 3.6 mm en tratamientos <strong>de</strong><br />
próstata, 5.6, 5.2 y 5.3 mm en tratamientos <strong>de</strong> mama y 3.5, 3.3 y 3.5 mm en tratamientos <strong>de</strong> cabezacu<strong>el</strong>lo.<br />
Con la fórmula (2) <strong>el</strong> SM en la dirección AP, ML y SI es <strong>de</strong> 4.9, 4.6 y 3.6 mm en próstata, 5.6, 5.2<br />
y 5.3 mm en mama y 3.5, 3.3 y 3.5 mm en cabeza-cu<strong>el</strong>lo. (Tabla No.1)<br />
Tabla No.1 Errores sistemáticos y aleatorios. Márgenes <strong>de</strong> CTV a PTV.<br />
Errores <strong>de</strong> set-up en poblaciones (cm) SM (cm)<br />
Localización Sistemáticos (Σ) Aleatorios (σ) Stroom (2 Σ + 0.7 σ) van Herk (2.5 Σ + 0.7 σ)<br />
Próstata<br />
Mama<br />
Cabeza-Cu<strong>el</strong>lo<br />
CONCLUSIONES<br />
AP 0,19 0,16 0,49 0,59<br />
ML 0,2 0,08 0,46 0,56<br />
SI 0,15 0,09 0,36 0,44<br />
AP 0,25 0,08 0,56 0,68<br />
ML 0,22 0,12 0,52 0,63<br />
SI 0,18 0,24 0,53 0,62<br />
AP 0,14 0,1 0,35 0,42<br />
ML 0,14 0,07 0,33 0,40<br />
SI 0,14 0,1 0,35 0,42<br />
El noventa y siete por ciento <strong>de</strong> los <strong>de</strong>splazamientos en <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> los pacientes fueron<br />
menores que 5mm.<br />
969
El SM en la localización cabeza-cu<strong>el</strong>lo fue menor <strong>de</strong> 5 mm en todas las direcciones.<br />
El SM en las 3 direcciones <strong>de</strong> espacio, en los tratamientos <strong>de</strong> mama es mayor que en los <strong>de</strong> próstata y este<br />
a su vez mayor que en los tratamientos <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] “Prescribing, recording and reporting photon beam therapy (Supplement to ICRU report 50)”. International<br />
Commission of Radiation Units and Measurements. In ICRU Report, 62 Bethesda. ICRU Publications;<br />
2000.<br />
[2] “Prescribing, recording and reporting photon beam therapy”. International Commission of Radiation Units<br />
and Measurements. In ICRU Report, 50 Bethesda. ICRU Publications; 1994.<br />
[3] Stroom, J.C., Heijmen, B.J.M. “Geometrical uncertainties, radiotherapy planning margins, and the ICRU-62<br />
report”. Radiotherapy Oncology Journal, 2002; 64: 75-83<br />
[4] Stroom, J.C., <strong>de</strong> Boer, H.C., Huizenga, H., Visser, A.G. “Inclusion of geometrical uncertainties in<br />
radiotherapy treatment planning by means of coverage probability”. International Journal of Radiation<br />
Oncology Biology Physics 1999; 43: 905-919.<br />
[5] van Herk, M. “ Errors and margins in radiotherapy”. Semin Radiat Oncol 2004; 14: 52-64.<br />
[6] van Herk, M.P., Remeijer, P., Rasch, C., Lebesque, J.V. “The probability of correct target dose: dose<br />
population histograms for <strong>de</strong>riving treatment margins in radiotherapy”. International Journal of Radiation<br />
Oncology Biology Physics 2000; 47: 1121-1135.<br />
[7] Muñoz Montplet, C., Jurado Bruggemann, D. “Caracterización <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> incertidumbres<br />
geométricas aleatorias para un grupo <strong>de</strong> pacientes en radioterapia”. Revista Física Médica, 2010; 11(2):<br />
115-118.<br />
[8] Grupo <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> IGRT <strong>de</strong> la Sociedad Española <strong>de</strong> Física Médica. “Gestión <strong>de</strong> Errores en Radioterapia”.<br />
Curso <strong>de</strong> IGRT, octubre 2010.<br />
970
REDUCCIÓN DE PITCH PARA SCANTIME MEDIOS EN<br />
PROCEDIMIENTOS DE MEDIDA DE ITV EN CANCER DE<br />
PULMÓN CON FUSIÓN CT-CT.<br />
1 V<strong>el</strong>ázquez Miranda S. 2 Ramirez Gutierrez Y, 1 Rodríguez Alarcón C., 1 Herrador<br />
Córdoba M.<br />
1 S. Radiofísica, Hospital Universitario Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Sevilla.<br />
2 Especialista aplicaciones TC Philips.<br />
RESUMEN<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> no po<strong>de</strong>r conseguir técnicas <strong>de</strong> slow-CT para medición d<strong>el</strong> ITV <strong>de</strong> tumores<br />
pulmonares proponemos técnicas <strong>de</strong> short-pitch-CT o low-pitch-CT. Exponemos nuestra<br />
experiencia y resultados positivos.<br />
Palabras claves: VIRTUAL SIMULATION, ITV, LUNG CANCER, FUSION.<br />
ABSTRACT<br />
Some CTs can not perform slow-CT scans to obtain ITV of lung tumor. In that case we propose a<br />
technique of low-pitch-CT. We expose our experience and positive results.<br />
Key Words: VIRTUAL SIMULATION, ITV, LUNG CANCER, FUSION.<br />
1. Introducción.<br />
La medición d<strong>el</strong> ITV <strong>de</strong> pulmón a través <strong>de</strong> la fusión <strong>de</strong> un slow-CT (scantime <strong>de</strong> 4 segundos) en<br />
respiración libre y una adquisición rápida con contraste y respiración contenida ha funcionado<br />
eficientemente. La evolución <strong>de</strong> la tecnología TAC ha llevado que en los escáneres no<br />
específicos para radioterapia <strong>el</strong> scantime máximo se haya reducido a 2 segundos. Esto nos obliga<br />
a cambios en <strong>el</strong> procedimiento para obtener resultados similares.<br />
2. Material y métodos.<br />
En <strong>el</strong> nuevo TAC <strong>de</strong> simulación (Philips Brilliance 16 CT Slice) <strong>el</strong> máximo scantime es <strong>de</strong> 2s, lo<br />
que produciría imágenes muy recortadas en visión sagital <strong>de</strong> cualquier masa tumoral en <strong>el</strong> tercio<br />
medio e inferior d<strong>el</strong> pulmón. Dos ciclos respiratorios en un scantime producen un<br />
emborronamiento por movimiento (motion blurring) útil para seguir la trayectoria <strong>de</strong> las masas<br />
tumorales en <strong>el</strong> pulmón, pero en 2 segundos es infrecuente que podamos incluir dos ciclos<br />
respiratorios. Para compensar este efecto <strong>de</strong>cidimos cambiar la técnica convencional <strong>de</strong> slow-CT<br />
por una nueva técnica: short-pitch-CT, esto es, mantener <strong>el</strong> scantime lo más <strong>el</strong>evado (2<br />
segundos) y <strong>el</strong> pitch lo más corto posible. Con un pitch tan corto, la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> la mesa es muy<br />
lenta y <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> rotación <strong>de</strong> emplea en una misma zona, produciendo un motion blurring en<br />
la reconstrucción d<strong>el</strong> TAC multicorte.<br />
En los primeros 10 pacientes <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong> pulmón, nos fijamos en <strong>el</strong> ápex <strong>de</strong> las cúpulas<br />
diafragmáticas sobre reconstrucciones sagital. Medimos un concepto cualitativo: <strong>el</strong> contorno <strong>de</strong><br />
la cúpula diafragmática presentaba escalonamiento o continuidad, y otro cuantitativo: registro<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento <strong>de</strong> las cúpulas.<br />
Sabemos que cuando entre diferentes pacientes <strong>el</strong> movimiento <strong>de</strong> distintas estructuras sigue una<br />
distribución con dispersión mayor que la media se hace imprescindible <strong>el</strong> estudio personalizado.<br />
Esto es lo que ocurra con los ITVs en pulmón y abdomen. Como exponente traemos uno <strong>de</strong> los<br />
casos evaluados don<strong>de</strong> sus resultados difieren <strong>de</strong> lo esperable (Fig. 1):<br />
971
Fig. 1. El paciente en un esfuerzo antiálgico solo intenta <strong>el</strong> área <strong>de</strong>recha d<strong>el</strong> diafragma,<br />
manteniendo una pronunciada respiración costal.<br />
Fig. 2. En un plano coronal posterir al tumor se hace notorio <strong>el</strong> efecto citado en la Fig. 1.<br />
972
Fig. 3. En <strong>el</strong> área <strong>de</strong>recha <strong>el</strong> movimiento caudocraneal es notorio incluso a niv<strong>el</strong> bronquial.<br />
Fig. 4. En <strong>el</strong> plano izquierdo sobre <strong>el</strong> tumor la respiración costal es notable mientras que un<br />
tumor sobre <strong>el</strong> diafragma apenas se mueve, esto es, su ITV es mucho menor a lo que podría<br />
intuirse.<br />
973
Fig. 5. Los movimientos predominantes en un tumor sobre <strong>el</strong> diafragma son sorpresivamente<br />
anteroposteriores.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
El short-pitch-CT produce un escalonamiento perceptible <strong>de</strong> la línea diafragmática, lo que nos<br />
da una i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> que <strong>el</strong> procedimiento no es <strong>de</strong> igual eficiencia que <strong>el</strong> slow-CT. Este efecto <strong>de</strong><br />
escalonamiento es perceptible pero pequeño y homogéneo en r<strong>el</strong>ación a los que se realizan con<br />
técnicas diagnósticas convencionales en respiración libre. A<strong>de</strong>más la fusión con short-pitch-CT<br />
sigue siendo capaz <strong>de</strong> estimar los movimientos diafragmáticos: en 4 fusiones realizadas, las<br />
diferencias registradas están entre 2.0 y 2.4 cm, en otras 4 entre 1 y 2cm, y en <strong>el</strong> resto por <strong>de</strong>bajo<br />
<strong>de</strong> 1cm.<br />
974
4. Conclusiones.<br />
A la hora <strong>de</strong> <strong>el</strong>egir un CT para radioterapia <strong>de</strong>be pesar su scantime máximo.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que no se disponga <strong>de</strong> scantime largos, ni <strong>de</strong> 4DCT, la mejor alternativa para<br />
medición <strong>de</strong> ITV es usa una técnica <strong>de</strong> short-pitch-CT.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Ayadi M., Bouilhol G., Imbert L., Ginestet C., Sarrut D., Optimisation <strong>de</strong>s paramètres d’acquisition<br />
scanographique pour la radiothérapie <strong>de</strong>s tumeurs mobiles. Cancer/Radiothérapie Volume 15, Issue 2, April 2011,<br />
Pages 115-122<br />
[2] Jin J.-Y., Ajlouni M., Chen Q., Yin F.-F., Movsas B. , A technique of using gated-CT images to <strong>de</strong>termine<br />
internal target volume ( ITV) for fractionated stereotactic lung radiotherapy. Radiotherapy and Oncology 2006 78:2<br />
(177-184)<br />
975
USO DE LA IMAGEN PORTAL COMO ALTERNATIVA A LAS<br />
PELÍCULAS EN EL CONTROL DE CALIDAD DEL GIRO<br />
ISOCÉNTRICO DEL GANTRY: VALIDACIÓN FRENTE AL<br />
MÉTODO CLÁSICO.<br />
F. Cand<strong>el</strong>a 1� , A. Cámara 1 , D. Martínez 1 , M. M<strong>el</strong>chor 1<br />
1 Hospital Universitario <strong>de</strong> La Ribera, Servicio <strong>de</strong> Radio física y Protección<br />
Radiológica. Ctra. De Corbera, Km.1, 46600 – Alzira (Valencia)<br />
RESUMEN<br />
Tradicionalmente en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador lineal la prueba <strong>de</strong> comprobación <strong>de</strong> la<br />
estabilidad d<strong>el</strong> isocentro con <strong>el</strong> giro <strong>de</strong> gantry se realiza mediante <strong>el</strong> test <strong>de</strong> la estr<strong>el</strong>la, usando para<br />
<strong>el</strong>lo una p<strong>el</strong>ícula radiográfica. Proponemos aquí un nuevo método para realizar este control,<br />
basado en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> visión portal, y que proporciona resultados análogos, con las ventajas d<strong>el</strong><br />
ahorro <strong>de</strong> material fungible, <strong>de</strong> una entrega <strong>de</strong> resultados casi inmediata (no es necesaria la fase <strong>de</strong><br />
rev<strong>el</strong>ado y escaneo), y a<strong>de</strong>más con una mayor facilidad <strong>de</strong> montaje experimental.<br />
Palabras claves: control <strong>de</strong> calidad, parámetros geométricos, imagen portal, p<strong>el</strong>ícula.<br />
ABSTRACT<br />
In the quality control of a linear acc<strong>el</strong>erator, the standard way for testing the isocenter constancy<br />
with gantry angle is the stars-shots test, done by using a radiographic film. We introduce here a<br />
new procedure for this test, based on the portal vision system, which has equivalent accuracy;<br />
avoiding the usage of expendable materials and the d<strong>el</strong>ay caused by the film <strong>de</strong>v<strong>el</strong>opment and<br />
scanning processes, and with the additional bonus of an easier experimental set-up.<br />
Key Words: quality control, geometrical parameters, portal image, film.<br />
1. Introducción.<br />
La prueba <strong>de</strong> comprobación <strong>de</strong> la estabilidad d<strong>el</strong> isocentro con <strong>el</strong> giro <strong>de</strong> gantry (la medición d<strong>el</strong><br />
tamaño d<strong>el</strong> isocentro) se realiza en nuestro hospital mediante p<strong>el</strong>ícula radiográfica (con la<br />
alternativa <strong>de</strong> la radiocrómica), situándola en <strong>el</strong> isocentro y sobre <strong>el</strong> plano axial a la mesa, e<br />
irradiándola con campos estrechos (filiformes) <strong>de</strong> 0.4cm x 14cm a un conjunto <strong>de</strong> diferentes<br />
angulaciones. De este modo se genera <strong>el</strong> patrón en estr<strong>el</strong>la convencional d<strong>el</strong> que luego se extraen<br />
los resultados sobre la posición isocentro y su estabilidad con <strong>el</strong> giro <strong>de</strong> gantry (<strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong><br />
isocentro), en nuestro caso mediante análisis con <strong>el</strong> programa Utopía [1].<br />
Buscando evitar <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> material fungible (p<strong>el</strong>ículas radiográficas o radiocrómicas) y facilitar la<br />
realización <strong>de</strong> la prueba, en nuestro hospital se ha <strong>de</strong>sarrollado un método alternativo para realizar<br />
este control, basado en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen portal. Este método permite aumentar si se <strong>de</strong>sea la<br />
frecuencia <strong>de</strong> la prueba, lo que resulta <strong>de</strong> mayor interés en la fase final <strong>de</strong> vida útil d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador,<br />
don<strong>de</strong> es <strong>de</strong> esperar mayor probabilidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviaciones en los parámetros.<br />
Realizamos aquí la <strong>de</strong>scripción d<strong>el</strong> método y <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> sus prestaciones, en comparación con <strong>el</strong><br />
tradicional.<br />
� fcand<strong>el</strong>a@hospital-ribera.com .<br />
976
2. Material y métodos.<br />
El Hospital dispone <strong>de</strong> dos ac<strong>el</strong>eradores lineales Varian CLINAC2100C/D dotados d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
imagen portal <strong>de</strong> Varian “Portal Vision”. Al usar directamente <strong>el</strong> Portal Vision para esta prueba, <strong>el</strong><br />
inconveniente inicial que aparece es que <strong>el</strong> Portal Vision gira solidario al gantry y situado siempre<br />
<strong>de</strong> modo perpendicular al haz, en contraposición a la p<strong>el</strong>ícula fija sobre la mesa d<strong>el</strong> método<br />
tradicional. Por esta razón <strong>el</strong> Portal Vision no permite capturar <strong>el</strong> patrón en estr<strong>el</strong>la d<strong>el</strong> mismo<br />
modo experimental empleado con <strong>el</strong> método <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula.<br />
Fig. 1 Maniquí <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad, posicionado para la prueba alineado según un plano<br />
sagital (izq.) o coronal (dcha.).<br />
Para resolver este inconveniente y po<strong>de</strong>r usar <strong>el</strong> Portal Vision en esta prueba <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad<br />
se ha <strong>de</strong>sarrollado en nuestro Servicio un método basado en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> un maniquí radioopaco que<br />
incluye una varilla cilíndrica <strong>de</strong> diámetro similar a la apertura <strong>de</strong> los anteriores campos filiformes<br />
(5mm), y que se interpone en <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> modo que su proyección sobre <strong>el</strong> Portal<br />
Vision <strong>de</strong>penda <strong>de</strong> la angulación d<strong>el</strong> Gantry. Esto se hace posesionándolo sobre la mesa d<strong>el</strong><br />
ac<strong>el</strong>erador <strong>de</strong> forma que <strong>el</strong> eje <strong>de</strong> la varilla:<br />
� que<strong>de</strong> alineado con los ejes d<strong>el</strong> Portal Vision, <strong>de</strong> modo que para un <strong>de</strong>terminado valor d<strong>el</strong><br />
Gantry (y su opuesto) la proyección <strong>de</strong> la varilla sobre <strong>el</strong> Portal sea completamente<br />
vertical 24 , y que forme un <strong>de</strong>terminado ángulo (en nuestro caso cercano a 45º) para <strong>el</strong><br />
valor d<strong>el</strong> Gantry perpendicular al primero (Fig.1)<br />
� alguno <strong>de</strong> los puntos d<strong>el</strong> eje <strong>de</strong> la varilla pase por <strong>el</strong> isocentro.<br />
Por simplicidad, <strong>de</strong> todas las posibles opciones sobre <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> Gantry para <strong>el</strong> que la<br />
sombra sobre <strong>el</strong> Portal se coloca vertical en la imagen, se estudian aquí sólo las dos<br />
configuraciones (Fig.1) en que la varilla queda contenida o bien en un plano sagital o bien en uno<br />
coronal (respectivamente planos perpendiculares o paral<strong>el</strong>os al <strong>de</strong> la mesa), aunque las<br />
conclusiones que extraeremos aplican igualmente a cualquiera <strong>de</strong> las otras sin más que realizar una<br />
traslación d<strong>el</strong> ángulos. Así, en <strong>el</strong> posicionamiento sagital d<strong>el</strong> maniquí la proyección será vertical<br />
24 en ad<strong>el</strong>ante <strong>de</strong>nominaremos los ejes <strong>de</strong> la imagen d<strong>el</strong> Portal Vision como vertical para <strong>el</strong> paral<strong>el</strong>o al eje cabeza-pies d<strong>el</strong><br />
ac<strong>el</strong>erador, y lateral al perpendicular al primero.<br />
977
para las angulaciones <strong>de</strong> 0º y 180º y diagonal para las <strong>de</strong> 90º y 270º, y lo contrario ocurrirá en <strong>el</strong><br />
posicionamiento coronal.<br />
Fig. 2 Proyección d<strong>el</strong> maniquí sobre <strong>el</strong> Portal Vision para ángulo <strong>de</strong> gantry 0º y<br />
posicionamientos vertical (izq.) y horizontal (dcha).<br />
Con esta disposición experimental se irradia <strong>el</strong> maniquí con un campo cuadrado uniforme <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
varios ángulos <strong>de</strong> gantry, <strong>de</strong> modo que <strong>de</strong>s<strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los <strong>el</strong> Portal Vision vea una<br />
proyección diferente <strong>de</strong> la varilla (Fig.2), que tras la irradiación aparecerá en la imagen d<strong>el</strong> Portal<br />
Vision como una banda blanca sobre fondo negro. Se capturan imágenes <strong>de</strong> la proyección <strong>de</strong> la<br />
varilla sobre <strong>el</strong> Portal Vision para varios ángulos <strong>de</strong> Gantry, que en este trabajo, por simplicidad,<br />
limitaremos a los valores <strong>de</strong> 0, 180, 90, 270.<br />
La combinación digital <strong>de</strong> todas las imágenes (una por cada ángulo <strong>de</strong> Gantry) proporciona un<br />
patrón en estr<strong>el</strong>la, inicialmente en blanco sobre fondo negro, pero que luego se invierte para<br />
generar <strong>el</strong> habitual patrón negro sobre fondo blanco. Esta última imagen se analiza <strong>de</strong> igual modo<br />
que se hace en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula estándar, utilizando <strong>el</strong> mismo programa <strong>de</strong> análisis Utopia<br />
para que los resultados no estén sesgados por <strong>el</strong> método <strong>de</strong> análisis.<br />
Al sumar las dos imágenes cuya proyección es la misma se canc<strong>el</strong>an pequeños errores <strong>de</strong> centraje<br />
d<strong>el</strong> maniquí en <strong>el</strong> sentido lateral, mejorando la resolución <strong>de</strong> la prueba.<br />
Para validar <strong>el</strong> método y comparar sus capacida<strong>de</strong>s con las d<strong>el</strong> sistema estándar <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula, se<br />
ha realizado primero <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad geométrico mediante <strong>el</strong> método tradicional con p<strong>el</strong>ícula<br />
(Fig. 3), e inmediatamente <strong>de</strong>spués mediante <strong>el</strong> maniquí propuesto (Fig. 4). El método <strong>de</strong> la<br />
p<strong>el</strong>ícula se divi<strong>de</strong> en dos pruebas promediando sus resultados, a fin <strong>de</strong> no sumar ángulos opuestos,<br />
y a fin <strong>de</strong> hacer la prueba redundante y asegurar <strong>el</strong> resultado, ya que se usará para validar <strong>el</strong> nuevo<br />
método.<br />
978
Fig. 3 Resultados para una prueba con <strong>el</strong> método tradicional <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula radiográfica<br />
(Gantry 180, 252, 324, 36 y 108 en la izquierda y Gantry 0, 72, 144, 216 y 288 en la<br />
dcha.).<br />
Fig. 4 Suma <strong>de</strong> imágenes d<strong>el</strong> Portal Vision para angulaciones <strong>de</strong> Gantry <strong>de</strong> 90, 270, 0 y 180.<br />
Resultados y discusión.<br />
Tras analizar las imágenes obtenidas por ambos métodos, los resultados son los siguientes, para los<br />
dos ac<strong>el</strong>eradores existentes en <strong>el</strong> servicio:<br />
Tabla No.1 Resultado para <strong>el</strong> radio d<strong>el</strong> isocentro (en mm.) VA02<br />
Radio medio d<strong>el</strong><br />
centro <strong>de</strong> masas<br />
Radio máximo d<strong>el</strong><br />
centro <strong>de</strong> masas<br />
Radio d<strong>el</strong><br />
isocentro<br />
Método tradicional Maniquí<br />
0.2 0.3<br />
0.4 0.3<br />
0.1 0.3<br />
3.<br />
979
Tabla No.2 Resultado para <strong>el</strong> radio d<strong>el</strong> isocentro (en mm) VA01<br />
Radio medio d<strong>el</strong><br />
centro <strong>de</strong> masas<br />
Radio máximo d<strong>el</strong><br />
centro <strong>de</strong> masas<br />
Radio d<strong>el</strong><br />
isocentro<br />
Método tradicional Maniquí<br />
1.0 0.3<br />
1.8 0.4<br />
1.1 0.3<br />
Se pue<strong>de</strong> concluir que son equiparables, <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> requerido a una prueba <strong>de</strong> control<br />
rutinario.<br />
Viendo la tabla 1, correspondiente a un ac<strong>el</strong>erador recién instalado po<strong>de</strong>mos comprobar la exacta<br />
correspon<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los datos, y observando la Tabla 2, correspondiente a un ac<strong>el</strong>erador con más <strong>de</strong><br />
10 años, vemos que los resultados son mejores que los <strong>de</strong> método tradicional. Este segundo caso es<br />
<strong>de</strong>bido a la existencia <strong>de</strong> un cierto juego en las mandíbulas d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador, que aún estando <strong>de</strong>ntro<br />
<strong>de</strong> la tolerancia <strong>de</strong> fabricante, afecta al resultado <strong>de</strong> la prueba, ya que al irradiar la p<strong>el</strong>ícula con<br />
campos filiformes asimétricos entra en juego <strong>el</strong> posible <strong>de</strong>splazamiento <strong>de</strong> las mordazas con <strong>el</strong><br />
giro <strong>de</strong> gantry.<br />
Pue<strong>de</strong> argumentarse en contra que la prueba tradicional controla isocentro y mandíbulas <strong>de</strong> modo<br />
conjunto, y que un fallo en la prueba <strong>de</strong>tecta <strong>el</strong> fallo en uno <strong>de</strong> estos dos. Pero dado que <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>splazamiento <strong>de</strong> las mordazas con <strong>el</strong> giro <strong>de</strong> gantry se controla ya mediante otras pruebas, la<br />
sistemática aquí propuesta permite obtener valores d<strong>el</strong> isocentro con giro <strong>de</strong> gantry más exactos<br />
sin r<strong>el</strong>ajar <strong>el</strong> control sobre <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. De hecho, incluso lo aumenta, porque mediante esta<br />
prueba se controla conjuntamente <strong>el</strong> autoposicionado d<strong>el</strong> Portal Vision, pudiendo <strong>de</strong>berse un fallo<br />
en esta prueba tanto al isocentro como al autoposicionado d<strong>el</strong> Portal Vision. Este asunto es <strong>de</strong><br />
creciente importancia en los tratamientos actuales <strong>de</strong> RT guiada.<br />
4. Conclusiones.<br />
Realizar este control geométrico d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> imagen portal y <strong>el</strong> maniquí<br />
propuestos, entrega resultados tanto o más exactos que <strong>el</strong> método tradicional <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula, y<br />
a<strong>de</strong>más no afectados por otros parámetros geométricos d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador, tales como la posición <strong>de</strong><br />
las mandíbulas.<br />
Se reduce <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> material fungible (p<strong>el</strong>ículas radiográficas o radiocrómicas), y este método<br />
entrega los resultados <strong>de</strong> modo inmediato, evitando los retrasos <strong>de</strong>bidos al proceso <strong>de</strong> rev<strong>el</strong>ado <strong>de</strong><br />
las p<strong>el</strong>ículas.<br />
Como bonus adicional, mediante esta prueba se controla <strong>el</strong> correcto posicionado d<strong>el</strong> Portal Vision<br />
y su estabilidad con <strong>el</strong> giro <strong>de</strong> Gantry, ya que un error en <strong>el</strong> mismo se reflejaría en la prueba, y tras<br />
posterior realización <strong>de</strong> la estr<strong>el</strong>la tradicional para <strong>de</strong>scartar <strong>de</strong>sviaciones en <strong>el</strong> isocentro, rev<strong>el</strong>aría<br />
<strong>el</strong> fallo d<strong>el</strong> Portal Vision. Por <strong>el</strong>lo esta prueba rutinaria aumenta las garantías en los tratamientos<br />
<strong>de</strong> imagen guiada.<br />
Como futuras mejoras se está implementando un sistema <strong>de</strong> in<strong>de</strong>xado d<strong>el</strong> maniquí, <strong>de</strong> forma que la<br />
posición <strong>de</strong> la mesa sea siempre la misma, facilitando con <strong>el</strong>lo <strong>el</strong> centraje.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Dorado Rodríguez, M.Pilar, et al. Valoración cuantitativa <strong>de</strong> tratamientos en radioterapia externa con la función o<br />
índice gamma. Presentación d<strong>el</strong> software UTOPIA - Revista <strong>de</strong> Física Médica 2007; 8(1): 29-32<br />
980
Sesión A04.<br />
Dosimetría clínica en <strong>el</strong> diagnóstico con<br />
radiaciones. Dosimetría interna.<br />
981
PROTOCOLO Y RESULTADOS DE LAS ESTIMACIONES DE<br />
DOSIS EQUIVALENTE EN UTERO EN 500 EXPLORACIONES DE<br />
RADIODIAGNOSTICO EN EL H.G.U. GREGORIO MARAÑON<br />
P. Gago Gómez 1 ,A. Hurtado Sánchez 1 , M. S. Gómez Cores 1 , F. Sierra Díaz 1 , C.<br />
González Ruiz 1 , R. Gómez Calvar 1 , R. Herranz Crespo 2<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Dosimetría y Radioprotección<br />
2 Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica<br />
H.G.U. Gregorio Marañón. Madrid<br />
RESUMEN<br />
Se presentan los resultados obtenidos <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 500 estimaciones <strong>de</strong> dosis equivalente en<br />
útero realizadas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1986 en <strong>el</strong> H.G.U. Gregorio Marañón. Estas dosis varían <strong>de</strong>s<strong>de</strong> centésimas<br />
<strong>de</strong> µSv hasta unas <strong>de</strong>cenas <strong>de</strong> mSv, en función <strong>de</strong> la exploración <strong>de</strong> la que se trate, y es<br />
precisamente este amplio rango <strong>de</strong> valores lo que hace necesario <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis para una<br />
correcta <strong>de</strong>finición d<strong>el</strong> riesgo asociado. Éste <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la dosis recibida y d<strong>el</strong> periodo gestacional<br />
<strong>de</strong> la paciente en <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> la realización <strong>de</strong> las pruebas.<br />
Palabras clave: dosis equivalente en útero, exploraciones radiodiagnóstico<br />
ABSTRACT<br />
We present the results obtained after more than 500 equivalent dose in uterus estimations carried<br />
out since 1986 in H.G.U. Gregorio Marañón. The values obtained range from hundrends of µSv to<br />
a few tens of mSv, <strong>de</strong>pending on the examinations, and it is this wi<strong>de</strong> range what makes it<br />
necessary to calculate the correct dose in or<strong>de</strong>r to be able to <strong>de</strong>fine the associated risk. This<br />
<strong>de</strong>pends on the dose and gestational age of the patient at the time of the examination.<br />
Key Words: equivalent dose in uterus, radiological examination<br />
1. Introducción.<br />
Según <strong>el</strong> Real Decreto 1976/1999 [1] , por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en<br />
radiodiagnóstico, es preceptiva la estimación <strong>de</strong> dosis en útero en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> pacientes gestantes<br />
sometidas a exploraciones diagnósticas con rayos X. En <strong>el</strong> H.G.U. Gregorio Marañón se realizan estas<br />
estimaciones <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1986, siguiendo un protocolo <strong>el</strong>aborado por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Dosimetría y<br />
Radioprotección, en <strong>el</strong> que también participan <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiodiagnóstico y <strong>el</strong> Centro <strong>de</strong><br />
Radiopatología, habiendo realizado hasta la actualidad un total <strong>de</strong> 524 estimaciones.<br />
2. Material y métodos.<br />
En aqu<strong>el</strong>los casos en los que existe la necesidad <strong>de</strong> efectuar a una mujer embarazada pruebas<br />
diagnósticas <strong>de</strong> imagen, <strong>el</strong> médico prescriptor <strong>de</strong>be consi<strong>de</strong>rar siempre la opción d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> técnicas<br />
que no involucren exposición a radiaciones ionizantes [2] . Si esto no es posible y finalmente a la mujer<br />
se le realiza la prueba diagnóstica con rayos X, es obligatoria la realización <strong>de</strong> la estimación <strong>de</strong> dosis<br />
recibida en <strong>el</strong> útero, para tener conocimiento <strong>de</strong> los posibles riesgos que existen para <strong>el</strong> feto. El<br />
médico responsable <strong>de</strong> la exploración <strong>de</strong>be informar a la paciente <strong>de</strong> los riesgos asociados a la prueba.<br />
982
La dosis recibida variará en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> exploración que se haya llevado a cabo y d<strong>el</strong> equipo<br />
<strong>de</strong> radiodiagnóstico que se haya empleado. Existen dos mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> solicitud <strong>de</strong> estimación <strong>de</strong> dosis en<br />
útero, <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> exploración (convencional o TC), en las que tienen que constar, entre<br />
otros, los datos <strong>de</strong> la exploración: tipo y proyección <strong>de</strong> la misma, i<strong>de</strong>ntificación d<strong>el</strong> equipo, tensión y<br />
carga d<strong>el</strong> tubo empleados, tamaño <strong>de</strong> campo, distancia foco-receptor <strong>de</strong> imagen, etc., a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los<br />
datos <strong>de</strong> la paciente: nombre, edad gestacional y diámetro <strong>de</strong> la zona explorada. Esta solicitud tiene<br />
que estar <strong>de</strong>bidamente firmada por <strong>el</strong> médico responsable.<br />
El Servicio <strong>de</strong> Dosimetría y Radioprotección realiza los controles <strong>de</strong> calidad pertinentes a los equipos<br />
<strong>de</strong> radiodiagnóstico que permiten obtener los datos físicos necesarios para caracterizar <strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
radiación.<br />
En función <strong>de</strong> todos estos datos, se realiza la estimación <strong>de</strong> dosis equivalente en base a los factores<br />
publicados por la ICRP (Internacional Comisión on Radiological Protection) en su informe nº 34 [3] y<br />
los <strong>de</strong> la NRPB-SR262 [4] (National Radiological Protection Board) y, en <strong>el</strong> caso especial <strong>de</strong> pruebas <strong>de</strong> TC<br />
en los suministrados por <strong>el</strong> grupo ImPACT [5] (Imaging Performance Assesment of CT Scanners).<br />
Estas publicaciones proporcionan los coeficientes que expresan la fracción <strong>de</strong> dosis en un <strong>de</strong>terminado<br />
órgano, respecto <strong>de</strong> la dosis en la superficie <strong>de</strong> entrada, en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> exploración y técnica<br />
utilizada.<br />
Los resultados obtenidos se recogen en un informe que es remitido al médico responsable <strong>de</strong> la<br />
exploración para incluirlo en la historia clínica <strong>de</strong> la paciente y también al Centro <strong>de</strong> Radiopatología<br />
para la evaluación d<strong>el</strong> riesgo teratogénico, si procediera.<br />
3. Resultados.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 1986 se han realizado un total <strong>de</strong> 524 estimaciones <strong>de</strong> dosis equivalente en útero<br />
correspondientes a pruebas diagnósticas efectuadas a un total <strong>de</strong> 268 pacientes. El número <strong>de</strong><br />
estimaciones realizadas cada año presenta una ten<strong>de</strong>ncia ascen<strong>de</strong>nte (Fig.1), lo cual se <strong>de</strong>be no sólo a<br />
que <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 1999 es preceptivo efectuar <strong>el</strong> cálculo, sino también al aumento <strong>de</strong> la percepción d<strong>el</strong><br />
riesgo radiológico.<br />
0<br />
10<br />
20<br />
30<br />
40<br />
50<br />
60<br />
70<br />
80<br />
90<br />
100<br />
1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010<br />
Fig. 1 Número <strong>de</strong> estimaciones por año<br />
983
La edad <strong>de</strong> las pacientes compren<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los 19 hasta los 44 años. La distribución <strong>de</strong> las<br />
estimaciones según <strong>el</strong> periodo gestacional se presenta en la figura 2, dón<strong>de</strong> se observa que <strong>el</strong> 42.2%<br />
pertenece a estimaciones realizadas en <strong>el</strong> primer trimestre <strong>de</strong> gestación, <strong>el</strong> 33.2% al segundo y un<br />
24.6% al tercer trimestre.<br />
Fig. 2 Distribución por trimestre<br />
Tabla 1. Dosis equivalente en útero por exploración<br />
Tipo <strong>de</strong> exploración Porcentaje<br />
Dosis equivalente<br />
útero media (mSv)<br />
Tórax 43.3% 7.1·10 -2<br />
Extremida<strong>de</strong>s 25.2% 1.3·10 -4<br />
Abdomen-P<strong>el</strong>vis 9.5% 1.4<br />
TC 8.8% 1.7<br />
Cráneo-Columna cervical 7.3% 0.001<br />
Exp. complejas 5.9% 5.1<br />
6,0<br />
5,0<br />
4,0<br />
3,0<br />
2,0<br />
1,0<br />
0,0<br />
24.6%<br />
T órax<br />
33.2%<br />
E xtremida <strong>de</strong>s<br />
A bdome n-P <strong>el</strong>vis<br />
TC<br />
C ráneo-C olumna cervical<br />
42.2%<br />
E xp. comple jas<br />
Fig. 3 Dosis equivalente en útero promedio<br />
Trimestre 1<br />
Trimestre 2<br />
Trimestre 3<br />
984
La exploración más habitual es la radiografía <strong>de</strong> tórax con un porcentaje d<strong>el</strong> 43.3% y un promedio <strong>de</strong><br />
dosis equivalente en útero <strong>de</strong> 7.1·10 -2 mSv. Dentro <strong>de</strong> esta clasificación están incluidas a<strong>de</strong>más las<br />
exploraciones <strong>de</strong> columna dorsal, t<strong>el</strong>erradiografía, hemitórax y mamografía. Las dosis varían <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
0.0001mSv a 18.0mSv.<br />
La siguiente exploración más habitual es la <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s, que compren<strong>de</strong> todas las exploraciones<br />
<strong>de</strong> hombro, brazos, muñecas, pies y tobillos, con una inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> 25.2% y una dosis equivalente en<br />
útero promedio <strong>de</strong> 0.00013mSv, mínima <strong>de</strong> 0.00001mSv y máxima <strong>de</strong> 0.0045mSv.<br />
Las exploraciones <strong>de</strong> abdomen y p<strong>el</strong>vis, que incluyen también las <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>ra y columna lumbar, tienen<br />
una inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> 9.5%, con una dosis equivalente en útero promedio <strong>de</strong> 1.5mSv y una variación en<br />
los valores calculados que va <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 0.0021mSv a 21.8mSv.<br />
Con respecto a los estudios <strong>de</strong> TC se han contemplado todos, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> la zona<br />
explorada (cráneo, tórax, abdomen, p<strong>el</strong>vis…). La dosis promedio calculada es <strong>de</strong> 1.7mSv y los valores<br />
obtenidos oscilan entre 0.0001mSv y 18.0mSv.<br />
Dentro <strong>de</strong> la clasificación ‘Cráneo-Columna cervical’ se han incluido también las exploraciones<br />
<strong>de</strong>ntales. La dosis promedio <strong>de</strong> las <strong>de</strong> este tipo es <strong>de</strong> 0.001mSv, con unas dosis mínima y máxima <strong>de</strong><br />
0.0001mSv y 0.001mSv respectivamente.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> exploraciones complejas, don<strong>de</strong> se han tenido en cuenta todas las exploraciones que<br />
conllevan escopia (tránsito intestinal, enema opaco, colecistografía, histerosalpingografía, urografía,<br />
etc), la dosis promedio ha resultados ser <strong>de</strong> 5.1mSv con una dosis mínima <strong>de</strong> 0.0002mSv y una dosis<br />
máxima <strong>de</strong> 28.5mSv.<br />
Los valores <strong>de</strong> dosis obtenidos varían <strong>de</strong>s<strong>de</strong> centésimas <strong>de</strong> μSv hasta unas <strong>de</strong>cenas <strong>de</strong> mSv, en función<br />
<strong>de</strong> la exploración <strong>de</strong> la que se trate, y es precisamente este amplio rango <strong>de</strong> valores lo que hace<br />
necesario <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis para una correcta <strong>de</strong>finición d<strong>el</strong> riesgo asociado [6, 7] . Éste <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la edad gestacional <strong>de</strong> la paciente en <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> la realización <strong>de</strong> las pruebas.<br />
3. Conclusiones.<br />
Tras <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los datos recopilados se observa que únicamente en las exploraciones que implican<br />
la irradiación directa <strong>de</strong> la zona pélvica se pue<strong>de</strong> dar <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> superar <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> dosis anual para<br />
miembros d<strong>el</strong> público (1mSv). En este estudio sólo en un 9% <strong>de</strong> las exploraciones se superó este<br />
valor, lo que correspon<strong>de</strong> al 7.3% <strong>de</strong> las pacientes.<br />
A pesar <strong>de</strong> que todas las estimaciones realizadas por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Dosimetría y Radioprotección son<br />
remitidas al Centro <strong>de</strong> Radiopatología, únicamente se estima <strong>el</strong> riesgo asociado a la irradiación en<br />
aqu<strong>el</strong>los casos en los que la dosis equivalente en útero supera los 10mSv. En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> H.G.U.<br />
Gregorio Marañón esto ha ocurrido con <strong>el</strong> 3.8% <strong>de</strong> las mujeres a las que se les ha realizado la<br />
estimación.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Real Decreto 1976/1999, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico<br />
[2] Pregnancy and Medical Radiation. International Commission on Radiological Protection. Publication 84,<br />
2000<br />
[3] Protection of the patient in diagnostic radiology. International Commission on Radiological Protection,<br />
Publication 34, 1982<br />
985
[4] Software NRPB-SR262 Normalised Organ Doses for Medical X-Ray Examinations Calculated using Monte<br />
Carlo Tecniques. National Radiological Protection Board<br />
[5] Software ImPACT Dose Calculation. Imaging Performance Assessment of CT Scanners<br />
[6] Recommendations of the ICRP Report 60. International Commission on Radiological Protection. 1991<br />
[7] Protection of pregnants patients during dianostic medical exposures to ionising radiations. HPA RCE-9.<br />
National Radiological Protection Board, 2009<br />
986
AUTORIZACIÓN DEL CSN AL SDPI DE TECNATOM, S.A. PARA<br />
DOSIMETRÍA INDIRECTA<br />
M. T. Durán 1 , P. Marchena 1 , B. Bravo 1 y A. Alonso 2<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Dosimetría Personal Interna (SDPI), TECNATOM, S.A., Avda. De Montes<br />
<strong>de</strong> Oca 1 28703 S. S. <strong>de</strong> los Reyes Madrid<br />
2 Laboratorio <strong>de</strong> Bioanálisis, GEOCISA, Los Llanos <strong>de</strong> Jerez 10-12 28823 Coslada<br />
Madrid<br />
RESUMEN<br />
Para incrementar las capacida<strong>de</strong>s nacionales específicas en dosimetría interna por bio<strong>el</strong>iminación,<br />
<strong>de</strong>bido principalmente al comienzo <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento <strong>de</strong> instalaciones nucleares,<br />
Tecnatom, S. A. ha firmado un acuerdo <strong>de</strong> colaboración con <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Radioquímica <strong>de</strong><br />
Geocisa, y su Servicio <strong>de</strong> Dosimetría Personal Interna ha obtenido la modificación <strong>de</strong> su<br />
autorización por <strong>el</strong> CSN para la caracterización <strong>de</strong> la contaminación por emisores alfa y beta<br />
mediante diferentes técnicas analíticas en muestras <strong>de</strong> bio<strong>el</strong>iminación y su evaluación <strong>de</strong> dosis. En<br />
este trabajo se <strong>de</strong>scribe <strong>el</strong> proceso llevado a cabo por ambas partes hasta conseguir la modificación<br />
<strong>de</strong> autorización d<strong>el</strong> CSN para <strong>el</strong> SDPI <strong>de</strong> Tecnatom, S.A.<br />
Palabras claves: Dosimetría Interna Indirecta, Dosimetría In-Vitro, Bio<strong>el</strong>iminación.<br />
ABSTRACT<br />
Due to the upcoming increase of <strong>de</strong>commissioning activities in Spanish nuclear facilities, there is a<br />
necessity for increasing the capacity for in-vitro internal dosimetry. With this aim, Internal<br />
Dosimetry Service of Tecnatom, S.A. and GEOCISA’s Radiochemistry Laboratory have signed an<br />
agreement for collaboration in this area. In the present paper the process for obtaining CSN’s<br />
authorization wi<strong>de</strong>ning of Tecnatom Internal Dosimetry Service for in-vitro dosimetry is<br />
<strong>de</strong>scribed. With the new modification, the authorization also covers alpha and beta contamination<br />
measurements by different techniques and the subsequent <strong>de</strong>termination of committed effective<br />
dose due to these emitters.<br />
Key Words: Internal Indirect Dosimetry, In-Vitro Dosimetry, Radiobioassay.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
En <strong>el</strong> marco d<strong>el</strong> CEIDEN 1 (Plataforma Tecnológica <strong>de</strong> I+D sobre energía nuclear <strong>de</strong> fisión) <strong>el</strong> Consejo<br />
Rector acordó la creación <strong>de</strong> un Grupo <strong>de</strong> Protección Radiológica y Residuos para analizar las<br />
capacida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> país en materia <strong>de</strong> Dosimetría Interna por medidas indirectas, en previsión <strong>de</strong> un<br />
incremento en la <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> servicios a partir <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento <strong>de</strong><br />
instalaciones nucleares.<br />
Gracias a experiencias previas en este área como los <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amientos <strong>de</strong> la central nuclear Vand<strong>el</strong>lós I<br />
y PIMIC (Plan Integrado <strong>de</strong> Mejora <strong>de</strong> las Instalaciones d<strong>el</strong> CIEMAT, Centro <strong>de</strong> Investigaciones<br />
Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), entre otros en nuestro país, y otras experiencias en<br />
<strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento <strong>de</strong> instalaciones nucleares en <strong>el</strong> extranjero, es conocido que este tipo <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s<br />
conllevan un incremento d<strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> incorporación <strong>de</strong> radionucleidos al organismo <strong>de</strong>bido una mayor<br />
carga <strong>de</strong> trabajos en áreas contaminadas y <strong>de</strong>smontaje <strong>de</strong> sistemas y componentes activos, que durante la<br />
operación normal <strong>de</strong> estas instalaciones. Debido a<strong>de</strong>más a una mayor presencia <strong>de</strong> <strong>el</strong>ementos<br />
transuránicos y emisores alfa y beta y a la imposibilidad <strong>de</strong> ser <strong>de</strong>tectados en <strong>el</strong> organismo mediante<br />
987
medidas <strong>de</strong> dosimetría directa con contadores <strong>de</strong> radiactividad corporal (CRC), se incluye <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong><br />
muestras <strong>de</strong> excretas como una parte r<strong>el</strong>evante d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> vigilancia <strong>de</strong> los trabajadores.<br />
A partir <strong>de</strong> estos datos, <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> trabajo d<strong>el</strong> CEIDEN i<strong>de</strong>ntificó la necesidad <strong>de</strong> incrementar las<br />
capacida<strong>de</strong>s nacionales específicas en dosimetría interna por bio<strong>el</strong>iminación, ya que solamente <strong>el</strong> Servicio<br />
<strong>de</strong> Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones d<strong>el</strong> CIEMAT contaba con estas competencias a niv<strong>el</strong> nacional.<br />
El Servicio <strong>de</strong> Dosimetría Personal Interna (SDPI) <strong>de</strong> TECNATOM, S.A. viene prestando sus servicios<br />
<strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> dosis por incorporación <strong>de</strong> radionucleidos al organismo a partir <strong>de</strong> medidas directas con<br />
contadores <strong>de</strong> radiactividad corporal (CRC) <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que obtuvo su primera autorización d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong><br />
Seguridad Nuclear 2 (CSN) en 1988. En años sucesivos, <strong>el</strong> SDPI ha ido aumentando sus capacida<strong>de</strong>s con<br />
nuevas aplicaciones informáticas <strong>de</strong> cálculo y tratamiento <strong>de</strong> datos, mejoras en sus procedimientos<br />
técnicos y metodologías <strong>de</strong> trabajo, realización <strong>de</strong> verificaciones y calibraciones <strong>de</strong> equipos CRC y<br />
actuaciones como Servicio <strong>de</strong> Dosimetría en Emergencias. Es por <strong>el</strong>lo que <strong>el</strong> SDPI <strong>de</strong> TECNATOM, S.A.<br />
se postuló como candidato i<strong>de</strong>al para <strong>de</strong>sarrollar estas nuevas competencias en dosimetría interna por<br />
bio<strong>el</strong>iminación y así completar sus capacida<strong>de</strong>s cubriendo todos los campos d<strong>el</strong> radiobioensayo para la<br />
evaluación <strong>de</strong> dosis comprometida.<br />
Para llevar a cabo esta tarea, <strong>el</strong> SDPI posee un acuerdo <strong>de</strong> colaboración con <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bioanálisis<br />
<strong>de</strong> la División <strong>de</strong> Ensayos Medioambientales <strong>de</strong> GEOCISA, quedando la estructura d<strong>el</strong> sistema según se<br />
muestra en <strong>el</strong> diagrama siguiente:<br />
Figura 1.- Estructura d<strong>el</strong> sistema y flujo <strong>de</strong> información.<br />
Adicionalmente, y a requerimiento d<strong>el</strong> CSN, se ha realizado un Acuerdo <strong>de</strong> Transferencia <strong>de</strong><br />
Conocimiento entre TECNATOM y CIEMAT (Ref. 09/472) para po<strong>de</strong>r contar con <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la<br />
experiencia y conocimiento que ésta aporta al tratarse <strong>de</strong> un Servicio <strong>de</strong> Dosimetría Interna con 19 años<br />
<strong>de</strong> antigüedad.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El proceso <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> dosis por dosimetría indirecta se estructura en varios pasos:<br />
1. Toma <strong>de</strong> muestras<br />
2. Determinación <strong>de</strong> actividad por isótopo en muestras<br />
3. Evaluación <strong>de</strong> dosis<br />
Al encontrarse <strong>el</strong> sistema estructurado en varios pasos y con la participación <strong>de</strong> distintas organizaciones,<br />
se ha <strong>de</strong>sarrollado un sistema informático <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la información que permite la intercomunicación<br />
y envío <strong>de</strong> información entre los distintos participantes.<br />
Todo <strong>el</strong> proceso se articula según unos programas <strong>de</strong> vigilancia que <strong>de</strong>terminan <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> muestras,<br />
<strong>de</strong>terminaciones a realizar y la frecuencia <strong>de</strong> las mismas.<br />
1.1. Toma <strong>de</strong> muestras<br />
Dosis<br />
SDPI<br />
TECNATO<br />
M<br />
CLIENTE<br />
Actividad<br />
por<br />
isótopo<br />
Trabajadore<br />
s y Muestras<br />
Laboratorio<br />
Bioanálisis GEOCISA<br />
La toma <strong>de</strong> muestras se llevará a cabo mediante <strong>el</strong> procedimiento técnico <strong>de</strong>sarrollado por GEOCISA<br />
PE/EM/TM-136/2/10 basado en referencias 3, 4, 5 y buenas prácticas aceptadas internacionalmente.<br />
Las muestras serán <strong>de</strong> tres tipos:<br />
988
- Muestreo <strong>de</strong> orina <strong>de</strong> 24 horas: para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> Uranio ( 238 U, 235 U y 234 U), Americio<br />
( 241 Am), Curio ( 244 Cm y 242 Cm), Plutonio ( 239+240 Pu y 238 Pu) y Estroncio ( 90 Sr).<br />
- Muestreo <strong>de</strong> orina <strong>de</strong> noche: para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> Tritio ( 3 H).<br />
- Muestreo <strong>de</strong> heces <strong>de</strong> 4 días: para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los isótopos <strong>de</strong> Uranio, Americio, Curio y<br />
Plutonio mencionados anteriormente.<br />
La idoneidad <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> orina se comprobará mediante la verificación <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> creatinina<br />
y, previamente a su transporte al Laboratorio <strong>de</strong> Bioanálisis, habrán <strong>de</strong> ser tratadas mediante acidificación<br />
y refrigeradas.<br />
En cuanto a las muestras <strong>de</strong> heces será suficiente con cong<strong>el</strong>arlas (-20ºC).<br />
Una vez se entreguen las muestras al Laboratorio <strong>de</strong> Bioanálisis, se verificará su integridad, estado <strong>de</strong><br />
conservación, y a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> los envases mediante los procedimientos propios d<strong>el</strong> laboratorio.<br />
1.2. Determinación <strong>de</strong> actividad por isótopo en muestras<br />
En <strong>el</strong> diagrama <strong>de</strong> flujo <strong>de</strong> la Figura 2 se reflejan sucintamente los pasos que se siguen en <strong>el</strong> Laboratorio<br />
<strong>de</strong> Bioanálisis para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> actividad por isótopo en las muestras.<br />
Recepción <strong>de</strong> muestras<br />
Muestras <strong>de</strong> orina y heces<br />
Adición <strong>de</strong> trazadores<br />
H-3<br />
Preparación <strong>de</strong> la muestra<br />
Precipitación<br />
Elusión por resinas s<strong>el</strong>ectivas<br />
Electro<strong>de</strong>posición<br />
Medida con espectrómetro alfa<br />
Cálculo<br />
Informe<br />
Sr-90<br />
Método directo Método indirecto<br />
Medida por<br />
cent<strong>el</strong>leo líquido<br />
Figura 2.- Diagrama <strong>de</strong> flujo d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la recepción <strong>de</strong> las muestras en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong><br />
Bioanálisis hasta la obtención <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> actividad.<br />
Las técnicas <strong>de</strong> análisis para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s por isótopo con que cuenta <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong><br />
Bioanálisis son las siguientes:<br />
- Espectrometría alfa para la medida <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> isótopos <strong>de</strong> Am, U, Pu y Cm con <strong>de</strong>tectores<br />
<strong>de</strong> barrera <strong>de</strong> Silicio <strong>de</strong> Canberra mod<strong>el</strong>o A 450-18-AM y espectrómetro alfa mod<strong>el</strong>o 7200-12.<br />
- Cent<strong>el</strong>leo líquido para la medida <strong>de</strong> 3 H y 90 Sr con equipo Tri-Carb 3100TR <strong>de</strong> Packard.<br />
- Espectrometría <strong>de</strong> masas con plasma <strong>de</strong> acoplamiento inductivo (ICP-MS) para la medida <strong>de</strong> U<br />
con equipo ELAN-DRCE <strong>de</strong> Perkin-Elmer.<br />
989
1.3. Evaluación <strong>de</strong> dosis<br />
A partir <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> actividad por isótopo y muestra, <strong>el</strong> SDPI <strong>de</strong> TECNATOM, S.A. realizará <strong>el</strong><br />
estudio <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> dosis. Para <strong>el</strong>lo, <strong>el</strong> SDPI cuenta con dos códigos <strong>de</strong> cálculo autorizados por <strong>el</strong><br />
CSN, INDAC 6 e IMBA 7 .<br />
INDAC (Internal Dose Assessment Co<strong>de</strong>), <strong>de</strong>sarrollada por Iberdrola Ingeniería y Consultoría (Iberinco),<br />
es una aplicación para la estimación <strong>de</strong> dosis interna <strong>de</strong>bida a inhalaciones e ingestiones agudas y<br />
crónicas. INDAC está basado en los mod<strong>el</strong>os biocinéticos y dosimétricos recomendados por la Comisión<br />
Internacional <strong>de</strong> Protección Radiológica (ICRP).<br />
IMBA (Integrated Modules for Bioassay Análisis), <strong>de</strong>sarrollado por la Health Protection Agency d<strong>el</strong><br />
Reino Unido. La aplicación consiste en una serie <strong>de</strong> módulos <strong>de</strong> cálculo para dosimetría interna que<br />
implementan, al igual que INDAC, los mod<strong>el</strong>os biocinéticos y dosimétricos actualmente recomendados<br />
por la ICRP. También permite cierta flexibilidad al usuario para especificar valores <strong>de</strong> parámetros y<br />
aplicar técnicas <strong>de</strong> manejo <strong>de</strong> datos para personalizar sus cálculos <strong>de</strong> dosis.<br />
El cálculo <strong>de</strong> la dosis efectiva comprometida por incorporación <strong>de</strong> radionucleidos se lleva a cabo a partir<br />
<strong>de</strong> datos <strong>de</strong> actividad medida, bien por métodos directos o indirectos, y <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> parámetros <strong>de</strong><br />
entrada que no siempre se conocen <strong>de</strong>talladamente, como <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> la incorporación, <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong><br />
absorción d<strong>el</strong> componente incorporado, <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> las partículas, etc. Esto hace que la experiencia y<br />
habilidad d<strong>el</strong> evaluador y las herramientas <strong>de</strong> cálculo utilizadas influyan sobre <strong>el</strong> resultado obtenido. Para<br />
homogeneizar estos criterios <strong>de</strong> la mejor manera posible, se han <strong>de</strong>sarrollado las Guías IDEAS 8 bajo <strong>el</strong><br />
seno <strong>de</strong> EURATOM, que sirven como procedimiento estándar para la evaluación <strong>de</strong> dosis y a partir <strong>de</strong> las<br />
cuales se ha <strong>de</strong>sarrollado la norma ISO 27048 9 . Ambas normas, constituyen la metodología según la cual<br />
<strong>el</strong> SDPI ha establecido sus procedimientos <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> dosis.<br />
1.4. Sistema informático <strong>de</strong> gestión BIODOS<br />
TECNATOM, S.A. ha <strong>de</strong>sarrollado una herramienta informática llamada BIODOS para la gestión y<br />
comunicación <strong>de</strong> información entre las partes involucradas en <strong>el</strong> proceso: <strong>el</strong> Cliente, TECNATOM y<br />
GEOCISA.<br />
La aplicación BIODOS dispone <strong>de</strong> diferentes interfaces que <strong>de</strong>berán permitir <strong>el</strong> flujo <strong>de</strong> información<br />
según la Figura 1:<br />
- Por parte d<strong>el</strong> Cliente, registrar y permitir la modificación <strong>de</strong> los datos personales <strong>de</strong> los trabajadores,<br />
así como introducir los datos necesarios <strong>de</strong> las muestras realizadas y que se encuentran asociadas a un<br />
<strong>de</strong>terminado trabajador para su posterior envío a GEOCISA.<br />
- GEOCISA <strong>de</strong>berá añadir a la información <strong>de</strong> dichas muestras los resultados obtenidos. Es importante<br />
señalar que GEOCISA no conoce la información d<strong>el</strong> trabajador asociada a las muestras bajo estudio.<br />
Una vez terminado <strong>el</strong> análisis, los resultados son enviados al grupo <strong>de</strong> estimación <strong>de</strong> dosis.<br />
- TECNATOM a partir <strong>de</strong> los datos facilitados por GEOCISA, realiza <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis (por <strong>el</strong><br />
procedimiento <strong>de</strong>scrito anteriormente) sobre cada una <strong>de</strong> las muestras recibidas y correctamente<br />
analizadas, incorporando sus conclusiones a los datos <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las muestras y generando un<br />
informe final con toda la información resultante para <strong>el</strong> Cliente.<br />
Al tratarse en esta aplicación datos <strong>de</strong> carácter personal, esta se encuentra integrada en una plataforma<br />
Single On Sign On propiedad e TECNATOM para <strong>el</strong> acceso d<strong>el</strong> personal d<strong>el</strong> SDPI, para los <strong>de</strong>más<br />
usuarios se ha habilitado una URL a la que se podrán conectar mediante Terminal Server por <strong>el</strong> protocolo<br />
<strong>de</strong> conexión segura <strong>de</strong> cifrado <strong>de</strong> datos SSL (secure Sockets Layer). Los documentos <strong>el</strong>ectrónicos<br />
generados en <strong>el</strong> proceso se archivarán cifrados en un fichero propiedad <strong>de</strong> TECNATOM e inscrito en <strong>el</strong><br />
Registro General <strong>de</strong> Protección <strong>de</strong> Datos. De este modo se garantiza la protección <strong>de</strong> los datos personales<br />
según la LOPD 10 .<br />
990
1.5. Programas <strong>de</strong> vigilancia<br />
Figura 3.- Imagen ilustrativa <strong>de</strong> una pantalla <strong>de</strong> la aplicación BIODOS.<br />
Los programas <strong>de</strong> vigilancia <strong>de</strong> la exposición interna se establecen con <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> verificar que <strong>el</strong><br />
personal expuesto está a<strong>de</strong>cuadamente protegido contra los riesgos <strong>de</strong> la incorporación <strong>de</strong> radionucleidos<br />
y para asegurar <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> las normas básicas <strong>de</strong> protección radiológica establecidas en <strong>el</strong> actual<br />
Reglamento <strong>de</strong> Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes 11 .<br />
El diseño d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> vigilancia, <strong>de</strong>berá tener en cuenta las características <strong>de</strong> la zona en la que se van<br />
a acometer los trabajos, evaluando <strong>el</strong> riesgo radiológico <strong>de</strong> las diferentes zonas a las que se tendrá que<br />
acce<strong>de</strong>r una vez <strong>de</strong>n comienzo los trabajos. Para <strong>de</strong>finir los riesgos es recomendable conocer, entre otros,<br />
los siguientes datos:<br />
- Área <strong>de</strong> trabajo<br />
- Trabajos realizados<br />
- Intensidad <strong>de</strong> las fuentes s<strong>el</strong>ladas<br />
- Tipo <strong>de</strong> radionucleidos (energía, T1/2, actividad)<br />
- Estado físico<br />
- Composición química<br />
- Volatilidad<br />
- Tamaño <strong>de</strong> las partículas<br />
- Propieda<strong>de</strong>s metabólicas <strong>de</strong> los radionucleidos<br />
A continuación, se s<strong>el</strong>eccionarán todos los trabajadores que <strong>de</strong>berían ser monitorizados.<br />
A partir <strong>de</strong> esta información, se s<strong>el</strong>eccionará la técnica <strong>de</strong> medida a<strong>de</strong>cuada (CRC o bio<strong>el</strong>iminación), así<br />
como <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> análisis.<br />
Teniendo en cuenta los distintos datos, entre <strong>el</strong> SDPI <strong>de</strong> TECNATOM y <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> PR <strong>de</strong> la<br />
instalación se establecerá <strong>el</strong> programa a<strong>de</strong>cuado para cada situación individual <strong>de</strong> acuerdo con las<br />
características <strong>de</strong> la exposición y con las distintas categorías <strong>de</strong> clasificación.<br />
Esquemáticamente, <strong>el</strong> diseño d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> vigilancia seguirá <strong>el</strong> siguiente proceso:<br />
991
Caracterización<br />
zona <strong>de</strong> trabajo<br />
Figura 4.- Esquema d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> un programa <strong>de</strong> vigilancia.<br />
Todo <strong>el</strong> proceso se realiza siguiendo las recomendaciones <strong>de</strong> la norma ISO 20553 12 sobre monitorización<br />
<strong>de</strong> trabajadores expuestos a riesgo <strong>de</strong> contaminación interna.<br />
Resultados y discusión<br />
Evaluación <strong>de</strong> las condiciones <strong>de</strong> trabajo<br />
Caracterización<br />
actividad<br />
S<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los trabajadores<br />
que serán monitorizados<br />
S<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> las técnicas<br />
<strong>de</strong> vigilancia<br />
S<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> la<br />
frecuencia <strong>de</strong> vigilancia<br />
Visto bueno d<strong>el</strong> responsable<br />
Caracterización<br />
<strong>de</strong> la fuente<br />
Condiciones d<strong>el</strong> SDP<br />
Equipos Personal Programa <strong>de</strong> GC<br />
Calibración<br />
Organización d<strong>el</strong><br />
Programa <strong>de</strong> vigilancia<br />
Vigilancia<br />
Evaluación <strong>de</strong> incorporaciones<br />
y dosis<br />
A lo largo d<strong>el</strong> año 2010 ha sido presentada al CSN la documentación necesaria para su evaluación:<br />
memorias técnicas, procedimientos <strong>de</strong> trabajo, medios humanos y materiales, <strong>de</strong>mostración <strong>de</strong><br />
capacida<strong>de</strong>s técnicas, <strong>de</strong>sarrollo tecnológico, participación en ejercicios <strong>de</strong> intercomparación<br />
internacionales y garantía <strong>de</strong> calidad.<br />
Dentro d<strong>el</strong> marco <strong>de</strong> la validación y aseguramiento <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> los métodos analíticos <strong>de</strong><br />
cuantificación <strong>de</strong> isótopos <strong>de</strong> interés dosimétrico, se ha contemplado como requisito indispensable la<br />
participación d<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bioanálisis en los ejercicios <strong>de</strong> intercomparación internacionales que la<br />
entidad PROCORAD 13 organiza anualmente.<br />
El Laboratorio <strong>de</strong> Bioanálisis lleva participando en la intercomparación anual <strong>de</strong> PROCORAD<br />
ininterrumpidamente <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2009. En estas intercomparaciones se utilizan matrices biológicas<br />
reales conteniendo radionucleidos comúnmente encontrados en exposiciones ocupacionales, por lo que<br />
refleja fi<strong>el</strong>mente la capacidad <strong>de</strong> una entidad <strong>de</strong> abordar la caracterización radiológica fiable <strong>de</strong> muestras<br />
potencialmente contaminadas. Los ejercicios y resultados <strong>de</strong> las campañas en las que se ha participado<br />
han sido muy satisfactorios.<br />
Adicionalmente, y a petición d<strong>el</strong> CSN, se han realizado ejercicios <strong>de</strong> <strong>de</strong>mostración <strong>de</strong> capacida<strong>de</strong>s tanto<br />
por parte d<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Bioanálisis <strong>de</strong> GEOCISA como d<strong>el</strong> SDPI <strong>de</strong> TECNATOM. El primero<br />
consistente en la realización <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> tests ciegos para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s por isótopo<br />
en muestras <strong>de</strong> bio<strong>el</strong>iminación y <strong>el</strong> segundo consistente en una serie <strong>de</strong> ejercicios <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> dosis a<br />
partir <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> muestras biológicas.<br />
992
Gracias al esfuerzo realizado por todas las partes involucradas en este nuevo <strong>de</strong>sarrollo, con fecha <strong>de</strong><br />
dd/m/aa se ha obtenido la modificación <strong>de</strong> autorización d<strong>el</strong> SDPI <strong>de</strong> Tecnatom que incluye la estimación<br />
<strong>de</strong> dosis por incorporación <strong>de</strong> radionucleidos emisores alfa y beta mediante dosimetría indirecta.<br />
Conclusiones<br />
Las medidas <strong>de</strong> bio<strong>el</strong>iminación son necesarias para llevar a cabo los controles legalmente requeridos para<br />
los trabajadores que han <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollar sus tareas con riesgo <strong>de</strong> contaminación por emisores alfa o beta en<br />
las que es característica la presencia <strong>de</strong> actínidos, isótopos <strong>de</strong> U, Pu, Am entre otros y por lo tanto se<br />
precisa <strong>de</strong> capacida<strong>de</strong>s nacionales para su evaluación. Con esta nueva autorización d<strong>el</strong> SDPI <strong>de</strong> Tecnatom<br />
dichas capacida<strong>de</strong>s se amplían <strong>de</strong> manera que la respuesta a esta <strong>de</strong>manda creciente se verá fortalecida<br />
suponiendo un <strong>de</strong>sarrollo cada vez mayor <strong>de</strong> la Dosimetría Interna en nuestro país y concretamente en <strong>el</strong><br />
sector nuclear.<br />
Bibliografía<br />
1 Página web CEIDEN. http://www.cei<strong>de</strong>n.com<br />
2 Autorización d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear para un Servicio <strong>de</strong> Dosimetría Personal. 11 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 1988.<br />
3 UNE 73-702-93 Recogida <strong>de</strong> muestras biológicas en caso <strong>de</strong> contaminación interna y/o irradiación externa.<br />
4 Regulatory Gui<strong>de</strong> Radiobioassay protocols for responding to abnormal intakes of radionucli<strong>de</strong>s. G-147. Canadian<br />
Nuclear Safety Commission. Junio 2003.<br />
5 Safety Manual. Issued by the IARC Occupational Health and safety Committee (OHSC). Lyon 2044.<br />
6 F<strong>el</strong>ipe, A., Sollet, E. y Sánchez-Mayoral, M. L. INDAC: a software tool to estimate doses following intakes of<br />
radionucli<strong>de</strong>s. En: International Congress of the Internacional Radiation Protection Association, IRPA 11, 2004<br />
Mayo 23-28; Madrid. Sociedad Española <strong>de</strong> Protección Radiológica, 2004.<br />
7 Birchall, A. y col. IMBA Professional Plus: a flexible approach to internal dosimetry. Radiat. Prot. Dosimetry<br />
2007; 125(1-4): 194-197.<br />
8 Doerf<strong>el</strong>, H. y col. General Guid<strong>el</strong>ines for the estimation of committed effective dose from incorporation monitoring<br />
data (Project IDEAS – EU Contract No. FIKR-CT2001-00160). Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Karlsruhe,<br />
2006.<br />
9 ISO 27048:2011 Radiation Protection – Dose assessment for the monitoring of workers for internal radiation<br />
exposure.<br />
10 Ley Orgánica 15/1999, <strong>de</strong> 13 <strong>de</strong> diciembre, <strong>de</strong> protección <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> carácter personal.<br />
11 Real Decreto 783/2001, <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> julio, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento sobre protección sanitaria contra<br />
radiaciones ionizantes.<br />
12 ISO 20553:2006 Radiation Protection – Monitoring of workers occupationally exposed to a risk of internal<br />
contamination with radioactive material.<br />
13 Página web PROCORAD. http://www.procorad.org<br />
993
ESTUDIO COMPARATIVO DE PARÁMETROS DOSIMÉTRICOS<br />
EN TOMÓGRAFOS MULTICORTE EN EXPLORACIONES DE<br />
PACIENTES ADULTOS<br />
M. Jiménez 1 , M. Perucha 1 , C. Rodríguez 1 , G. Sánchez 1 , M. Herrador 1<br />
1 HH.UU. Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla.<br />
RESUMEN<br />
Los tomógrafos mo<strong>de</strong>rnos cuentan con un sistema automático <strong>de</strong> modulación <strong>de</strong> la intensidad como<br />
forma <strong>de</strong> reducir la dosis. En este trabajo se estudia la dosis impartida por tres tomógrafos multicorte<br />
provistos <strong>de</strong> dicho sistema en exploraciones <strong>de</strong> distintas regiones anatómicas y se compara con la dosis<br />
proporcionada por equipos monocorte. Los parámetros que caracterizan la dosis recibida son <strong>el</strong> Producto<br />
Dosis-Longitud (DLP) y <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> dosis TC (CTDIvol). Estas magnitu<strong>de</strong>s se <strong>de</strong>terminan por un método<br />
basado en la extracción <strong>de</strong> información <strong>de</strong> los cabeceros DICOM <strong>de</strong> las imágenes. Los valores <strong>de</strong> DLP y<br />
CTDIvol calculados difieren <strong>de</strong> los mostrados por los equipos en menos <strong>de</strong> un 7%, salvo para las<br />
exploraciones <strong>de</strong> cráneo en <strong>el</strong> Phillips Brilliance 16 en las que la diferencia pue<strong>de</strong> llegar al 11%.<br />
Comparando los resultados <strong>de</strong> los equipos multicorte con los proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> los monocorte, se observa un<br />
claro aumento d<strong>el</strong> DLP, que es más significativo para los estudios <strong>de</strong> tórax-abdomen y tórax, don<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
valor medio d<strong>el</strong> producto dosis-longitud pue<strong>de</strong> llegar a ser 1,6 veces mayor. El aumento <strong>de</strong> la dosis<br />
impartida respecto a los tomógrafos monocorte es <strong>de</strong>bido a las características propias <strong>de</strong> los multicorte:<br />
mayor dosis en la rotación extra al inicio y fin <strong>de</strong> la exploración y menor eficiencia geométrica.<br />
Palabras claves: TC multicorte, DLP, DICOM.<br />
ABSTRACT<br />
Mo<strong>de</strong>rn scanners have an automatic tube current control system to achieve the reduction of the dose. The<br />
aim of this study is to analyze some dosimetrics parameters of three multi-slice CT scanners in several<br />
protocols associated to different anatomical regions and to compare them with single slice CT scanners.<br />
These parameters are DLP (dose length product) and CTDI (computed tomography dose in<strong>de</strong>x) which<br />
were <strong>de</strong>termined by a method based on the information showed in the DICOM hea<strong>de</strong>r of each image.<br />
Calculated values are in good agreement (±7%) with the displayed values, even for head examination<br />
protocol in Brillance 16 where the difference is about 11 %. Meanwhile, comparing the result from multislice<br />
CT to a single-slice CT, an increase on DLP and CTDI values can be observed mostly for chestabdomen<br />
and chest studies where the former has DLP mean value 1.6 times higher. This is due to the<br />
higher dose d<strong>el</strong>ivered on additional rotation and worst geometric effiency on multi-slice CT.<br />
Key Words: multi-slice CT, DLP, DICOM.<br />
25<br />
1. Introducción.<br />
La medicina actual tiene un sólido apoyo en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes para <strong>el</strong><br />
diagnóstico inicial y evolutivo <strong>de</strong> las enfermeda<strong>de</strong>s humanas, tanto si se trata <strong>de</strong> personas adultas como <strong>de</strong><br />
pacientes pediátricos. Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la protección frente a los efectos no <strong>de</strong>seados <strong>de</strong> dicho<br />
� mjcinnamon@gmail.com<br />
994
agente físico, <strong>de</strong>staca la tomografía computerizada (TC) al tratarse <strong>de</strong> una <strong>de</strong> las exploraciones <strong>de</strong><br />
radiodiagnóstico médico don<strong>de</strong> se imparten mayores dosis <strong>de</strong> radiación.<br />
Des<strong>de</strong> su aparición a principios <strong>de</strong> los años 70 se ha experimentado un rápido y continuo<br />
crecimiento <strong>de</strong> esta técnica, tanto en su evolución tecnológica como en su uso clínico. Los equipos<br />
multicorte han mejorado la calidad <strong>de</strong> las exploraciones <strong>de</strong> radiodiagnóstico a la vez que han<br />
incrementado la dosis efectiva impartida 1 . En este sentido, es especialmente importante un uso apropiado<br />
<strong>de</strong> la técnica para cada paciente y región anatómica a fin <strong>de</strong> reducir los valores <strong>de</strong> dosis en la medida <strong>de</strong> lo<br />
posible.<br />
En nuestro país, la verificación <strong>de</strong> las dosis en Radiodiagnóstico está regulada por <strong>el</strong> Real<br />
Decreto 1976/1999 d<strong>el</strong> 23 <strong>de</strong> Diciembre 2 , don<strong>de</strong> aparecen contempladas todas las magnitu<strong>de</strong>s que <strong>de</strong>ben<br />
ser medidas. Sin embargo, en él no se establecen unos valores o niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia con que po<strong>de</strong>r<br />
comparar los resultados obtenidos en la medida <strong>de</strong> tales magnitu<strong>de</strong>s.<br />
Este trabajo tiene como finalidad caracterizar las dosis impartidas en tres equipos multicorte en<br />
función <strong>de</strong> la exploración y compararlos con los obtenidos previamente en tomógrafos monocorte. El<br />
parámetro que se usa habitualmente como indicador <strong>de</strong> la dosis recibida por <strong>el</strong> paciente en exploraciones<br />
<strong>de</strong> TC es <strong>el</strong> Producto Dosis-Longitud (DLP).<br />
2. Material y Métodos.<br />
En este trabajo se analizan los parámetros dosimétricos <strong>de</strong> tres equipos <strong>de</strong> Tomografía<br />
Computerizada (TC) multicorte: Philips Brilliance 16 (PB16), Toshiba Aquilion 64 (TA64) y Philips<br />
Brilliance 64 (PB64), situados en <strong>el</strong> Hospital General <strong>de</strong> los HH.UU. Virgen d<strong>el</strong> Rocío, y en los que<br />
habitualmente se realizan las exploraciones <strong>de</strong>scritas.<br />
Para las medidas <strong>de</strong> nCTDIw, se dispuso <strong>de</strong> un dosímetro Radcal 9010 con una cámara <strong>de</strong><br />
ionización calibrada 10x5-3CT y dos maniquíes <strong>de</strong> PMMA: uno <strong>de</strong> cuerpo y otro <strong>de</strong> cráneo (Nuclear<br />
Associates) <strong>de</strong> 32 y 16 cm <strong>de</strong> diámetro, respectivamente. En todos los casos los maniquíes se centraron <strong>de</strong><br />
manera que su eje longitudinal coincidía con <strong>el</strong> eje <strong>de</strong> rotación d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X.<br />
Los tres tomógrafos disponen <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> modulación <strong>de</strong> intensidad que pue<strong>de</strong>n ajustar este<br />
parámetro en función d<strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> paciente y <strong>de</strong> la variación <strong>de</strong> la atenuación, según <strong>el</strong> eje longitudinal<br />
d<strong>el</strong> paciente y según <strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cada rotación. El sistema en los equipos Philips cuenta<br />
con varios niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> modulación dados por dos técnicas <strong>de</strong> optimización: DoseRight ACS y DOM.<br />
Mientras que <strong>el</strong> equipo Toshiba cuenta con un único sistema combinado <strong>de</strong>nominado SURE Exposure.<br />
La intensidad, que pue<strong>de</strong> variar <strong>de</strong> forma continua <strong>de</strong>bido a la utilización <strong>de</strong> estos sistemas, se<br />
consi<strong>de</strong>ra constante en cada vu<strong>el</strong>ta. Su valor se extrae d<strong>el</strong> cabecero DICOM <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las imágenes<br />
<strong>de</strong> la exploración y mediante las ecuaciones (1) y (2) se obtiene <strong>el</strong> DLP 3 .<br />
Para estimar la contribución al DLP <strong>de</strong> la rotación adicional (nDLP(0)), se <strong>de</strong>sactivó <strong>el</strong> sistema<br />
automático <strong>de</strong> modulación <strong>de</strong> intensidad y se fijó una carga <strong>de</strong> 100 mAs. Se tomaron los valores <strong>de</strong> DLP<br />
para longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> exploración variando <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> mínimo permitido hasta 40 cm y <strong>de</strong> su representación<br />
gráfica, mediante extrapolación a longitud cero, se obtiene <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> nDLP(0).<br />
En este trabajo se han recogido datos <strong>de</strong> 104 pacientes, para cada uno <strong>de</strong> los cuales se ha<br />
estimado <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> Índice <strong>de</strong> dosis en Tomografía Computarizada (CTDIvol) y <strong>el</strong> Producto Dosis-<br />
Longitud (DLP). Los resultados se han comparado con los valores <strong>de</strong> CTDIvol y DLP que proporciona <strong>el</strong><br />
propio equipo y con los datos obtenidos para los tomógrafos monocorte anteriormente caracterizados en<br />
nuestro hospital.<br />
Las exploraciones estudiadas correspon<strong>de</strong>n a pacientes adultos, y pue<strong>de</strong>n agruparse<br />
principalmente en seis regiones anatómicas: cráneo, tórax, tórax-abdomen, tórax-abdomen-p<strong>el</strong>vis,<br />
abdomen y abdomen-p<strong>el</strong>vis. En <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> datos se han excluido los casos límite, esto es, los pacientes<br />
que por su anatomía requieren una gran variación d<strong>el</strong> protocolo y dan como resultado valores muy<br />
diferentes d<strong>el</strong> resto. Los parámetros <strong>de</strong> los distintos protocolos se muestran en la tabla 1. En todos los<br />
equipos la tensión pico empleada es <strong>de</strong> 120kV, mientras que la colimación d<strong>el</strong> haz es diferente según <strong>el</strong><br />
tomógrafo y la región anatómica a estudiar.<br />
La contribución al DLP <strong>de</strong> cada imagen (nDLPimg) se calcula mediante la siguiente ecuación:<br />
995
nDLPimg = nCTDIw<br />
[ intervalo <strong>de</strong> reconstrucción<br />
]<br />
pitch<br />
� (1)<br />
El DLP total <strong>de</strong> la exploración se calcula mediante la suma <strong>de</strong> la contribución <strong>de</strong> todas las<br />
imágenes más la contribución <strong>de</strong> la rotación adicional al inicio y final <strong>de</strong> la exploración:<br />
k<br />
��<br />
i�1<br />
mAsi<br />
�mAs<br />
(primera imagen) � mAs (últimaimagen)<br />
�<br />
DLPc=nDLPimg � nDLP(0)<br />
� �<br />
�<br />
100<br />
�<br />
2�<br />
100<br />
�<br />
Don<strong>de</strong> k es <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> la exploración.<br />
El CTDIvol promedio <strong>de</strong> cada exploración se calcula mediante la ecuación:<br />
CTDIv ol, promedio = n DLP img �<br />
k<br />
Promedio<br />
i�1<br />
100<br />
Tabla No.1 Parámetros <strong>de</strong> los protocolos <strong>de</strong> exploración.<br />
Mod<strong>el</strong>o Protocolo Modo<br />
PB64<br />
TA64<br />
PB16<br />
Monocorte<br />
�mAs �<br />
i<br />
1<br />
�<br />
[intervalo reconstrucción]<br />
Colimación<br />
(mm)<br />
Espesor <strong>de</strong><br />
corte (mm)<br />
(2)<br />
(3)<br />
Inter.<br />
Reconst.<br />
(mm)<br />
996<br />
Pitch<br />
Tórax<br />
Tórax-Abdomen-P<strong>el</strong>vis<br />
H<strong>el</strong>icoidal 64x0.625 3 1.5 0.798<br />
Abdomen-P<strong>el</strong>vis H<strong>el</strong>icoidal 64x0.625 5 5 0.641<br />
Cráneo Axial 16x0.625 2.5 --- ---<br />
Todos los protocolos<br />
(salvo cráneo)<br />
H<strong>el</strong>icoidal 64x0.5 5 5 0.828<br />
Cráneo Axial 3x0.4 3 --- ---<br />
Tórax H<strong>el</strong>icoidal 16x0.75 1 1 0.938<br />
Tórax-abdomen<br />
Tórax-Abdomen-P<strong>el</strong>vis<br />
H<strong>el</strong>icoidal 16x1.5 3 1.5 0.938<br />
Abdomen-P<strong>el</strong>vis H<strong>el</strong>icoidal 16x0.75 5 5 0.938<br />
Cráneo Axial 16x0.75 3 --- ---<br />
Todos los protocolos<br />
(salvo cráneo)<br />
H<strong>el</strong>icoidal 7 7 --- 1.429<br />
Cráneo Axial 3 3 y 10 --- 1.670<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Los parámetros DLP y CTDIvol calculados por <strong>el</strong> método anterior difieren <strong>de</strong> los mostrados por<br />
los equipos en menos <strong>de</strong> un 7%, salvo para las exploraciones <strong>de</strong> cráneo en <strong>el</strong> Philips Brilliance 16 en las<br />
que la diferencia pue<strong>de</strong> llegar al 11%.<br />
En las tablas 2.1, 2.2, 2.3 se presentan los valores calculados <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s dosimétricas para<br />
los tres Tomógrafos multicorte estudiados. En <strong>el</strong>las, DLP es <strong>el</strong> promedio para 10 pacientes por cada
egión anatómica y tomógrafo. � DLP es <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> valores mínimo y máximo para cada grupo <strong>de</strong><br />
pacientes. Equivalentemente para � CTDI respecto a CTDIvol,promedio.<br />
vol<br />
El valor <strong>de</strong> DLP promedio para <strong>el</strong> equipo Toshiba en las exploraciones <strong>de</strong> cráneo es un 15%<br />
menor que para los equipos Philips. En los estudios <strong>de</strong> Abdomen-p<strong>el</strong>vis y Tórax-Abdomen-P<strong>el</strong>vis <strong>el</strong><br />
equipo Philips Brillante 64 es <strong>el</strong> que proporciona un valor promedio menor, dando en este último caso un<br />
40% menos <strong>de</strong> dosis que los otros mod<strong>el</strong>os. En <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> exploraciones se pue<strong>de</strong>n consi<strong>de</strong>rar<br />
equivalentes.<br />
Tabla No.2.1 Philips Brilliance 64<br />
Exploración DLP<br />
(mGy*cm)<br />
� DLP<br />
(mGy*cm)<br />
� CTDI<br />
(mGy)<br />
Cráneo 818 787 - 848 60.6<br />
Tórax 444 316 - 566 9.2 – 15.7<br />
Tórax-Abdomen --- --- ---<br />
Abdomen --- --- ---<br />
Abdomen-P<strong>el</strong>vis 519 323 - 774 7.3 – 17.8<br />
Tórax-Abd-P<strong>el</strong>vis 530 395 – 640 6.7 – 10.1<br />
Tabla No.2.2 Toshiba Aquilion 64<br />
Exploración DLP<br />
(mGy*cm)<br />
� DLP<br />
(mGy*cm)<br />
� CTDI<br />
(mGy)<br />
Cráneo 696 688 - 702 57.7<br />
Tórax -- -- --<br />
Tórax-Abdomen 639 613 - 683 9.8 – 11.6<br />
Abdomen 393 367 - 410 12.9 – 13.7<br />
Abdomen-P<strong>el</strong>vis 579 519 – 628 13.2 – 15.5<br />
Tórax-Abd-P<strong>el</strong>vis 723 687 – 769 11.2 – 13.6<br />
Tabla No.2.3 Philips Brilliance 16<br />
Exploración DLP<br />
(mGy*cm)<br />
� DLP<br />
(mGy*cm)<br />
� CTDI<br />
(mGy)<br />
Cráneo 792 733-806 61.1<br />
Tórax 446 278-538 9.5-18.3<br />
Tórax-Abdomen 607 453-759 7.4-15.1<br />
Abdomen --- --- ---<br />
Abdomen-P<strong>el</strong>vis 691 548-862 13.2-20.5<br />
Tórax-Abd-P<strong>el</strong>vis 766 664-988 7.3-15.1<br />
Comparando los resultados <strong>de</strong> los equipos multicorte con los proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> los monocorte<br />
(tabla 3), se observa un claro aumento d<strong>el</strong> DLP, que es más significativo para los estudios <strong>de</strong> tóraxabdomen<br />
y tórax, don<strong>de</strong> <strong>el</strong> valor medio d<strong>el</strong> producto dosis-longitud pue<strong>de</strong> llegar a ser 1,6 veces mayor.<br />
v ol<br />
v ol<br />
v ol<br />
997
Tabla No.3 Comparación d<strong>el</strong> valor promedio d<strong>el</strong> CTDIvol y promedio d<strong>el</strong> DLP para los tres equipos<br />
monocorte y multicorte. Valores calculados.<br />
Protocolo CTDI v o l<br />
(mGy)<br />
Monocorte Multicorte<br />
DLP<br />
(mGy*cm)<br />
CTDI v o l<br />
(mGy)<br />
DLP<br />
(mGy*cm)<br />
Tórax 9.9 277 14.2 445<br />
Tórax - Abdomen 10.3 406 11.1 623<br />
Abdomen 10.3 400 13.3 393<br />
Tórax - Abdomen - P<strong>el</strong>vis 9.9 600 10.4 673<br />
En la tabla 4 se comparan los valores calculados con los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia publicados en<br />
NRPB-W67 4 . Las diferencias son menores d<strong>el</strong> 15%.<br />
Tabla No.4 Comparación entre los valores calculados en este trabajo y los valores <strong>de</strong> referencia<br />
publicados en NRPB - W67 d<strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> CTDIvol y promedio d<strong>el</strong> DLP para los tres equipos<br />
multicorte.<br />
NRPB Calculados<br />
Protocolo CTDI v o l<br />
(mGy)<br />
DLP<br />
(mGy*cm)<br />
CTDI v o l<br />
(mGy)<br />
DLP<br />
(mGy*cm)<br />
Tórax 12 499 14.2 445<br />
Abdomen - P<strong>el</strong>vis 13 534 14.0 596<br />
Abdomen 13 388 13.3 393<br />
Tórax - Abdomen - P<strong>el</strong>vis 12 796 10.4 673<br />
4. Conclusiones.<br />
Existe una buena corr<strong>el</strong>ación entre los valores que proporcionan los equipos y los calculados por<br />
<strong>el</strong> método expuesto. Se observa un aumento <strong>de</strong> la dosis impartida respecto a los tomógrafos monocorte<br />
<strong>de</strong>bido a las características propias <strong>de</strong> los multicorte: mayor dosis en la rotación extra al inicio y fin <strong>de</strong> la<br />
exploración y menor eficiencia geométrica. Los valores obtenidos son similares a los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia<br />
publicados por <strong>el</strong> National Radiological Protection Board (NRPB) en su documento NRPB-W67.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Lewis M 2005 Radiation dose issues in multi-slice CT scanning ImPACT Technology Update No 3 MHRA.<br />
[2] Real Decreto 1976/1999 <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> Diciembre, por <strong>el</strong> que se <strong>de</strong>finen los Criterios <strong>de</strong> Calidad en<br />
Radiodiagnóstico. Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado. (BOE) núm. 311 <strong>de</strong> 29-12-1999.<br />
[3] A Tsalafoutas and S Metallidis. A method for calculating the dose length product from CT DICOM images.<br />
The British Journal of Radiology. Br J Radiol. 2011 Mar;84(999):236-43.<br />
[4] P C Shrimpton, M C Hillier, M A Lewis, M Dunn. Doses from Computed Tomography Examinations in the<br />
UK 2003 Review. NRPB-W67.<br />
998
ESTIMACIÓN DE LA DOSIS EFECTIVA EN LA ADQUISICIÓN<br />
DE IMÁGENES VOLUMÉTRICAS EN UN EQUIPO ELEKTA<br />
SYNERGY<br />
LMR Núñez Martínez 1,� ; MA García Fidalgo 2 ; R Lope Lope 2 ; J Ruiz Pomar 2 ; T Martín<br />
González 2<br />
1 Hospital Divino Valles, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Burgos<br />
2 Hospital Txagorritxu, Sección <strong>de</strong> Física Médica, Vitoria-Gasteiz<br />
RESUMEN<br />
Este trabajo propone un método para realizar la estimación <strong>de</strong> la dosis impartida por un equipo <strong>de</strong><br />
tomografía computerizada con Cone-Beam con Kilovoltaje (CBCT) integrado en <strong>el</strong> gantry <strong>de</strong> un<br />
ac<strong>el</strong>erador lineal usado para adquirir imágenes volumétricas <strong>de</strong> alta resolución. Se han medido los datos<br />
para un equipo X-Ray Volumetric Imager <strong>de</strong> Elekta Synery.<br />
Palabras claves: Cone-beam CT, IGRT, XVI.<br />
ABSTRACT<br />
This paper propose a method to estimate the dose d<strong>el</strong>ivered by a kilovoltage Cone-Beam computerized<br />
tomography (CBCT) systems integrated into the gantry of a linear acc<strong>el</strong>erators used to acquire highresolution<br />
volumetric images. The set of data were obtained from the X-Ray Volumetric Imager <strong>de</strong> Elekta<br />
Synery.<br />
Key Words: Cone-beam CT, IGRT, XVI.<br />
1. Introducción.<br />
En los últimos años, la ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la radioterapia es buscar una mayor conformación <strong>de</strong> las dosimetrías<br />
mediante técnicas <strong>de</strong> intensidad modulada (IMRT, VMAT, RapicArc…). Esto supone un avance en los<br />
tratamientos, ya que la dosis prescrita en <strong>el</strong> volumen blanco pue<strong>de</strong> ser dada con una alta precisión,<br />
mientras que la dosis que recibe <strong>el</strong> tejido sano se pue<strong>de</strong> mantener <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> unas restricciones. Sin<br />
embargo este avance <strong>de</strong> la tecnología exige asegurar <strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> paciente y su<br />
reproducibilidad durante cada sesión.<br />
Para lograr esto se ha introducido la radioterapia guiada por la imagen (IGRT). Dentro <strong>de</strong> esta técnica ha<br />
ganado aceptación la imagen <strong>de</strong> tomografía computerizada (TC) con Conebeam (CBCT). Para superar las<br />
limitaciones <strong>de</strong> otros sistemas <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> imágenes se ha implantado <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong><br />
imágenes <strong>de</strong> TC con kilovoltaje (kV) integrado en <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones. Mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
kilovoltaje se mejora <strong>el</strong> contraste en tejido blando respecto al sistema tradicional <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> dos<br />
imágenes portales ortogonales <strong>de</strong> megavoltaje (MV), y a<strong>de</strong>más se obtiene información volumétrica<br />
Aunque la dosis que recibe <strong>el</strong> paciente <strong>de</strong>bido al uso <strong>de</strong> la radioterapia guiada por la imagen con kV es<br />
pequeña comparada con <strong>el</strong> tratamiento con megavoltaje, <strong>el</strong> uso repetitivo <strong>de</strong> esta modalidad podría<br />
contribuir significativamente al aumento <strong>de</strong> la dosis en tejido sano. Por esta razón es importante<br />
cuantificar la dosis <strong>de</strong>bida a la adquisición <strong>de</strong> imagen con kV.<br />
� lara_n_m@yahoo.es.<br />
999
En <strong>el</strong> presente trabajo hemos evaluado <strong>el</strong> X-Ray Volumetric Imager (XVI) <strong>de</strong> Elekta Synergy, para<br />
cuantificar estas dosis.<br />
2. Material y Método.<br />
El sistema CBCT que analizamos tiene diferentes modos <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> imágenes: radiográfica,<br />
fluoroscopica y la adquisición volumétrica (3D). En <strong>el</strong> presente trabajo se ha evaluado <strong>el</strong> modo<br />
volumétrico. El sistema objeto d<strong>el</strong> estudio es <strong>el</strong> X-Ray Volumetric Imager (XVI) integrado en <strong>el</strong><br />
ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones Elekta Synergy. Esta formado por una fuente <strong>de</strong> rayos-X con un pan<strong>el</strong><br />
plano <strong>de</strong> silicio amorfo. Las imágenes volumétricas pue<strong>de</strong>n ser adquiridas con tres diferentes “Fi<strong>el</strong>d of<br />
views” (FOV) en <strong>el</strong> isocentro: small (S), medium (M) y large (L), cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los tiene un FOV <strong>de</strong><br />
27.68, 42.68 y 52.4cm respectivamente.<br />
Para conseguir aumentar <strong>el</strong> FOV, <strong>el</strong> pan<strong>el</strong> plano se <strong>de</strong>splaza en la dirección ortogonal al eje d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
kV, excepto en <strong>el</strong> modo S en <strong>el</strong> cual no es necesario <strong>de</strong>splazamiento. Para cada diferente FOV existe un<br />
colimador especifico <strong>de</strong> kV llamado cassette que esta diseñado para ajustar <strong>el</strong> FOV <strong>de</strong>seado y la<br />
dimensión longitudinal <strong>de</strong>seada. El cassette se inserta en unas ranuras a la salida d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> kV para<br />
ajustar la colimación d<strong>el</strong> haz.<br />
Tenemos diferentes cassettes en función d<strong>el</strong> FOV (S, M y L) y <strong>de</strong> la dimensión longitudinal (10 o 20). El<br />
cassette M10, por ejemplo, <strong>de</strong>fine una geometría que correspon<strong>de</strong> a una exploración en <strong>el</strong> isocentro <strong>de</strong><br />
diámetro 42.62cm en <strong>el</strong> plano axial y una dimensión longitudinal <strong>de</strong> 13.54cm.<br />
Existen cuatro protocolos clínicos disponibles: head&neck, prostate, p<strong>el</strong>vis y chest. Nosotros nos hemos<br />
restringido a evaluar dos protocolos clínicos en uso: Head&Neck y Prostatereg, por ser <strong>el</strong> que menos y <strong>el</strong><br />
que más dosis imparten.<br />
Las medidas <strong>de</strong> la dosis impartida fueron realizadas en dos maniquís <strong>de</strong> PMMA <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo (16cm<br />
diámetro) que fueron ensamblados y un maniquí <strong>de</strong> cuerpo (32cm <strong>de</strong> diámetro). El ensamblaje <strong>de</strong> ambos<br />
maniquís <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo se <strong>de</strong>be a la aplicación d<strong>el</strong> TG111 don<strong>de</strong> se evalúa la importancia <strong>de</strong> la<br />
longitud d<strong>el</strong> maniquí en la estimación <strong>de</strong> la dosis impartida por haces extensos.<br />
Se ha utilizado una cámara <strong>de</strong> ionización cilíndrica Nuclear Enterprise 2571 <strong>de</strong> 0.6cc <strong>de</strong> volumen<br />
calibrada por <strong>el</strong> NPL. La capa hemirreductora (CHR) se ha calculado con las medidas realizadas con una<br />
cámara <strong>de</strong> ionización 10x6-60/60E <strong>de</strong> la marca Radcal.<br />
Para calcular la dosis absorbida se ha utilizado <strong>el</strong> método recomendado por <strong>el</strong> TG111. En nuestro caso<br />
trabajamos con haz extenso y sin traslación <strong>de</strong> la mesa, por lo tanto la dosis total DN(z) con una serie <strong>de</strong> N<br />
rotaciones esta r<strong>el</strong>acionada con <strong>el</strong> perfil <strong>de</strong> dosis f(z):<br />
DN ( z)<br />
� Nf ( z)<br />
En nuestro caso <strong>el</strong> número <strong>de</strong> rotaciones es 1 y medimos en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> maniquí. Para medir la dosis en<br />
un punto Dmat usamos la siguiente metodología:<br />
D<br />
mat<br />
� LN<br />
K , Q<br />
��<br />
�en<br />
�<br />
���<br />
��<br />
��<br />
� � �<br />
Don<strong>de</strong> Nk,Q es <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> calibración d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en términos <strong>de</strong> kerma en aire en la calidad d<strong>el</strong> haz<br />
<strong>de</strong> radiación Q <strong>de</strong>finida por la capa hemirreductora, L es la lectura d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector corregida por <strong>el</strong> factor <strong>de</strong><br />
presión y temperatura, y<br />
� �en<br />
�<br />
�� ��<br />
� � �<br />
mat<br />
aire<br />
mat<br />
aire<br />
�<br />
�<br />
��<br />
mat<br />
es la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> coeficientes <strong>de</strong> absorción másico d<strong>el</strong> aire al material.<br />
El índice <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> tomografía computerizada (CTDI) podría parecer la <strong>el</strong>ección más a<strong>de</strong>cuada para<br />
estimar la dosis <strong>de</strong> radiación recibida por <strong>el</strong> paciente. Sin embargo, <strong>de</strong>bido a la geometría d<strong>el</strong> haz extenso<br />
<strong>de</strong> radiación usado para la adquisición <strong>de</strong> imagen, la cámara <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> 100mm usada<br />
habitualmente para la medida d<strong>el</strong> CTDI no recogerá <strong>el</strong> total <strong>de</strong> la dosis dispersa generada <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> único<br />
perfil <strong>de</strong> dosis d<strong>el</strong> conebeam. Por lo tanto no será a<strong>de</strong>cuada para hacer una estimación <strong>de</strong> la dosis. Por esta<br />
razón, en vez <strong>de</strong> usar la cámara lápiz, hemos optado por usar una cámara <strong>de</strong> ionización pequeña (0.6cc<br />
1000
cámara tipo Farmer) para medir la dosis en un punto, tanto en la periferia, como en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> maniquí.<br />
El volumen <strong>de</strong> recolección <strong>de</strong> la cámara es suficientemente pequeño comparado con <strong>el</strong> conebeam como<br />
para que se establezca equilibrio <strong>de</strong> dosis en la localización <strong>de</strong> la cámara.<br />
Ya que algunos protocolo no usan rotaciones completas <strong>de</strong> 360º para la adquisición <strong>de</strong> las imágenes, la<br />
distribución <strong>de</strong> dosis en pacientes podría no ser simétrica sobre <strong>el</strong> eje central. Para a<strong>de</strong>cuarnos a esta<br />
variación y por conveniencia se usa <strong>el</strong> concepto <strong>de</strong> dosis acumulada pon<strong>de</strong>rada.<br />
D<br />
w<br />
1 2<br />
� Dc<br />
� D<br />
3 3<br />
Don<strong>de</strong> Dc es la dosis acumulada en <strong>el</strong> punto central y Dp es <strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> la dosis acumulada en los<br />
puntos <strong>de</strong> la periferia.<br />
Se ha realizado una estimación <strong>de</strong> la dosis efectiva utilizando <strong>el</strong> programa CTDosimetry d<strong>el</strong> grupo<br />
ImPact. Para <strong>el</strong>lo se ha calculado <strong>el</strong> factor Impact (ImF) d<strong>el</strong> equipo ya que este no aparece tabulado en las<br />
listas d<strong>el</strong> grupo. Este factor está <strong>de</strong>terminado experimentalmente a partir <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> varios mod<strong>el</strong>os y<br />
marcas <strong>de</strong> equipos TC y se calcula como:<br />
D<br />
Im F � a<br />
D<br />
c<br />
aire<br />
D<br />
� b<br />
D<br />
Finalmente se ha <strong>de</strong>terminado la dosis efectiva aplicando los factores <strong>de</strong> conversión <strong>de</strong> dosis física a dosis<br />
efectiva que aparecen en <strong>el</strong> Report 60 y <strong>el</strong> Report 103 <strong>de</strong> la International Commission on Radiation<br />
Protection (ICRP).<br />
3. Resultados y discusión.<br />
p<br />
p<br />
aire<br />
� c<br />
Tabla No.1 Listado <strong>de</strong> parámetro y dosis medidas para cada protocolo<br />
Protocolo Head and Neck ProstateReg<br />
Tamaño Maniquí 16 cm 32cm<br />
Colimador/Filtro S10/F0 M10/F0<br />
kVp 100 120<br />
mA 10 40<br />
ms/Frame 10 40<br />
nº Frames 361 641<br />
Total mAs 36.1 1025.6<br />
Ángulo adquisición 260º-100º 185º-180º<br />
CHR mmAl 6.8 8.5<br />
Dosis (mGy) 1.19 32.71<br />
En la tabla se muestran los resultados obtenidos. El factor ImF que se ha obtenido para <strong>el</strong> kVp <strong>de</strong> 100kVp<br />
en cu<strong>el</strong>lo es <strong>de</strong> 1,09 y para 120 kVp en cuerpo 1,12.<br />
Lo primero que llama la atención es que, para este equipo <strong>de</strong> Imagen Guiada, la calidad d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> Rayos<br />
X (dada por la CHR), es más penetrante que la <strong>de</strong> otros sistemas con CBCT.<br />
Por otro lado observamos que, <strong>de</strong> los dos protocolos evaluados, <strong>el</strong> Head&Neck es <strong>el</strong> que imparte una<br />
menor dosis con 1,2mGy mientras que <strong>el</strong> protocolo para la próstata arroja una dosis <strong>de</strong> 32,71mGy.<br />
La longitud <strong>de</strong> ambos maniquíes a lo largo d<strong>el</strong> eje, diseñados para medidas en TC convencional, es <strong>de</strong><br />
aproximadamente 16cm. Esta longitud podría ser suficiente para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> cabeza cu<strong>el</strong>lo aunque las<br />
medidas se realizaron con dos maniquís ensamblados. Sin embargo, la longitud recomendada por <strong>el</strong><br />
Report TG111 para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> próstata es ligeramente mayor. Por <strong>el</strong>lo podría existir una pequeña<br />
subestimación en la dosis para este estudio en r<strong>el</strong>ación a los datos <strong>de</strong> la bibliografía.<br />
1001
4. Conclusiones.<br />
Debería incorporarse a la rutina <strong>de</strong> los controles <strong>de</strong> calidad realizados a los equipos <strong>de</strong> radioterapia la<br />
estimación <strong>de</strong> la dosis impartida por los equipos <strong>de</strong> kV <strong>de</strong> los ac<strong>el</strong>eradores. A tal fin <strong>el</strong> programa<br />
CTDosimetry d<strong>el</strong> grupo ImPact se muestra como una herramienta válida.<br />
Las dosis impartidas en estudios <strong>de</strong> imagen en radioterapia no son en absoluto <strong>de</strong>spreciables. En<br />
consecuencia, se <strong>de</strong>ben tener en cuenta la contribución <strong>de</strong> estas dosis en los tejidos sanos, especialmente<br />
si se realizan varios CBCT a lo largo <strong>de</strong> un tratamiento. En cualquier caso <strong>de</strong>be pon<strong>de</strong>rarse<br />
individualmente para cada paciente la r<strong>el</strong>ación dosis/beneficio en la planificación <strong>de</strong> los esquemas <strong>de</strong><br />
imagen y <strong>el</strong>egir aqu<strong>el</strong> esquema más a<strong>de</strong>cuado para cada paciente y patología.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] American Association of Physicists in Medicine. Comprehensive methodology for the evaluation of radiation<br />
dose in x-ray computed tomography. Report Task Group 111. February 2010<br />
[2] International Atomic Energy Agency, Dosimetry in Diagnostic Radiology: An international co<strong>de</strong> of Practice.<br />
Technical Report Series 457, IAEA. Vienna 2007.<br />
[3] Islam, M.K., Purdie, T.G., Norrlinger, B.D., et al. Patient dose from kilovoltaje cone beam computed tomography<br />
imaging in radiation therapy. Med.Phys. June 2006; 33(6):1573-1582.<br />
[4] Song, W.Y., Kamath, S., Ozawal, S., Al Ani, S., Chvetsov, A., Lhandare, N., et al. A dose comparison study<br />
between XVI (R) and OBI (R) CBCT systems. Med.Phys. February 2008; 35(2):480-486.<br />
1002
ESTUDIO COMPARATIVO EN LA ESTIMACIÓN DE DOSIS EN<br />
EL CAMBIO DE UN MAMÓGRAFO CONVENCIONAL A UN<br />
MAMÓGRAFO DIGITAL<br />
R. Vázquez Vázquez 1 , C. Otero Martínez 1 , M. Soto Búa 1 , F. Santamarina Vázquez 1 , S.<br />
Carril Iglesias 2 , R. Lobato Busto 1 , V. Luna Vega 1 , J. Mosquera Sueiro 1 , M. Sánchez<br />
García 1 , M. Pombar Cameán 1 .<br />
1 Servizo <strong>de</strong> Radiofísica e Protección Radiolóxica, C. H. Universitario <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a, Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a, Trav. da Choupana s.n., 15706, Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a (A Coruña)<br />
2 Servizo <strong>de</strong> Radioloxía, C. H. Universitario <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a, Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a, Trav. da Choupana s.n., 15706, Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a (A Coruña)<br />
Introducción:<br />
Los estudios mamográficos son en la actualidad una <strong>de</strong> las exploraciones radiológicas más<br />
exigentes <strong>de</strong>bido a su eficacia en la <strong>de</strong>tección precoz <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong> mama. Hasta ahora, la mamografía<br />
convencional ha generado buenos resultados <strong>de</strong>bido a una alta resolución espacial y un alto contraste. Sin<br />
embargo, presenta un estrecho rango dinámico, lo que pue<strong>de</strong> dificultar <strong>el</strong> diagnóstico en mamas <strong>de</strong>nsas, y<br />
los problemas <strong>de</strong> rev<strong>el</strong>ado y almacenamiento común a todas las exploraciones radiográficas<br />
convencionales. La introducción <strong>de</strong> la mamografía digital ha supuesto un gran avance, ya que ha<br />
permitido superar algunas <strong>de</strong> estas limitaciones <strong>de</strong> los sistemas convencionales 1 .<br />
Debido a la naturaleza radiosensible d<strong>el</strong> tejido glandular, cobra especial importancia <strong>el</strong> control<br />
<strong>de</strong> la dosis a pacientes. En <strong>el</strong> presente estudio se analizarán las variaciones en la dosimetría que ha habido<br />
en la transición <strong>de</strong> un mamógrafo convencional a un equipo <strong>de</strong> mamografía digital, ambos en <strong>el</strong><br />
“Programa Galego <strong>de</strong> Detección Precoz do Cancro <strong>de</strong> Mama” (PGDPCM).<br />
Material y métodos:<br />
En <strong>el</strong> año 2010 entró en funcionamiento, en <strong>el</strong> PGDPCM, un mamógrafo digital Siemens<br />
Inspiration, con <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> s<strong>el</strong>enio amorfo y combinaciones ánodo/filtro <strong>de</strong> Mo/Mo, Mo/Rh y W/Rh, que<br />
sustituyó a un mamógrafo convencional Siemens Mammomat 1000, con combinación pantalla-p<strong>el</strong>ícula<br />
Agfa Detail R – Kodak MinR-EV.<br />
Se han recogido los datos <strong>de</strong> las mamografías realizadas a 100 pacientes durante <strong>el</strong> año 2009,<br />
con <strong>el</strong> mamógrafo convencional, y <strong>de</strong> las mamografías realizadas a otras 100 pacientes durante <strong>el</strong> año<br />
2010, ya con <strong>el</strong> mamógrafo digital. Todas <strong>el</strong>las han sido realizadas con <strong>el</strong> control automático <strong>de</strong><br />
exposición (CAE). A cada paciente se le han realizado dos exploraciones en cada una <strong>de</strong> las mamas: una<br />
en proyección craneo-caudal (CC) y otra en proyección oblicua (OB). Con todos estos datos se ha hecho<br />
una estimación <strong>de</strong> la dosis glandular media (DGM) para cada una <strong>de</strong> las cuatro proyecciones por paciente<br />
realizadas.<br />
El ajuste d<strong>el</strong> CAE se ha realizado con una <strong>de</strong>nsidad óptica comprendida entre 1,7 – 1,8 para <strong>el</strong><br />
mamógrafo convencional 2,3,4 . Para <strong>el</strong> mamógrafo digital se ha <strong>de</strong>terminado la r<strong>el</strong>ación contraste-ruido, tal<br />
y como indican los protocolos correspondientes. A<strong>de</strong>más se ha <strong>de</strong>terminado <strong>el</strong> contraste umbral con <strong>el</strong><br />
maniquí CDMAM para po<strong>de</strong>r asegurar la calidad <strong>de</strong> imagen a<strong>de</strong>cuada 3,4 .<br />
1003
KASE (mGy)<br />
Para <strong>el</strong> cálculo la DGM se ha utilizado la ecuación <strong>de</strong>scrita por Dance 5,6 , según <strong>el</strong> cual su valor es<br />
igual al KERMA en aire en la superficie <strong>de</strong> entrada sin retrodispersión (KASE) 2,3,4 multiplicado por tres<br />
factores (g,s,c). Dichos factores <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n, respectivamente, d<strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> la mama y d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la capa<br />
hemirreductora (“g”), <strong>de</strong> la combinación ánodo-filtro (“s”), y <strong>de</strong> la composición glandular <strong>de</strong> la mama y<br />
capa hemirreductora (“c”). Para la medida d<strong>el</strong> KASE en las distintas combinaciones ánodo/filtro, se ha<br />
usado una cámara <strong>de</strong> ionización RadCal 10X6-6M.<br />
Resultados y discusión:<br />
El espesor medio <strong>de</strong> la mama en los dos años es, para ambas muestras <strong>de</strong> pacientes, <strong>de</strong> 5,3 cm<br />
para proyecciones CC y <strong>de</strong> 5,5 cm para proyecciones OB. Dichos valores <strong>de</strong> espesor son similares al<br />
espesor <strong>de</strong> una mama estándar (5,2 cm).<br />
A la hora <strong>de</strong> realizar la mamografía convencional, en <strong>el</strong> 57,75% <strong>de</strong> los casos se usó una<br />
combinación ánodo/filtro <strong>de</strong> Mo/Rh con un kilovoltaje-pico <strong>de</strong> 27 kV, mientras que con <strong>el</strong> mamógrafo<br />
digital se optó, en <strong>el</strong> 40,00% <strong>de</strong> los casos, por una combinación W/Rh con un kilovoltaje-pico <strong>de</strong> 29 kV.<br />
Este cambio <strong>de</strong> la combinación ánodo/filtro ha tenido como consecuencia la disminución en <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong><br />
KASE.<br />
Tabla 1. Datos comparativos para <strong>el</strong> total <strong>de</strong> las exploraciones<br />
Magnitu<strong>de</strong>s<br />
dosimétricas<br />
2009 2010<br />
(mGy) CC OB CC OB<br />
KASEmín 1,50 1,53 1,38 1,38<br />
KASEmáx 9,90 20,17 11,04 13,56<br />
KASE 4,46 5,67 4,07 4,61<br />
DGMmín 0,41 0,40 0,56 0,56<br />
DGMmáx 1,92 3,38 2,48 2,79<br />
DGM 0,96 1,19 1,18 1,28<br />
En las proyecciones CC, la disminución ha sido <strong>de</strong>, aproximadamente, un 9%, pasando <strong>de</strong> 4,46<br />
mGy a 4,07 mGy. Para las proyecciones OB la disminución ha sido mayor, llegando casi al 19%, ya que<br />
pasó <strong>de</strong> 5,67 mGy a 4,61 mGy.<br />
14,00<br />
12,00<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
Año 2009<br />
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0<br />
Espesor <strong>de</strong> la mama (cm)<br />
KASE (mGy)<br />
14,00<br />
12,00<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
Año 2010<br />
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0<br />
Espesor <strong>de</strong> la mama (cm)<br />
1004
DGM (mGy)<br />
Sin embargo, la DGM ha sufrido un incremento. Dicho aumento ha sido <strong>de</strong> un 23% en las<br />
proyecciones CC, pasando <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> 0,96 mGy a 1,18 mGy. Sin embargo, en las proyecciones OB la<br />
DGM ha pasado <strong>de</strong> 1,19 mGy a 1,28 mGy, lo que supone un aumento <strong>de</strong> aproximadamente un 8%.<br />
6,00<br />
5,00<br />
4,00<br />
3,00<br />
2,00<br />
1,00<br />
0,00<br />
Año 2009<br />
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0<br />
Espesor <strong>de</strong> la mama (cm)<br />
Tras analizar los resultados para las distintas mamas con espesor comprendido entre 4,5 cm y 5,5<br />
cm, se ha podido observar que los resultados obtenidos siguen la misma ten<strong>de</strong>ncia.<br />
Tabla 2. Datos comparativos para espesores entre 4,5 cm y 5,5 cm<br />
Magnitu<strong>de</strong>s<br />
dosimétricas<br />
2009 2010<br />
(mGy) CC OB CC OB<br />
KASEmín 2,07 2,43 2,34 2,62<br />
KASEmáx 5,68 7,52 8,10 5,75<br />
KASE 3,75 4,65 3,77 3,72<br />
DGMmín 0,50 0,58 0,76 0,85<br />
DGMmáx 1,28 1,64 2,48 1,82<br />
DGM 0,85 1,05 1,16 1,14<br />
En las proyecciones OB, tanto la disminución d<strong>el</strong> KASE como <strong>el</strong> aumento <strong>de</strong> la DGM son<br />
análogos a las que tienen lugar en <strong>el</strong> conjunto d<strong>el</strong> total <strong>de</strong> exploraciones. El KASE ha disminuido<br />
alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> un 20% mientras que la DGM ha aumentado un 8%.<br />
Sin embargo, en las proyecciones CC se han encontrado algunas diferencias. El valor d<strong>el</strong> KASE<br />
no ha variado con <strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> mamógrafo, manteniéndose en ambos casos alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> los 3,75 mGy.<br />
Este hecho ha tenido como consecuencia que la DGM, en las proyecciones CC y para <strong>el</strong> mencionado<br />
intervalo <strong>de</strong> espesores, haya pasado <strong>de</strong> 0,85 mGy a 1,16 mGy, lo que supone un incremento en su valor <strong>de</strong><br />
más <strong>de</strong> un 35%.<br />
DGM (mGy)<br />
6,00<br />
5,00<br />
4,00<br />
3,00<br />
2,00<br />
1,00<br />
0,00<br />
Año 2010<br />
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0<br />
Espesor <strong>de</strong> la mama (cm)<br />
1005
Conclusiones:<br />
En este caso, <strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> un mamógrafo convencional a un mamógrafo digital ha supuesto un<br />
pequeño aumento <strong>de</strong> la DGM, aunque los valores se mantienen por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong>seables<br />
establecidos 3,4 .<br />
El KASE ha disminuido por <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la combinación ánodo/filtro <strong>de</strong> W/Rh, pero <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> dicha<br />
combinación implica <strong>el</strong> aumento d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la capa hemirreductora (HVL), ya que da lugar a un haz más<br />
penetrante. El cambio d<strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> HVL ha tenido como consecuencia más significativa <strong>el</strong> aumento d<strong>el</strong><br />
valor d<strong>el</strong> factor “g”, aumento que se encuentra en torno al 50% para espesores <strong>de</strong> mama mayores a 4,5<br />
cm. Esta condición se cumple en <strong>el</strong> 84% <strong>de</strong> los casos.<br />
De todos modos, <strong>de</strong>be tenerse en cuenta que se trata d<strong>el</strong> primer año <strong>de</strong> funcionamiento <strong>de</strong> dicho<br />
sistema, por lo que este resultado podría ser modificado llevando a cabo, al igual que se hace en <strong>el</strong> resto<br />
<strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> radiodiagnóstico, la necesaria optimización <strong>de</strong> los correspondientes protocolos <strong>de</strong><br />
adquisición <strong>de</strong> imagen.<br />
Bibliografía:<br />
1 Chevalier M., Torres R., “Mamografía digital”; Revista <strong>de</strong> Física Médica, 2010, 11(1), 12-26<br />
2 <strong>SEFM</strong>-SEPR, Protocolo Español <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en Radiodiagnóstico, Revisión 1, 2002<br />
3 <strong>SEFM</strong>, Protocolo <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en Mamografía Digital<br />
4 European Commission, European protocol for the Quality control of the physical and technical aspects of<br />
Mammography; Perry N., Broe<strong>de</strong>rs M., Wolf C., Törnberg S., Holland R., von Karsa L., Puthaar E. (editores),<br />
European Guid<strong>el</strong>ines for Quality Assurance in Breast Cancer Screening and Diagnosis; 2006<br />
5 Dance D. R. “Monte Carlo calculation of conversion factors for the estimation of mean glandular breast dose”;<br />
Physics in Medicine and Biology, 1990, 35, 1211-1219.<br />
6 Dance D. R., Skinner C.L., Young K. C., Beckett J.R. and Kotre C. J., “Additional factors for the estimation of mean<br />
glandular breast dose using the UK mammography dosimetry protocol”; Physics in Medicine and Biology, 2000, 45,<br />
3225-3240.<br />
1006
ADAPTACIÓN DE LOS PROTOCOLOS DE ADQUISICIÓN DE<br />
IMÁGENES DE TC PEDIATRICOS EN UN SERVICIO DE<br />
URGENCIA. VALORACIÓN DE LA CALIDAD DE IMAGEN Y<br />
DOSIS.<br />
A. Batista Arce, S. González López, A. Catalán Acosta,<br />
O. Casares Magaz, O. Hernán<strong>de</strong>z Armas, J. Hernán<strong>de</strong>z Armas<br />
Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias, Servicio <strong>de</strong> Física Médica<br />
Ofra La Cuesta s/n, La Laguna 38320. Tenerife.<br />
RESUMEN<br />
El objeto <strong>de</strong> este trabajo es valorar cualitativamente la calidad <strong>de</strong> imagen en r<strong>el</strong>ación con la dosis <strong>de</strong><br />
radiación impartida en estudios <strong>de</strong> TC pediátricos d<strong>el</strong> tomógrafo computerizado d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Urgencias<br />
d<strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC) con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r optimizar los parámetros técnicos<br />
utilizados en estos exámenes radiológicos <strong>de</strong> forma que se obtenga una calidad <strong>de</strong> imagen óptima con la<br />
menor dosis posible. Para <strong>el</strong>lo se ha valorado la calidad <strong>de</strong> imagen a alto y bajo contraste y se ha<br />
comparado con <strong>el</strong> CTDIw. Se ha podido constatar que es posible bajar la dosis en las exploraciones <strong>de</strong> TC<br />
pediátricas manteniendo una calidad <strong>de</strong> imagen suficiente para <strong>el</strong> diagnóstico disminuyendo <strong>el</strong> mAs <strong>de</strong><br />
120 a 90 mAs, reduciendo la dosis en un 25%.<br />
ABSTRACT<br />
The purpose of this study is study image quality in r<strong>el</strong>ation to the radiation dose d<strong>el</strong>ivered in CT studies<br />
computer tomograph Pediatric Emergency Department of Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC) in<br />
or<strong>de</strong>r to optimise the parameters technical terms used in these radiological examinations so as to obtain<br />
optimal image quality with the lowest possible dose. To do this we evaluate the image quality to high and<br />
low contrast and compared with CTDIw. It has been shown that it is possible to lower the dose in<br />
pediatric CT scans while maintaining picture quality enough to diagnose gene <strong>de</strong>creasing the mAs from<br />
120 to 90 mAs, the dose reduced by 25%.<br />
Palabras claves: Reducción <strong>de</strong> dosis, TC pediátricos, Calidad <strong>de</strong> imagen TC<br />
Introducción:<br />
En los últimos años se ha generalizado <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> los tomógrafos computerizados en los servicios <strong>de</strong><br />
urgencias, esto ha llevado un gran incremento en las exploracios <strong>de</strong> TC en dichos servicios incluídas<br />
exploraciones a niños 1 . Esto ha llevado a una gran preocupación por <strong>el</strong> incremento <strong>de</strong> dosis impartida<br />
a este susceptible grupo <strong>de</strong> población. El objeto <strong>de</strong> este trabajo es valorar <strong>el</strong> protocolo empleado<br />
actualmente en <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Urgencias d<strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC) para la<br />
realización <strong>de</strong> las exploraciones <strong>de</strong> tomografía computarizada en niños y estudiar la posibilidad <strong>de</strong><br />
reducir la dosis impartida en estos estudios manteniendo una calidad <strong>de</strong> imagen suficiente para <strong>el</strong><br />
diagnóstico. Para <strong>el</strong>lo se ha analizando la calidad <strong>de</strong> imagen obtenida para distintos protocolos <strong>de</strong><br />
adquisición <strong>de</strong>terminando a<strong>de</strong>más <strong>el</strong> Indice <strong>de</strong> Dosis en Tomografía Computeriza (CTDI) para las<br />
exploraciones realizas con esas mismas técnicas.<br />
Material y métodos:<br />
El servicio <strong>de</strong> urgencias d<strong>el</strong> HUC dispone <strong>de</strong> un TC Toshiba monocorte Mod<strong>el</strong>o Xvision. Este equipo<br />
dispone <strong>de</strong> un programa específico para TC pediátricos que es <strong>el</strong> habitualmente utilizado por los<br />
1007
operadores d<strong>el</strong> equipo para realizar los estudios a los niños menores <strong>de</strong> 14 años. Los parámetros técnicos<br />
<strong>de</strong> exploración utilizados en este protocolo son:<br />
120kV, 120mAs, 1,5 s <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong> rotación.<br />
Este equipo es controlado periódicamente por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Física Médica d<strong>el</strong> HUC, don<strong>de</strong> se verfican<br />
que todos los parámetros <strong>de</strong> funcionamiento están <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las especificaciones. Previo al inicio <strong>de</strong> este<br />
trabajo se le realizó un control <strong>de</strong> calidad 2 don<strong>de</strong> quedó constancia d<strong>el</strong> correcto funcionamiento <strong>de</strong> TC.<br />
Para valorar la calidad <strong>de</strong> imagen con diferentes técnicas <strong>de</strong> exploración se obtuvieron imágenes d<strong>el</strong><br />
maniquí <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad CATPHAN 600. Este maniquí dispone <strong>de</strong> un módulo para <strong>de</strong>terminar la<br />
resolución <strong>de</strong> alto contraste con posiblidad <strong>de</strong> evaluar la resolución medida en en pares <strong>de</strong> líneas por<br />
centímetro <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1 hasta 21 (fig 1a). Así mismo dispone <strong>de</strong> otro módulo para evaluar <strong>el</strong> bajo contraste<br />
que contiene insertos <strong>de</strong> contrastes d<strong>el</strong> 1%, 0,5% y 0,3% con tamaños que van <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los 15mm hasta los 2<br />
mm (fig 2b).<br />
Fig 1a. Módulo alto contraste Fig 1b. Módulo bajo contraste<br />
Para la medida <strong>de</strong> la dosis en TC se útilzó un equipo <strong>de</strong> medida Unfor Xi con cámara lápiz calibrada y un<br />
maniquí <strong>de</strong> PMMA <strong>de</strong> 16 cm <strong>de</strong> diámetro con alojamientos para la cámara <strong>de</strong> ionización tanto en <strong>el</strong><br />
interior como en cuatro puntos en la periferia. Con estos dispositivos se <strong>de</strong>terminó <strong>el</strong> CTDI central, CTDI<br />
periférico, CTDI pon<strong>de</strong>rado. Así mismo se <strong>de</strong>terminó la linealidad d<strong>el</strong> CTDI con <strong>el</strong> producto mAs.<br />
Para valorar la calidad <strong>de</strong> imagen con distintos parámetros utilizados actualmente en la realización <strong>de</strong><br />
exploraciones <strong>de</strong> TC pediátricos en niños, ser obtuvieron imágenes <strong>de</strong> los módulos d<strong>el</strong> Catphan 600 <strong>de</strong><br />
alto y bajo contraste y se <strong>de</strong>terminó con dichos parámetros <strong>el</strong> CTDI pon<strong>de</strong>rado para técnicas <strong>de</strong><br />
exploración <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los 200mAs hasta los 30 mAs, todas con un 120kV tomando como referencia la<br />
realizada con 120mAs, valor que correspon<strong>de</strong> al protocolo utilizado.<br />
Estas imágenes fueron evaluadas por cinco radiólogos <strong>de</strong> análoga experiencia d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong><br />
Radiodiagnóstico d<strong>el</strong> HUC utilizando los monitores <strong>de</strong> visualizacón Barco d<strong>el</strong> sistema PAC d<strong>el</strong> Hospital<br />
Universitario <strong>de</strong> Canarias. Para dicha evaluación se les permitió que utilizaran todas las herramientas<br />
disponibles en la estación <strong>de</strong> visualización para optimizar las imágenes y obtener <strong>el</strong> mejor resultado según<br />
su criterio. Así mismo, se midió <strong>el</strong> ruido <strong>de</strong> estas imágenes con <strong>el</strong> programa ImageJ.<br />
Resultados y discusión:<br />
En la figura nº2 se muestran los resultados obtenidos <strong>de</strong> la linealidad d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> dosis CTDI con la<br />
variación d<strong>el</strong> mAs, puediendo observarse que <strong>el</strong> sistema es lineal con un coeficiente <strong>de</strong> regresión R 2 <strong>de</strong><br />
0,99.<br />
1008
Fig 2. Linealidad CTDIw-mAs<br />
En la siguiente tabla se muestran los resultados obtenidos: <strong>el</strong> diámetro en mm d<strong>el</strong> objeto más pequeño<br />
visualizado para contrastes d<strong>el</strong> 1%, 0,5% y 0,3% así como los pares <strong>de</strong> líneas por cm resu<strong>el</strong>tos en las<br />
imágenes <strong>de</strong> alto contraste. Para obtener estos valores se promediaron los valores dados por los cinco<br />
radiólogos para cada una <strong>de</strong> las imágenes. En la tabla también se muestra <strong>el</strong> ruido <strong>de</strong> la imagen medido<br />
como la <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> nº CT <strong>de</strong> un área <strong>de</strong> interés <strong>de</strong> 250 píx<strong>el</strong>es en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la imagen y <strong>el</strong><br />
valor d<strong>el</strong> CTDIw (CTDI pon<strong>de</strong>rado)<br />
Bajo contraste Alto contraste<br />
mm diámetro mas pequeño observado<br />
Pares linea/cm<br />
Ruido CTDI W<br />
mAs 1.0% 0.5% 0.3% (mGy)<br />
200 3 5 6 7.4 3.9 3.51<br />
120 4 6 7 7.3 4.7 2.10<br />
90 4 6 8 7.1 5.3 1.58<br />
60 4 8 9 7.0 5.7 1.05<br />
50 4 8 15 7 7.8 0.88<br />
30 5 9 - 6.9 8.3 0.53<br />
Como era <strong>de</strong> esperar, se pue<strong>de</strong> observar en la tabla 1 que a medida que se aumenta <strong>el</strong> mAs, la<br />
visualización <strong>de</strong> objetos <strong>de</strong> bajo contraste es mejor, i<strong>de</strong>ntificando los radiólogos objetos <strong>de</strong> menor<br />
diámetro, igualmente se constata que a mayor mAs los observadores son capaces <strong>de</strong> resolver más pares <strong>de</strong><br />
líneas por cm. También se pue<strong>de</strong> comprobar que a medida que se disminuye <strong>el</strong> mAs, <strong>el</strong> ruido <strong>de</strong> la<br />
imagen es mayor.<br />
El valor actual <strong>de</strong> mAs utilizado en <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> estudios <strong>de</strong> TC pediátricos es <strong>de</strong> 120, viendo los<br />
resultados obtenidos para la resolución <strong>de</strong> alto y bajo contraste para este valor se pue<strong>de</strong> constatar que no<br />
existe un diferencia significativa para los resultados obtenidos con 90 mAs salvo en diámetro observado<br />
más pequeño para objetos <strong>de</strong> 0,3% <strong>de</strong> contraste que pasa <strong>de</strong> 7 a 8 mm y para los pares <strong>de</strong> líneas resu<strong>el</strong>tos<br />
por cm que pasa <strong>de</strong> 7,1 a 7,3.<br />
1009
Conclusiones:<br />
Vistos los resultados <strong>de</strong> la tabla anterior, pue<strong>de</strong> observarse, que no existe una diferencia significativa en la<br />
resolución a bajo contraste y alto contraste en los estudios realizados con la técnica actual empleada para<br />
los estudios pediátricos 120 mAs y los realizados con 90mAs, lo que permitiría establecer este último<br />
valor como técnica estándar para estos estudios, obteniéndose una reducción <strong>de</strong> dosis d<strong>el</strong> 25% <strong>de</strong> dosis<br />
aproximadamente.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] FDA Public Health Notification: Reducing Radiation Risk from Computed Tomography for Pediatric and Small<br />
Adult Patients. (www.fda.gov). 2001.<br />
[2] <strong>SEFM</strong>,SEPR Protocolo Español <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en Radiodiagnóstico, Aspectos técnicos. 2002.<br />
1010
Sesión A05.<br />
Dosimetría clínica en la terapia con<br />
radiaciones: Radioterapia externa,<br />
Braquiterapia y terapia metabólica.<br />
1011
CONTROL DE CALIDAD GLOBAL EN RADIOCIRUGÍA<br />
M.C. Baños Capilla 1,� , M. A. García Martínez, J. Bea Gilabert,<br />
L. Larrea Rabasa, E.López Muñoz<br />
L. Ros García, P. Gil D<strong>el</strong>toro<br />
Hospital NISA Virgen d<strong>el</strong> Consu<strong>el</strong>o, Servicio <strong>de</strong> Radioterapia, Valencia<br />
RESUMEN<br />
Actualmente, la manera más completa y rigurosa <strong>de</strong> efectuar un protocolo <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad consiste en<br />
la utilización <strong>de</strong> maniquíes que nos permitan realizar exploraciones multimodales, don<strong>de</strong> se planifican<br />
diferentes dosimetrías que se irradian en la unidad <strong>de</strong> tratamiento con <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores pertinente.<br />
Los resultados nos han permitido establecer la exactitud <strong>de</strong> la globalidad d<strong>el</strong> proceso, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la adquisición y<br />
registro <strong>de</strong> imagenes, localización esterotáctica, <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> PTV, hasta su posterior puesta en tratamiento.<br />
En nuestro caso hemos obtenidos diferencias en las isodosis menores <strong>de</strong> 1mm y en los índices �(2,2) menores<br />
<strong>de</strong> 1 para <strong>el</strong> 97,4% <strong>de</strong> los puntos incluidos en las placas correspondientes a planos axiales, coronales y<br />
sagitales.<br />
Palabras claves: contro calidad, radiocirugia estereotáctica, verificación <strong>de</strong> dosis, pruebas <strong>de</strong> inicio a fin.<br />
ABSTRACT<br />
Nowadays the most complete and rigorous way to carry out a protocol of quality assurance consists of the<br />
use of phantoms that allow us to perform multimodal explorations, where they are planned different<br />
dosimetries that are radiated in the treatment unit with the convinient set of <strong>de</strong>tectors. The results have<br />
allowed us to establish the accuracy of the overall nature of the process, starting from the imaging<br />
acquisition, stereotactic location, PTV <strong>de</strong>finition, until its later treatment. We have obtained differences<br />
between the isodoses calculated and measured, lower than 1mm and the Γ(2,2) in<strong>de</strong>x less than 1 for 97.4% of<br />
the points measured on the films corresponding to axial, coronal and sagittal planes.<br />
Key Words: quality assurance, stereotactic radiosurgery, dose verification, end-to-end tests.<br />
1.Introducción.<br />
El <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> nuevas herramientas <strong>de</strong> diagnóstico (CT,RMN, fusión <strong>de</strong> ambas) y <strong>de</strong> tratamiento<br />
(micromultiláminas...) ha permitido aumentar la precisión <strong>de</strong> los tratamientos <strong>de</strong> radiocirugía<br />
exigiendo al mismo tiempo la aplicación <strong>de</strong> unos protocolos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad exhaustivos.<br />
Actualmente, la manera más completa y rigurosa <strong>de</strong> efectuar un protocolo <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad<br />
consiste en la utilización <strong>de</strong> maniquíes que nos permiten realizar exploraciones multimodales,<br />
don<strong>de</strong> se planifican diferentes dosimetrías que se irradian en la unidad <strong>de</strong> tratamiento con <strong>el</strong><br />
conjunto <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores pertinente. Los resultados nos permiten establecer la exactitud d<strong>el</strong> proceso,<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> la adquisición y registro <strong>de</strong> imagenes, localización esterotáctica, <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> PTV, hasta su<br />
posterior puesta en tratamiento.<br />
2. Material y método.<br />
Para la adquisición <strong>de</strong> las imágenes con las que posteriormente se realizarán los cálculos, se ha<br />
empleado un CT h<strong>el</strong>icoidal multicorte GEMS Brightspeed. El protocolo <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong><br />
imágenes compren<strong>de</strong> cortes axiales <strong>de</strong> 1,25mm ,120KV, FOV=280mm y matriz <strong>de</strong> 512x512. Las<br />
imágenes <strong>de</strong> RMN se adquirieron en un equipo <strong>de</strong> 1.5T, Signa Excite <strong>de</strong> GEMS; <strong>el</strong> protocolo<br />
seguido consistió en la adquisición <strong>de</strong> un volumen 3D con contraste T1, cortes <strong>de</strong> 2mm <strong>de</strong> espesor,<br />
FOV=260mm, matriz 256x256.<br />
� fisicos@hospitales.nisa.es<br />
1012
Se han empleado los siguientes fantomas: Elekta MR Phantom para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la<br />
distorsión <strong>de</strong> las imágenes y la exactitud <strong>de</strong> las coor<strong>de</strong>nadas, y <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> PMMA Standard<br />
Imaging Lucy 3D con insertos para cámara PTW Pinpoint y placa EBT2, para verificaciones<br />
dosimétricas y geométricas.<br />
Sistema <strong>de</strong> localizacion esterotáctico Leks<strong>el</strong>l, con marco y cajas <strong>de</strong> fiduciales adaptadas para CT y<br />
RMN.Para la localización en <strong>el</strong> espacio Leks<strong>el</strong>l y <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> las imágenes se ha empleado <strong>el</strong><br />
RTPS SPX V8.4 <strong>de</strong> Simuplan. Las imágenes procesadas se han transmitido al RTPS ERGO ++<br />
V1.7.3 para realizar los cálculos dosimétricos. Ambos planificadores han pasado una rutina <strong>de</strong><br />
aceptación siguiendo las directrices <strong>de</strong> los protocolos nacional e internacionales, verificádose que<br />
los datos dosimétricos introducidos para la mod<strong>el</strong>ización <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> tratamiento correspon<strong>de</strong>n<br />
con los cálculos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las tolerancias <strong>de</strong>scritas en dichos protocolos.<br />
Para las medidas ionométricas se ha empleado la cámara <strong>de</strong> ionización <strong>de</strong> 0,015cc mod<strong>el</strong>o<br />
Pinpoint <strong>de</strong> PTW, <strong>el</strong> <strong>el</strong>ectrómetro UNIDOS <strong>de</strong> PTW. Las medidas han sido realizadas en <strong>el</strong><br />
maniquí Lucy con <strong>el</strong> inserto específico para esta cámara. Previamente por intercomparación con<br />
medidas en agua, se ha <strong>de</strong>ducido <strong>el</strong> espesor equivalente d<strong>el</strong> citado maniquí.<br />
Se ha utilizado placas gafchromic EBT2 <strong>de</strong> ISP, que han sido escaneadas empleando un equipo<br />
Epson 10000XL. Para su posterior procesado y comparación con las matrices <strong>de</strong> dosis se ha<br />
empleado <strong>el</strong> software FilmQA <strong>de</strong> ISP 3COGNITION.<br />
La unidad <strong>de</strong> tratamiento en la que se han realizado las pruebas ha sido un ac<strong>el</strong>erador Elekta<br />
SL75/5 al que se la ha adaptado un sistema <strong>de</strong> colimación terciaria consisente en un<br />
micromultiláminas <strong>de</strong> láminas <strong>de</strong> 3mm mod<strong>el</strong>o DMMLC (Dynamic Micro MultiLeaf Collimator)<br />
<strong>de</strong> Elekta.<br />
Se han efectuado, en primer lugar, pruebas para evaluar la posible distorsion <strong>de</strong> las imágenes,<br />
especialmente <strong>de</strong> las adquiridas con una resonancia <strong>de</strong> alto campo, para lo cual se ha empleado <strong>el</strong><br />
anteriomente citado MR Phantom. Este maniquí ha sido modificado con unos insertos añadidos en<br />
posiciones conocidas (Fig 1.) que, junto con <strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> líneas, nos permite evaluar la precisión<br />
<strong>de</strong> las coor<strong>de</strong>nadas y escalas, así como y la ausencia <strong>de</strong> distorsión <strong>de</strong> la imagen. Los resultados<br />
recogidos en la Tabla I muestran diferencias en la localización <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> los insertos para la<br />
reconstrucción basada en imágenes <strong>de</strong> CT menores <strong>de</strong> 0,5mm para las coor<strong>de</strong>nadas d<strong>el</strong> plano axial<br />
(X e Y) y menores <strong>de</strong> 0,7mm para <strong>el</strong> eje correspondiente a la dirección craneocaudal o eje <strong>de</strong> la<br />
mesa (Z). Los resultados son ligeramente peores para la reconstrucción RMN don<strong>de</strong> se aprecia que<br />
las coor<strong>de</strong>nadas presentan <strong>de</strong>sviaciones menores <strong>de</strong> 0,8mm; la coor<strong>de</strong>nada correspondiente a la<br />
dirección anteroposterior (Y) presenta las mayores <strong>de</strong>sviaciones, éstas son <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> la pequeña<br />
<strong>de</strong>formación <strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong>bida un <strong>de</strong>fecto en la linealidad d<strong>el</strong> campo en esta dirección.<br />
IMAGEN CT Desv máx (mm) Desv med (mm) � (mm)<br />
x CT -0.5 -0.2 0.2<br />
y CT -0.4 -0.1 0.3<br />
z CT 0.6 0.4 0.2<br />
IMAGEN RMN Desv máx (mm) Desv med (mm) � (mm)<br />
X RMI -0.5 -0.3 0.1<br />
Y RMI 0.8 -0.7 0.3<br />
Z RMI 0.6 0.3 0.2<br />
Tabla I. Desviaciones <strong>de</strong> reconstrucción en imagen CT y RMN. La<br />
coor<strong>de</strong>nada X correspon<strong>de</strong> a la dirección izquierda-<strong>de</strong>recha, la coor<strong>de</strong>nada Y a<br />
la dirección antero-posterior y la coor<strong>de</strong>nada Z a la dirección craneo-caudal.<br />
1013
Fig. 1 Estudio <strong>de</strong> la exactitud en las coor<strong>de</strong>nadas realizado con <strong>el</strong> Maniquí MR Phantom<br />
con insertos en posición conocida.<br />
Se han realizado pruebas para establecer la exactitud d<strong>el</strong> isocentro mecánico, isocentro <strong>de</strong><br />
radiación, verificación geométrica <strong>de</strong> la coinci<strong>de</strong>ncia luz-RX, así como la estabilidad <strong>de</strong> los giros<br />
isocéntricos <strong>de</strong> mesa y gantry, este último en presencia d<strong>el</strong> DMMLC.<br />
Una vez completada la parte <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad previa, pasamos a realizar <strong>el</strong> test “End-to-end”<br />
con <strong>el</strong> maniquí Lucy 3D.<br />
Se han adquirido las exploraciones CT/RM al maniquí Lucy3D fijado a la corona <strong>de</strong> Leks<strong>el</strong>l con<br />
su caja <strong>de</strong> fiduciales. Las imágenes han sido exportadas a RTPS SPPX don<strong>de</strong> empleando las<br />
fiduciales localizaremos las imágenes en <strong>el</strong> espacio Leks<strong>el</strong>l. Una vez reformatedas las imágenes en<br />
coor<strong>de</strong>nadas Leks<strong>el</strong>l, <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> ambos estudios es inmediato.<br />
Las imágenes así reconstruidas, se exportan a ERGO++ para d<strong>el</strong>imitar <strong>el</strong> PTV y realizar los<br />
cálculos d<strong>el</strong> tratamiento. El planteamiento se <strong>de</strong>sarrolló con técnica <strong>de</strong> conformación dinámica a la<br />
forma d<strong>el</strong> PTV, para 4 arcos <strong>de</strong> 120º no coplanares. Los cálculos para <strong>de</strong>terminar las MU se<br />
efectuaron con corrección <strong>de</strong> heterogeneidad basada en <strong>el</strong> número Hounsfi<strong>el</strong>d d<strong>el</strong> CT. Se pautaron<br />
500cGy impartidos en <strong>el</strong> isocentro. El mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> cálculo empleado fue Pencil Beam con una<br />
matriz <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> paso fino <strong>de</strong> 1mm, que se exportó para comparación con los valores <strong>de</strong> la<br />
placa. De esta forma obtenemos tanto la dosis absoluta calculada en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> pauta, como los<br />
mapas <strong>de</strong> fluencia.<br />
La intercomparación se realiza en tres conjuntos <strong>de</strong> placas, correspondientes a cada uno <strong>de</strong> los<br />
planos principales <strong>de</strong> la imagen, axial, coronal y sagital. En cada una <strong>de</strong> las orientaciones, hemos<br />
colocado 3 placas EBT2 intercaladas con espaciadores para po<strong>de</strong>r verificar varios planos, siempre<br />
situando una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las en <strong>el</strong> plano d<strong>el</strong> isocentro. Previo al tratamiento, hemos irradiado un conjunto<br />
<strong>de</strong> placas con dosis comprendidas entre 10cGy y 600cGy para obtener la curva <strong>de</strong> calibración<br />
correspondiente al lote <strong>de</strong> las placas empleadas en la verificación. Un conjunto <strong>de</strong> marcas<br />
generadas en las placas a través d<strong>el</strong> inserto correspondiente d<strong>el</strong> maniquí Lucy, nos permite alinear<br />
y centrar las imágenes una vez escaneadas. La curva <strong>de</strong> calibración obtenida para nuestro lote <strong>de</strong><br />
medida se aplica para obtener perfiles y planos <strong>de</strong> isodosis comparables con los exportados d<strong>el</strong><br />
RTPS ERGO++.<br />
Se ha medido la dosis/MU en dmax y condiciones SSD=100 para po<strong>de</strong>r establecer un factor que<br />
nos permitiera corregir las <strong>de</strong>sviaciones proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> la estabilidad <strong>de</strong> la calibración <strong>de</strong> la dosis<br />
<strong>de</strong> referencia en <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. Para la verificación <strong>de</strong> la dosis absoluta se han tomado las lecturas<br />
con la c.i. Pinpoint centrada en <strong>el</strong> isocentro y alojada en <strong>el</strong> mismo maniquí Lucy sobre <strong>el</strong> que se<br />
han efectuado los cálculos. Las lecturas se han realizado individualmente para cada arco d<strong>el</strong><br />
tratamiento, <strong>de</strong> tal forma que los valores se han procesado evaluando tanto las <strong>de</strong>sviaciones por<br />
arco, como en <strong>el</strong> conjunto global d<strong>el</strong> tratamiento.<br />
1014
3. Resultados y discusión.<br />
Dosis absoluta:<br />
La dosis medida con CI Pinpoint situada en <strong>el</strong> isocentro d<strong>el</strong> mismo maniquí fue 500cGy La<br />
diferencia mínima encontrada por arco fue 0.3% y la máxima 1.7%. El promedio fue -0.5% y las<br />
diferencias entre arcos se compensan dándonos una diferencia para <strong>el</strong> total d<strong>el</strong> tratamiento -0.1%.<br />
Mapas <strong>de</strong> fluencia:<br />
Las matrices <strong>de</strong> dosis calculadas con <strong>el</strong> paso mínimo permitido por <strong>el</strong> planificador, se han<br />
exportado y corr<strong>el</strong>acionado con los planos <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> las placas. Sobre estos se ha analizado <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>splazamiento d<strong>el</strong> isocentro irradiado frente al prescrito, perfiles <strong>de</strong> dosis, tamaños <strong>de</strong> las<br />
isodosis, penumbras y análisis estadísticos tipo � y DTA.<br />
Las marcas fiduciales generadas sobre las placas al situarlas en <strong>el</strong> maniquí nos han permitido<br />
establecer <strong>el</strong> origen <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> las placas y con la intención <strong>de</strong> estimar las <strong>de</strong>sviaciones<br />
entre <strong>el</strong> isocentro prescrito y <strong>el</strong> irradiado. Los resultados alcanzados, para todos los planos y<br />
orientaciones, son menores <strong>de</strong> 1mm.<br />
Por otro lado, hemos analizado los tamaños <strong>de</strong> campo, que como se aprecia en la Fig. 2, las<br />
diferencias máximas obtenidas, entre la isodosis d<strong>el</strong> 50% medida y calculada, son menores <strong>de</strong><br />
1mm y la diferencia promedio menor <strong>de</strong> 0.5mm, para todos los planos <strong>de</strong> las orientaciones axial,<br />
coronal y sagital.<br />
Fig. 2 Estudio <strong>de</strong> las diferencias entre los tamaños <strong>de</strong> campo calculados y medidos con placa, para los<br />
planos centrales <strong>de</strong> las orientaciones axial, coronal y sagital. Las <strong>de</strong>svciones medias encontradas son<br />
mejores <strong>de</strong> 0,5mm.<br />
1015
Para analizar <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong> las penumbras, se han tomado perfiles verticales y horizontales<br />
en cada una <strong>de</strong> las orientaciones. Como pue<strong>de</strong> observarse en la figura 3, don<strong>de</strong> se superponen los<br />
perfiles calculados y obtenidos con placa, <strong>el</strong> ajuste es muy preciso.<br />
Axial Coronal Sagital<br />
Fig. 3 Estudio <strong>de</strong> las penumbras a través <strong>de</strong> la comparación <strong>de</strong> perfiles horizontales y verticales que cortan<br />
al isocentro en los planos axial, coronal y sagital. La concordancia con los perfiles calculados es buena a<br />
pesar d<strong>el</strong> ruido que poseen las placa EBT2.<br />
Para evaluar las diferencias en las penumbras medidas y calculadas <strong>de</strong> una forma más cuantitativa<br />
hemos tomado las distancias entre las curvas <strong>de</strong> isodosis d<strong>el</strong> 40%, 50%, 60%, 80% y 90%. Los<br />
resultados tal y como se muestran en la Figura 4 son siempre mejores <strong>de</strong> 1mm.<br />
1016
Fig 4.a Plano axial central<br />
Fig 4.b Plano coronal central y Fig 4.c Plano sagital central<br />
Fig. 4. a, b y c. Curvas <strong>de</strong> isodosis d<strong>el</strong> 40%, 50%, 60%, 80% y 90% calculadas (línea gruesa) y medidas (línea<br />
fina).<br />
Por último se realizó un estudio estadístico �(2,2), �(3,3), DTA(2) y DTA(3). Los resultados se<br />
expresan <strong>el</strong> la Figura 5 y en la Tabla II, en las que se recogen la distribución <strong>de</strong> los puntos en<br />
histogramas. Los resultados siempre alcanzan un valor menor <strong>de</strong> 1 para como mínimo <strong>el</strong> 97,4% <strong>de</strong><br />
los puntos, valor más <strong>de</strong>sfavorable que se correspon<strong>de</strong> a la función �(2,2) calculada para <strong>el</strong> plano<br />
coronal central.<br />
1017
Fig 5.a Resultados plano axial<br />
Fig 5.b Resultados plano coronal<br />
1018
Fig 5.c Resultados plano sagital<br />
Fig. 5.a,b y c Recogen <strong>el</strong> estudio estadístico <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> puntos para<br />
<strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> 2%-2mm y 3%-3mm recogida por las funciones �(2,2)<br />
,�(3,3), DTA(2) y DTA(3).<br />
�(3,3) �(2,2) DTA(3) DTA(2)<br />
Axial 99.9% 98.4% 100.0% 99.9%<br />
Coronal 99.9% 97.4% 100.0% 99.0%<br />
Sagital 99.8% 99.8% 99.9% 99.4%<br />
Tabla II. Estudio estadístico <strong>de</strong> las distribuciones <strong>de</strong> dosis con las funciones �(2,2), �(3,3),<br />
DTA(2) y DTA(3)<br />
4. Discusión y conclusiones.<br />
No se ha apreciado ningún efecto <strong>de</strong> perturbación en la dosis <strong>de</strong>bida a la presencia <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula<br />
EBT2 en <strong>el</strong> <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> maniquí y que como era <strong>de</strong> esperar la penumbra medida con placa<br />
presenta un comportamiento abrupto que la penumbra mod<strong>el</strong>ada en <strong>el</strong> planificador, sin embargo,<br />
las diferencias encontradas son siempre menores <strong>de</strong> 1mm, por lo que su inci<strong>de</strong>ncia en <strong>el</strong> cálculo<br />
dosimétrico d<strong>el</strong> tratamiento es r<strong>el</strong>ativamente mo<strong>de</strong>rada.<br />
Por otra parte <strong>de</strong>stacar que con esta verificación, no solamente hemos evaluado la precisión global<br />
con la que se <strong>de</strong>sarrollan nuestros tratamientos, sino también, hemos conseguido distinguir en qué<br />
etapa d<strong>el</strong> proceso se introduce mayor incertidumbre. En nuestro caso, dos contribuciones tienen<br />
mayor peso en la extactitud d<strong>el</strong> proceso total, por un lado, la precisión que po<strong>de</strong>mos alcanzar al<br />
localizar PTV sobre imágenes <strong>de</strong> resonancia. Estas imágenes presentan un patrón <strong>de</strong> distorsión<br />
1019
variable entre 0.5mm y 0.8mm en función <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> la imagen respecto d<strong>el</strong> eje<br />
longitudinal <strong>de</strong> la bobina; éste sería <strong>el</strong> límite inferior <strong>de</strong> la precisión que po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>mandar <strong>de</strong><br />
nuestra verificación dosimétrica. Y por otro lado, la contribución al error global d<strong>el</strong> proceso<br />
proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> los errores introducidos por las <strong>de</strong>sviaciones en los parámetros geométricos <strong>de</strong> la<br />
unidad <strong>de</strong> tratamiento.<br />
En conclusión po<strong>de</strong>mos afirmar através <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong>scritas, que nuestros tratamientos <strong>de</strong><br />
radiocirugía alcanzan buenos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> conconcordancia entre los parámetros dosimétricos<br />
calculados y los medidos y que por tanto, la precisión dosimétrica d<strong>el</strong> tratamiento está <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong><br />
los estandares fijados para tratamientos <strong>de</strong> Radiocirugía impartidos con ac<strong>el</strong>erador.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] J.L. Robar,B.G. Clark. A practical technique for verification of three-dimensional conformal dose<br />
distributions in stereotactic radiosurgery, Medical Physics 2000; 27(5): 978-987.<br />
[2] Annemarie Bakai,Markus Alber,Fridtjof Nüsslin. A revision of the �-evaluation concept for the<br />
comparison of dose distributions, Physics in Medicine and Biology 2003; 48: 3543-3553.<br />
[3] E. Pignoli, S.Serreti<strong>el</strong>lo, A. Somigliana, G. Zonca, R. P<strong>el</strong>legrini, V.Mongioj, R. Marchesini. Dosimetric<br />
verification of commercial 3D tratment planning system for conformal radiotheraphy with a dynamic multileaf<br />
collimator, Physics in Medicine and Biology 2000; 45:N1-N8<br />
[4] A.Mack, G.Mack, et al. Quality Assurance in Stereotactic Radiosurgery/Radiotherapy according to DIN<br />
6875-1, Stereotact Funct Neurosurg 2004;82:235-243<br />
[5] A.Mack, H.Czempi<strong>el</strong> et al. Quality Assurance in Stereotactic space. A system for verifying the accuracy of<br />
aim in radiosurgery, Medical Physics 2002; 29(4);561-568.<br />
1020
RADIOTERAPIA ADAPTATIVA: APLICACIÓN EN CÁNCER DE<br />
PULMÓN<br />
J. Sánchez 1,� , J.A. Vázquez 1 , J.I. Raba 1 , M.T. Pacheco 1<br />
J.C. Menén<strong>de</strong>z 1 , M.A. Mendiguren 1<br />
1 H.U. Marqués <strong>de</strong> Val<strong>de</strong>cilla, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Avd/Val<strong>de</strong>cilla<br />
S/N. 39008-Santan<strong>de</strong>r<br />
RESUMEN<br />
Se revisaron retrospectivamente 23 pacientes (s<strong>el</strong>eccionados aleatoriamente) diagnosticados <strong>de</strong> Ca. <strong>de</strong><br />
pulmón y tratados con radioterapia externa, a los que se les realizó un 2º TAC entre las fracciones 19<br />
y 24, replanificándose <strong>el</strong> tratamiento. Se observó una disminución significativa <strong>de</strong> la dosis máxima en<br />
médula, así como d<strong>el</strong> NTCP para neumonitis y d<strong>el</strong> V20Gy y <strong>el</strong> V40Gy en <strong>el</strong> volumen pulmonar.<br />
Palabras claves: radioterapia adaptativa, replanificación, NTCP, neumonitis.<br />
ABSTRACT<br />
We have retrospecttiv<strong>el</strong>y reviewed the database of 23 pacients with lung cancer treated with external<br />
radiotherapy by using the planning system PCRT 3D (Tecnicas Radiofisicas). We have repeated the<br />
CT images between fractions 19 and 24, when we replanned the treatment. We have observed a<br />
significant <strong>de</strong>crease of the maximum dose in bone, NTCP for pneumonitis and V20Gy and V40Gy for<br />
the total pulmonar volume.<br />
Key Words: adaptive radiotherapy, replanning, NTCP, pneumonitis.<br />
1. Introducción.<br />
El cáncer <strong>de</strong> pulmón es un tipo <strong>de</strong> cáncer muy agresivo, con tasas <strong>de</strong> supervivencia muy bajas, siendo <strong>el</strong><br />
control local un problema significativo. El control <strong>de</strong> la enfermedad pue<strong>de</strong> mejorarse mediante una<br />
escalada <strong>de</strong> dosis, aunque éste se ve limitado por la toxicidad en <strong>el</strong> tejido sano. Para disminuir esta<br />
toxicidad es importante tener en cuenta los cambios que se producen durante <strong>el</strong> tratamiento utilizando<br />
técnicas <strong>de</strong> radioterapia adaptativa. En este caso son especialmente últiles ya que <strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> pulmón está<br />
típicamente asociado a gran<strong>de</strong>s cambios anatómicos <strong>de</strong>bido a la respuesta al tratamiento.<br />
Otros autores ya han publicado datos <strong>de</strong> regresión d<strong>el</strong> volumen tumoral durante <strong>el</strong> transcurso <strong>de</strong> un<br />
tratamiento <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong> pulmón [1], [2],[3] y [4].<br />
La replanificación es una forma <strong>de</strong> radioterapia adaptativa que pue<strong>de</strong> usarse para tener en cuenta cambios<br />
en <strong>el</strong> tamaño, la forma y la localización, tanto d<strong>el</strong> tumor como <strong>de</strong> tejido sano. En <strong>el</strong> presente estudio se<br />
analiza la variación en <strong>el</strong> volumen tumoral y los efectos dosimétricos <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> un nuevo TAC y una<br />
replanificación durante <strong>el</strong> transcurso d<strong>el</strong> tratamiento en pacientes con cáncer <strong>de</strong> pulmón.<br />
2. Material y métodos.<br />
Se revisaron retrospectivamente 23 pacientes con Ca. <strong>de</strong> pulmón ,20 <strong>de</strong> <strong>el</strong>los hombres y 3 mujeres, con<br />
una edad media <strong>de</strong> 67 años (42 años-87 años). A estos pacientes se les realizó un TAC <strong>de</strong> planificación<br />
con un scaner (LightSpeed RT <strong>de</strong> la empresa General Electric) <strong>de</strong>stinado a tal efecto. La adquisión <strong>de</strong><br />
imágenes se realizó tomando cortes <strong>de</strong> 5 mm.<br />
El volumen d<strong>el</strong> PTV medio fue <strong>de</strong> 461 cm 3 (60 cm 3 -2000 cm 2 ).<br />
� jesanchez@humv.es<br />
1021
La dosis <strong>de</strong> prescripción fué <strong>de</strong> 60 Gy para pacientes con Ca. microcítico, 70 Gy para pacientes con Ca.<br />
no microcítico y 66 Gy para <strong>el</strong> Ca. mixto. Los tratamientos se realizaron con un fraccionamiento <strong>de</strong> 2<br />
Gy/día .<br />
Tabla No.1 Número <strong>de</strong> pacientes por cada tipo <strong>de</strong> tumor.<br />
Microcítico No microcítico Mixto<br />
3(13 %) 19(82,6 %) 1(4,3 %)<br />
Con la i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> verificar <strong>el</strong> tratamiento y modificarlo si fuera peciso, se realizó un segundo TAC entre la<br />
fracción 19 y 24. Varios autores han reflejado la conveniencia <strong>de</strong> hacer <strong>el</strong> segundo TAC a partir <strong>de</strong> la 4ª<br />
semana [3], [6] y [7].<br />
Las nuevas imágenes se recontornearon y se replanificó sobre <strong>el</strong>las. El tratamiento fue completado con <strong>el</strong><br />
nuevo plan resultante.<br />
Para este estudio, calculamos la variación d<strong>el</strong> volumen target y los OAR (Organs At Risk) entre ambos<br />
TAC, así como <strong>el</strong> NTCP (Normal Tissue Complication Probability) para neumonitis en todo <strong>el</strong> volumen<br />
pulmonar y la dosis máxima en médula para dos situaciones:<br />
a) Si <strong>el</strong> paciente ha completado <strong>el</strong> tratamiento con la planificación inicial.<br />
b) Con un segundo TAC y una replanificación durante <strong>el</strong> tratamiento .<br />
Los pacientes se trataron en <strong>el</strong> periodo comprendido entre Septiembre 2009 y Diciembre 2010 en<br />
ac<strong>el</strong>eradores Elekta Precise <strong>de</strong> nuestro Servicio con fotones <strong>de</strong> energías <strong>de</strong> 6 y 18 MV y se utilizó <strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> planificación PCRT 3D v. 5.08 <strong>de</strong> la empresa Técnicas Radiofísicas.<br />
Se calcularon los datos d<strong>el</strong> NTCP según <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o LKB (Lyman–Kutcher–Burman), como una<br />
estimación <strong>de</strong> la probabilidad <strong>de</strong> neumonitis. Los parámetros utilizados para <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> NTCP fueron<br />
n=0.87, m=0.18 y TD50=24,5 Gy.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
La Tabla No. 2 muestra las diferencias entre los valores medios <strong>de</strong> los volúmenes d<strong>el</strong> target y <strong>de</strong> los<br />
pulmones contorneados entre <strong>el</strong> TAC <strong>de</strong> planificación inicial y <strong>el</strong> segundo TAC. Se reflejan a<strong>de</strong>más los<br />
cambios en la dosis máxima en médula, <strong>el</strong> NTCP para neumonitis d<strong>el</strong> volumen pulmonar (suma <strong>de</strong> ambos<br />
pulmones), así como <strong>el</strong> V20Gy y <strong>el</strong> V40Gy.<br />
1022
Tabla No. 2 Comparación d<strong>el</strong> volumen tumoral, volumen pulmonar, V20Gy y V40Gy<br />
d<strong>el</strong> volumen pulmonar, NTCP para neumonitis y dosis máxima en médula con la<br />
planificación inicial y con la replanificación a partir d<strong>el</strong> 2º TAC.<br />
Planificación<br />
Valor p<br />
inicial<br />
Replanificación<br />
V tumoral<br />
455,8 cm 3<br />
241,8 cm 3<br />
0,001<br />
V pulmonar<br />
V20Gy<br />
V40Gy<br />
NTCP<br />
3838 cm 3<br />
23,6 %<br />
31,9 %<br />
16,9 %<br />
3914 cm 3<br />
22,4 %<br />
14,9 %<br />
23,5 %<br />
0,2<br />
0,005<br />
Fig. 2 Ejemplo <strong>de</strong> paciente con at<strong>el</strong>ectasia. Arriba corte axial, coronal y sagital en <strong>el</strong> TAC inicial y abajo<br />
en <strong>el</strong> 2º TAC.<br />
4. Conclusiones<br />
La repetición d<strong>el</strong> TAC y la consiguiente replanificación durante <strong>el</strong> transcurso <strong>de</strong> un tratamiento <strong>de</strong> cáncer<br />
<strong>de</strong> pulmón es importante para asegurar dosis a<strong>de</strong>cuadas a los volúmenes <strong>de</strong> tratamiento y dosis más<br />
seguras al tejido sano, permitiendo tener en cuenta efectos <strong>de</strong> at<strong>el</strong>ectasia y <strong>de</strong> regresión d<strong>el</strong> volumen<br />
tumoral. Nuestros resultados muestran una reducción significativa d<strong>el</strong> volumen d<strong>el</strong> tumor a lo largo d<strong>el</strong><br />
tratamiento, lo cual tiene efectos en la distribución <strong>de</strong> dosis, por lo que <strong>de</strong>berían tenerse en cuenta al<br />
realizar tratamientos <strong>de</strong> este tipo.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Malika L. Siker, Wolfgang A. Tomé, Minesh P. Mehta, Tumor volume changes on serial imaging with<br />
megavoltage CT for non–small-c<strong>el</strong>l lung cancer during intensity-modulated radiotherapy: How r<strong>el</strong>iable, consistent,<br />
and meaningful is the effect?, Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006. 66:135-141.<br />
[2] Britton K R, Starkschall G, Tucker SL, et al, Assessment of gross tumor volumen regression and motion changes<br />
during radiotherapy for non-small-c<strong>el</strong>l lung cáncer as measured by four-dimensional computed tomography, Int J<br />
Radiat Oncol Biol Phys 2007. 68:1036-1046.<br />
[3] Y. Zhang J. Li, A study of necessity of radiotherapy replanning for non-small-c<strong>el</strong>l lung cáncer, Int J Radiat Oncol<br />
Biol Phys 2010. 78:S541-S542.<br />
[4] Jana Fox, Eric Ford, Kristin Redmond, Jessica Zhou, John Wong, Danny Y. Song, Quantification of tumor<br />
volumen changes during radiotherapy for non-small-c<strong>el</strong>l lung cáncer, Int J Radiat Oncol Biol Phys 2009. 74:341-<br />
348.<br />
[5] Kup<strong>el</strong>ian P., Ramsey CR, Meeks S. et al., Serial megavoltage CT. Imaging during external-beam radiotherapy for<br />
non-small-c<strong>el</strong>l lung cáncer: observations on tumor regression during treatment, Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005.<br />
63:1024-1028.<br />
[6] J. B<strong>el</strong><strong>de</strong>rbos, S. Van Beek, S. Van Kranen, C. Rasch, M. Van Herk, J. Sonke, Anatomical changes during<br />
radiotherapy of lung cancer patients, Int J Radiat Oncol Biol Phys 2007. 69:S508-S509.<br />
[7] Bosmans G, van Baardwijk A, Bekker A, et al, Intra-patient variability of tumor volumen and tumor motion<br />
during conventionally fractionated radiotherapy for locally advanced non-small-c<strong>el</strong>l lung cáncer: a prospective<br />
clinical study, Int J Radiat Oncol Biol Phys 2006. 66:748-753.<br />
1024
[8] Kutcher GJ, Burman C, Calculation of complication probability factors for nonuniform normal tissue irradiation:<br />
The effective volumen method. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1989. 16:1623-1630.<br />
[9] Graham MV, Purdy JA, Emami B et al. Clinical dose-volume histogram analysis for pneumonitis after 3D<br />
treatment for non-small-c<strong>el</strong>l lung cáncer (NSCLC), Int J Radiat Oncol Biol Phys 1999. 45:323-329.<br />
1025
INFLUENCIA DE LA DOSIS Y DEL TIEMPO EN EL CC DE<br />
TRATAMIENTOS DE PRÓSTATA: PRIMEROS RESULTADOS EN<br />
LA UNIDAD DE TOMOTHERAPY HI-ART<br />
García Repiso S. � , Hernán<strong>de</strong>z Rodríguez J., Martín Rincón C., Ramos Pacho J.A. ,<br />
Ver<strong>de</strong> V<strong>el</strong>asco J.M. , Montes Fuentes C., De Sena Espin<strong>el</strong> E., Gómez Llorente P.L. ,<br />
Fernán<strong>de</strong>z Bor<strong>de</strong>s M.<br />
Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P. R. Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca. Pº <strong>de</strong> San Vicente,<br />
58-182. 37007. Salamanca.<br />
Tfno.: +34 923 291 180, Fax:+34 923 291 459<br />
RESUMEN<br />
La administración <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT mediante la técnica <strong>de</strong> tomoterapia h<strong>el</strong>icoidal requiere<br />
la realización <strong>de</strong> un control <strong>de</strong> calidad personalizado para cada paciente. Estos procedimientos,<br />
<strong>de</strong>nominados DQA, incluyen la medida <strong>de</strong> la dosis absoluta con cámara <strong>de</strong> ionización para <strong>el</strong> plan<br />
<strong>de</strong> tratamiento trasladado a un maniquí. En este trabajo se analizan los resultados obtenidos para<br />
un conjunto <strong>de</strong> pacientes con carcinoma <strong>de</strong> próstata y se estudia su <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con la dosis por<br />
fracción y <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> tratamiento.<br />
Palabras claves: tomoterapia, control <strong>de</strong> calidad, DQA, dosis por fracción, próstata.<br />
ABSTRACT<br />
H<strong>el</strong>icoidal tomotherapy technique requires the irradiation of a patient specific quality control. In<br />
this procedure, known as DQA, absolute dose with an ionization chamber is measured for the<br />
treatment plan calculated into a phantom. In this paper, we analyze the influence of the dose per<br />
fraction and the irradiation time on the DQA results obtained for a group of patients with prostate<br />
cancer.<br />
Key Words: tomotherapy, quality control, DQA, dose per fraction, prostate.<br />
Introducción<br />
La unidad <strong>de</strong> radiación Tomotherapy Hi-Art permite la realización <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> radioterapia <strong>de</strong><br />
intensidad modulada (IMRT) mediante un sistema basado en un ac<strong>el</strong>erador lineal instalado en un gantry<br />
rotatorio combinado con <strong>el</strong> movimiento continuo <strong>de</strong> la mesa <strong>de</strong> tratamiento durante la irradiación.<br />
A<strong>de</strong>más incorpora un colimador multiláminas (MLC) binario cuyo movimiento está propulsado por un<br />
sistema neumático 1 .<br />
Previo a cada tratamiento <strong>de</strong> IMRT se realiza un control <strong>de</strong> calidad personalizado para cada paciente. Para<br />
<strong>el</strong>lo se crea un procedimiento, <strong>de</strong>nominado DQA 2 (D<strong>el</strong>ivery Quality Assurance), consistente en la<br />
traslación d<strong>el</strong> plan d<strong>el</strong> paciente a un maniquí <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad (en nuestro caso <strong>el</strong> Cheese Phantom<br />
proporcionado por <strong>el</strong> fabricante). Durante su irradiación se realizan medidas <strong>de</strong> dosis con cámara <strong>de</strong><br />
ionización así como <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis bidimensionales con p<strong>el</strong>ícula radiocrómica, para<br />
compararlas con las proporcionadas por <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación.<br />
� Email: radioproteccion.husa@saludcastillayleon.es<br />
1026
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es comprobar la influencia <strong>de</strong> la dosis por fracción y d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> duración <strong>de</strong><br />
la sesión <strong>de</strong> tratamiento en la diferencia encontrada entre los valores <strong>de</strong> dosis medidos y los calculados<br />
por <strong>el</strong> planificador.<br />
Material y métodos<br />
La complejidad <strong>de</strong> los tratamientos <strong>de</strong> IMRT administrados por la unidad TomoTherapy Hi-Art, obliga a<br />
la realización <strong>de</strong> un control <strong>de</strong> calidad personalizado para cada plan <strong>de</strong> tratamiento simulando <strong>el</strong> mismo<br />
sobre un maniquí cilíndrico (Cheese Phantom). Este procedimiento se <strong>de</strong>nomina DQA. Por una parte se<br />
obtiene la distribución <strong>de</strong> dosis r<strong>el</strong>ativa en un corte coronal insertando en <strong>el</strong> maniquí una p<strong>el</strong>ícula<br />
radiocrómica, mientras que por otra parte se mi<strong>de</strong> la dosis absoluta en <strong>de</strong>terminados puntos <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong><br />
maniquí con una cámara <strong>de</strong> ionización Exradin A1SL Slimline Miniature Shonka (Standard Imaging) con<br />
un volumen sensible <strong>de</strong> 0.056 cm 3 . Estos valores <strong>de</strong> dosis medidos se comparan con los valores <strong>de</strong> dosis<br />
que proporciona <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación en esos mismos puntos, <strong>el</strong>iminando la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la<br />
dosis medida con la tasa diaria <strong>de</strong> la unidad. En este trabajo se analizan las dosis medidas con cámara en<br />
procedimientos <strong>de</strong> DQA generados para 33 pacientes con carcinoma <strong>de</strong> próstata.<br />
A diferencia <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador lineal convencional, la unidad Tomotherapy Hi-Art carece <strong>de</strong> un bucle <strong>de</strong><br />
retroalimentación <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la salida d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador que garantice que la tasa se mantiene constante durante la<br />
irradiación, por lo que podría existir una <strong>de</strong>riva temporal <strong>de</strong> su valor a lo largo d<strong>el</strong> tratamiento. Para<br />
comprobar si existe dicha <strong>de</strong>riva, se diseña un procedimiento rotacional (gantry rotando y mesa estática)<br />
<strong>de</strong> larga duración, con un tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> 5 cm x 40 cm con todas las láminas abiertas, y se mi<strong>de</strong> la<br />
carga acumulada a intervalos <strong>de</strong> tiempo regulares, con una cámara insertada en <strong>el</strong> maniquí Cheese<br />
Phantom y colocada próxima al isocentro <strong>de</strong> la unidad. Se estudia la influencia d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> duración <strong>de</strong><br />
la DQA para una dosis por fracción fija. Para <strong>el</strong>lo se agrupan los pacientes en función <strong>de</strong> su dosis por<br />
fracción y se obtienen las diferencias en los valores <strong>de</strong> dosis medidos con respecto a los proporcionados<br />
por <strong>el</strong> planificador.<br />
Por otra parte, se analiza la influencia <strong>de</strong> la dosis por fracción manteniendo <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> duración <strong>de</strong> la<br />
irradiación constante. El sistema <strong>de</strong> planificación permite la generación <strong>de</strong> procedimientos <strong>de</strong> DQA para<br />
<strong>el</strong> mismo paciente, cuya dosis sea una fracción <strong>de</strong> la dosis nominal prescrita. La duración <strong>de</strong> estos<br />
procedimientos es la misma, por lo que la unidad consigue dicha variación modificando <strong>el</strong> patrón <strong>de</strong><br />
movimiento <strong>de</strong> las láminas d<strong>el</strong> MLC. Se generaron y midieron DQA <strong>de</strong> diferente dosis nominal para<br />
algunos pacientes, y se <strong>de</strong>terminó la diferencia con <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> planificador para cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las.<br />
Resultados y discusión<br />
En la figura 1 se muestran las diferencias entre las dosis medidas y calculadas para los pacientes objeto <strong>de</strong><br />
estudio. Se agrupan en función <strong>de</strong> la dosis nominal prescrita por sesión.<br />
1027
Fig. 1 Diferencia entre la dosis medida con cámara y la d<strong>el</strong> planificador expresada en % para<br />
todos los pacientes d<strong>el</strong> estudio.<br />
Como se observa en la gráfica no parece existir una r<strong>el</strong>ación directa entre la diferencia <strong>de</strong> dosis y la dosis<br />
por sesión para los pacientes evaluados.<br />
La figura 2 muestra las medidas realizadas para valorar la existencia <strong>de</strong> una <strong>de</strong>riva en la tasa <strong>de</strong> dosis en<br />
función d<strong>el</strong> tiempo. Se observa que una vez transcurridos 50 s <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la tasa oscila en torno a un valor<br />
que <strong>de</strong>crece con <strong>el</strong> tiempo menos <strong>de</strong> un 2% hasta los 500 s.<br />
Fig. 2 Variación <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis con <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> irradiación.<br />
Todos los procedimientos <strong>de</strong> DQA analizados tienen duraciones comprendidas entre 208,2 s y 476,5 s. En<br />
este intervalo <strong>de</strong> tiempo la disminución <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis no es significativa, como pue<strong>de</strong> visualizarse en<br />
la figura 2. Por lo tanto no se pue<strong>de</strong> r<strong>el</strong>acionar las diferencias entre los resultados <strong>de</strong> las DQA y la<br />
duración d<strong>el</strong> tratamiento.<br />
En la figura 3 se representa la diferencia <strong>de</strong> dosis en función d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> duración d<strong>el</strong> procedimiento.<br />
1028
Fig. 3 Diferencia entre la dosis medida con cámara y la d<strong>el</strong> planificador expresada en % en<br />
función d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> duración d<strong>el</strong> procedimiento.<br />
A su vez, se generaron procedimientos <strong>de</strong> DQA <strong>de</strong> dosis inferiores a la dosis <strong>de</strong> prescripción (por ejemplo<br />
<strong>de</strong> 1 Gy, 1.2 Gy, 1.5 Gy y 1.8 Gy para una dosis nominal <strong>de</strong> 2 Gy). No se <strong>de</strong>tectó una corr<strong>el</strong>ación entre <strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> la DQA y la diferencia con <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> planificador, como pue<strong>de</strong> observarse en la<br />
figura 4.<br />
Fig. 4 Diferencia entre la dosis medida con cámara y la d<strong>el</strong> planificador expresada en % en<br />
función <strong>de</strong> la dosis nominal.<br />
Conclusiones<br />
Para una dosis por fracción <strong>de</strong>terminada, no se ha observado una influencia <strong>de</strong> la duración d<strong>el</strong> tratamiento<br />
en la diferencia entre la dosis medida y la calculada por <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación en procedimientos <strong>de</strong><br />
DQA, así como tampoco se <strong>de</strong>tecta influencia en la dosis por fracción para un tiempo <strong>de</strong> tratamiento<br />
<strong>de</strong>terminado.<br />
1029
REFERENCIAS<br />
[1] Langen KM, Papanikolaou N, Balog J, Crilly R, Followill D, Goddu SM, et al. QA for h<strong>el</strong>ical tomotherapy:<br />
Report of the AAPM Task Group 148. Med Phys 2010; 37(9): 4817-53.<br />
[2] P<strong>el</strong>aga<strong>de</strong> SM, Paliwal BR. Verification of TomoTherapy dose d<strong>el</strong>ivery. J Med Phys 2009; 34(3): 188-90.<br />
1030
ESTUDIO DE VOLÚMENES PRE Y POST IMPLANTE EN<br />
BRAQUITERAPIA DE PRÓSTATA PARA EL<br />
ESTABLECIMIENTO DE MÁRGENES DEL PTV<br />
M. Jiménez 1 , M.Carrasco, M.Baeza 1 , M.Herrador 1<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, HH.UU. Virgen d<strong>el</strong> Rocío<br />
RESUMEN<br />
La técnica <strong>de</strong> braquiterapia con semillas radiactivas es hoy en día un tratamiento efectivo contra <strong>el</strong> cáncer<br />
<strong>de</strong> próstata. Tras <strong>el</strong> implante, <strong>de</strong>be evaluarse la calidad d<strong>el</strong> mismo a partir <strong>de</strong> la distribución dosimétrica<br />
resultante <strong>de</strong> la colocación <strong>de</strong> las semillas.La gran variación <strong>de</strong> volumen que durante un implante <strong>de</strong><br />
semillas tiene lugar en la próstata hace importante consi<strong>de</strong>rar unos márgenes alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> los órganos <strong>de</strong><br />
interés a fin <strong>de</strong> conseguir un buen cubrimiento y una baja irradiación <strong>de</strong> tejido sano. Analizar cómo varía<br />
<strong>el</strong> volumen durante y <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> procedimiento y establecer un margen alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la próstata para la<br />
práctica <strong>de</strong> nuestro hospital serán los dos objetivos <strong>de</strong> este trabajo.<br />
Palabras claves: braquiterapia, próstata, volúmenes, margen, PTV.<br />
ABSTRACT<br />
The treatment of low-and intermediate-risk prostate cancer with permanent seed brachytherapy<br />
implant is recognized as a potential technique that provi<strong>de</strong>s good results. This works investigates<br />
variation in the volumen of the prostate measured at different stages through the prostate<br />
brachytherapy procedure for 44 patients treated with I-125-radioactive seeds to establish a margin<br />
round the organ.<br />
Key Words: Brachytherapy, prostate, volume, margin.<br />
1. Introducción.<br />
El tratamiento <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong> próstata mediante <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> braquiterapia permanente <strong>de</strong><br />
semillas resulta hoy en día una técnica muy frecuente que proporciona unos óptimos resultados. Se<br />
consi<strong>de</strong>ra poco invasiva, no requiere hospitalización y conlleva mínimos efectos en la calidad <strong>de</strong> vida d<strong>el</strong><br />
paciente, a la vez que proporciona un buen control tumoral con una baja irradiación <strong>de</strong> los órganos sanos<br />
adyacentes [1,2].<br />
Durante la intervención se produce una variación en <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> esta glándula como<br />
consecuencia <strong>de</strong> la inserción <strong>de</strong> agujas en la misma. Es importante estudiar en <strong>de</strong>talle la magnitud <strong>de</strong> ese<br />
cambio ya que tiene lugar al inicio d<strong>el</strong> tratamiento y por tanto afecta a la dosimetría clínica d<strong>el</strong> mismo.<br />
A<strong>de</strong>más, es conveniente consi<strong>de</strong>rar unos márgenes alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> PTV que aseguren tanto un óptimo<br />
cubrimiento tumoral como una mínima irradiación <strong>de</strong> órganos <strong>de</strong> riesgo.<br />
2. Material y Métodos<br />
En este trabajo se ha analizado una muestra <strong>de</strong> 44 pacientes intervenidos en nuestro centro <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
Julio <strong>de</strong> 2010 hasta Enero <strong>de</strong> 2011. Fueron tratados mediante braquiterapia intra-operatoria en tiempo real<br />
con semillas <strong>de</strong> I-125, mod<strong>el</strong>o Amersham Health 6711.<br />
1031
Vol Post / Vol Pre<br />
La dosis prescrita en todos los casos fue <strong>de</strong> 145 Gy y únicamente 4 <strong>de</strong> <strong>el</strong>los recibieron<br />
tratamiento hormonal previo al implante a fin <strong>de</strong> reducir <strong>el</strong> volumen prostático. En estos casos, la<br />
hormonoterapia comenzó al menos 3 meses antes <strong>de</strong> la intervención y no se continuó una vez finalizado<br />
<strong>el</strong> proceso.<br />
El estudio <strong>de</strong> volúmenes se diseñó en tres etapas d<strong>el</strong> tratamiento: dos <strong>de</strong> <strong>el</strong>las durante la<br />
intervención y la última un mes <strong>de</strong>spués. En <strong>el</strong> primer caso, se tomaron imágenes <strong>de</strong> ultrasonidos previas<br />
al implante, seguidas <strong>de</strong> otro conjunto <strong>de</strong> imágenes posteriores al mismo. Por último se realizó un CT al<br />
paciente treinta días <strong>de</strong>spués con <strong>el</strong> que se obtuvo un tercer y último dato <strong>de</strong> volumen prostático.<br />
El ecógrafo empleado es un mod<strong>el</strong>o LOGIQ P5/A5 (<strong>de</strong> General Electric) y <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong><br />
tomografía computerizada es un Philips Brilliance 16 multicorte.<br />
La adquisición <strong>de</strong> imágenes con <strong>el</strong> ecógrafo se hizo en modo Transversal en pasos <strong>de</strong> 5 en 5 mm <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la<br />
base hasta <strong>el</strong> ápex, mientras que con <strong>el</strong> tomógrafo se empleó un voltaje <strong>de</strong> 120 kV, una intesidad <strong>de</strong><br />
corriente d<strong>el</strong> tubo variable en función d<strong>el</strong> grosor d<strong>el</strong> paciente y un espesor <strong>de</strong> corte <strong>de</strong> 3 mm.<br />
3. Resultados y discusión<br />
3.1. Variación d<strong>el</strong> volumen prostático<br />
A fin <strong>de</strong> estimar la variación producida en <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> la próstata como consecuencia <strong>de</strong> la<br />
inserción <strong>de</strong> agujas, se compararon los volúmenes adquiridos previos al implante con los obtenidos al<br />
finalizar <strong>el</strong> mismo, ambos con <strong>el</strong> ecógrafo y los pacientes anestesiados en posición <strong>de</strong> litotomía.<br />
Este estudio se realizó para 13 pacientes, y los resultados pue<strong>de</strong>n verse en las gráficas mostradas a<br />
continuación (Figura 1).<br />
1.6<br />
1.5<br />
1.4<br />
1.3<br />
1.2<br />
1.1<br />
COMPARACIÓN DE VOLÚMENES DURANTE EL<br />
IMPLANTE (Ambos con US)<br />
1.0<br />
20 30 40 50 60<br />
Vol (cc)<br />
Figura 1. Comparación entre volúmenes pre y post<br />
implante adquiridos con <strong>el</strong> ecógrafo.<br />
Paciente Vol Pre<br />
(± 0.2 cm 3 Vol Post<br />
) (± 0.2 cm 3 Tabla No1. Volúmenes medidos <strong>de</strong> la próstata <strong>de</strong><br />
pacientes en dos estadíos d<strong>el</strong> proceso operatorio: previo y<br />
posterior al implante.<br />
)<br />
1 37.2 43.5<br />
2 43.7 56.4<br />
3 28.9 36.4<br />
4 46.6 55.7<br />
5 27.9 39.9<br />
6 26.7 32.9<br />
7 35.3 40.8<br />
8 33.9 37.9<br />
9 19.9 24.9<br />
10 37.3 41.2<br />
11 17.5 23.5<br />
12 31.2 38.1<br />
13 29.5 33.5<br />
1032
Incremento r<strong>el</strong>ativo <strong>de</strong><br />
volúmenes (%)<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
DIFERENCIA RELATIVA DE VOLÚMENES<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13<br />
Pacientes<br />
Figura 2. Diferencia r<strong>el</strong>ativa (en %) <strong>de</strong> los volúmenes prostáticos adquiridos previo y<br />
posterior al implante.<br />
En todos los casos analizados aparece un aumento <strong>de</strong> tamaño tras <strong>el</strong> implante como consecuencia<br />
<strong>de</strong> la inserción <strong>de</strong> agujas.<br />
Este incremento se encuentra entre (3.9 ±0.2) cm 3 y (12.1 ±0.2) cm 3 <strong>de</strong> valores mínimo y máximo<br />
respectivamente, lo que supone una diferencia r<strong>el</strong>ativa entre ambas situaciones que pue<strong>de</strong> variar entre un<br />
11% y un 42% (Figura 2).<br />
La media <strong>de</strong> este estudio se encuentra en (7.2 ± 0.2) cm 3 , que equivale a un 22% <strong>de</strong> aumento posterior al<br />
implante.<br />
Estos datos están en acuerdo con los encontrados en la bibliografía [6,7].<br />
Un mes <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la intervención, se realizó un estudio tomográfico <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>vis <strong>de</strong> los 44<br />
pacientes. Pasado este tiempo <strong>el</strong> e<strong>de</strong>ma prostático, cuya vida media es <strong>de</strong> aproximadamente 10 días<br />
[3,4,5], ha <strong>de</strong>saparecido y <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> la próstata es prácticamente <strong>el</strong> mismo que <strong>el</strong> previo a la<br />
operación.<br />
En este trabajo se observa que existe un buen acuerdo entre ambos valores, tal y como pue<strong>de</strong> verse en las<br />
figuras 3 y 4.<br />
1033
Vol (CT ) / Vol(US)<br />
Vol Post (CT) (cc)<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
1.20<br />
1.10<br />
1.00<br />
COMPRARACIÓN DE VOLÚMENES POST Y PRE IMPLANTE<br />
10 20 30 40 50<br />
Vol Pre (US) (cc)<br />
COMPARACIÓN DE VOLÚMENES POST Y PRE IMPLANTE<br />
0.90<br />
10 20 30 40 50 60<br />
Vol (cc)<br />
Figuras 3 y 4. Comparación entre volúmenes Pre y Post implante adquiridos con<br />
<strong>el</strong> ecógrafo y <strong>el</strong> CT <strong>el</strong> día <strong>de</strong> la intervención y un mes <strong>de</strong>spués, respectivamente.<br />
1034
Diferencia r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> volúmenes<br />
(%)<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
De acuerdo con los datos representados en la Figura 5 la máxima discrepancia entre los valores obtenidos<br />
no supera <strong>el</strong> 7 %, siendo la media <strong>de</strong> 3.6%.<br />
Estos datos correspon<strong>de</strong>n a una diferencia <strong>de</strong> hasta (3.8 ± 0.2) cm 3 en <strong>el</strong> caso más <strong>de</strong>sfavorable y una<br />
media <strong>de</strong> (1.1 ± 0.2) cm 3 .<br />
Los cambios encontrados ser <strong>de</strong>bidos a la posición d<strong>el</strong> paciente (litotomía para la eco y supino para <strong>el</strong><br />
CT) y a la dificultad que existe a la hora <strong>de</strong> contornear la próstata en las imágenes tomográficas, don<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
contraste <strong>de</strong> tejidos es menor y la d<strong>el</strong>imitación <strong>de</strong> volúmenes se hace más dificultosa y menos precisa.<br />
3.2. Márgenes al PTV<br />
DIFERENCIA ENTRE VOLÚMENES CT - VOL PRE IMPLANTE (US)<br />
0<br />
1 7 13 19 25 31 37 43<br />
Pacientes analizados<br />
Figura 5. Diferencia r<strong>el</strong>ativa (en %) entre los volúmenes adquiridos con CT un mes<br />
<strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> implante y los adquiridos con <strong>el</strong> ecógrafo <strong>el</strong> día <strong>de</strong> la operación.<br />
D<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> todos los pacientes se <strong>de</strong>terminan los márgenes d<strong>el</strong> PTV que mejor aseguran <strong>el</strong><br />
cubrimiento tumoral, salvando tejido sano.<br />
Figura 6. Imágenes ecográficas <strong>de</strong> la próstata contorneada previa al implante (izquierda) y tras<br />
insertar las agujas (<strong>de</strong>recha). Se observa un aumento entre ambas situaciones.<br />
El e<strong>de</strong>ma que se forma con la inserción <strong>de</strong> semillas aparece fundamentalmente en la dirección transversal<br />
hacia los lóbulos y en la longitudinal hacia <strong>el</strong> ápex (Figura 6), mientras que en regiones cercanas a la<br />
vejiga y al recto no se observa aumento significativo, ya que en sus proximida<strong>de</strong>s no es habitual colocar<br />
semillas a fin <strong>de</strong> no producir toxicidad en dichos órganos.<br />
1035
Estos márgenes no son uniformes alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la próstata (Figura 7). Así, tras analizar las imágenes <strong>de</strong><br />
todos los pacientes, se consi<strong>de</strong>ran a<strong>de</strong>cuada una expansión d<strong>el</strong> contorno prostático <strong>de</strong>:<br />
Estos valores están en acuerdo con los obtenidos en la bibliografía. [8,9]<br />
4. Conclusiones<br />
Durante una intervención <strong>de</strong> braquiterapia <strong>de</strong> semillas es importante evaluar cómo afecta <strong>el</strong><br />
e<strong>de</strong>ma aparecido en la próstata d<strong>el</strong> paciente, ya que los resultados dosimétricos se verán afectados y la<br />
dosimetría podría no resultar igual a la esperada en <strong>el</strong> pre-planning.<br />
En nuestro caso, los resultados <strong>de</strong>muestran que <strong>el</strong> aumento es <strong>de</strong> un 22% en media, lo que <strong>de</strong>berá tenerse<br />
en cuenta a la hora <strong>de</strong> evaluar los parámetros dosimétricos post- implante.<br />
Como consecuencia <strong>de</strong> lo anterior, es fundamental establecer unos márgenes óptimos alre<strong>de</strong>dor<br />
<strong>de</strong> la próstata a fin <strong>de</strong> conseguir un buen cubrimiento tumoral y reducir en lo posible la toxicidad en<br />
órganos sanos.<br />
REFERENCIAS<br />
4 mm - 6 mm en la dirección transversal<br />
2 mm<br />
6 mm<br />
- 4 mm en la dirección anterior<br />
- no más <strong>de</strong> 2 mm en la zona adyacente al recto<br />
Figura 7. Márgenes mínimos al PTV establecidos en<br />
las direcciones <strong>de</strong> principal aumento <strong>de</strong> la glándula.<br />
- 5 mm en la dirección longitudinal hacia <strong>el</strong> ápex<br />
[1] Blasko JC, Grimm PD and Rag<strong>de</strong> H. Brachytherapy and organ preservation in the management of carcinoma of the<br />
prostate. Radiation Oncology. 1993; (3):240-249.<br />
[2] Davis JW et al. Quality of life after treatment for localized prostate cancer. Journal of Urology. . 2001. (166): 947-952.<br />
[3] Waterman FM, Yue N, Reisinger S, Dicker A and Corn W. Effect of e<strong>de</strong>ma on post-implant dosimetry of an I-125<br />
prostate implant. Journal of Radiation Oncological and Biological Physics. 1997. (38):335-339.<br />
[4] Yue N, Dicker A, Nath R and Waterman FM. The impact of e<strong>de</strong>ma on planning I-125 and 103 Pd prostate implant.<br />
Medical Physics. 1998.(26):760-762.<br />
[5] Waterman FM, Yue N, Corn B and Dicker A. E<strong>de</strong>ma associated with I-125 or Pd-103 prostate brachytherapy and its<br />
impact on postimplant dosimetry: an analysis based on serial CT adquisition. Journal of Oncolgical and Biological Physics.<br />
1998. (41):1069-1077.<br />
[6] Badiozamani KR, Wallner K, Cavanagh W and Blasko J. Comparability of CT-based and TRUS-based prostate volumes.<br />
Journal of Radiation Oncological and Biological Physics. 1999. (43.):375-378.<br />
[7] Imad A, Ozer A, Spencer T, Puneet S, Terence H, Chih-Yo C and Salahuddin A. A comparative study of seed<br />
localization and dose calculation on pre and post- implantation ultrasound and CT images for low-dose-rate prostate<br />
brachytherapy. Physics in Medicina and Biology. 2009. (54):595-5611.<br />
[8] Solhjem MC, Davis BJ, Pisansky TM, Myn<strong>de</strong>rse LA, Herman MG, King BF and Geyer Sm. Prostate volume<br />
measurements by transrectal ultrasound and computed tomography before and after permanent prostate brachytherapy.<br />
Journal of Radiation Oncological and Biological Physics. 2004.(60):767-776.<br />
[9] Yue N, Dicker AP, Nath R and Waterman FM. The impact of e<strong>de</strong>ma on planning 125-I and 103-Pd prostate implant.<br />
Medical Physics. 1998.(26):760-762.<br />
1036
TUMORES GÁSTRICOS: COMPARACIÓN DE DIFERENTES<br />
MODALIDADES DE TRATAMIENTO RADIOTERÁPICO<br />
C. Andrés 26 , A. d<strong>el</strong> Castillo, D. Alonso, R. Tortosa, A. Marí.<br />
Hospital Clínico Universitario, Unidad <strong>de</strong> Radiofísica, Valladolid, España.<br />
Palabras clave: Tumor gástrico, 3D-CRT, IMRT, VMAT, Oncentra MasterPlan.<br />
Introducción<br />
Los tumores gástricos están consi<strong>de</strong>rados como unos <strong>de</strong> los tumores con mayor tasa <strong>de</strong><br />
mortalidad. Generalmente su<strong>el</strong>en ser tratados con una combinación <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> cirugía, quimioterapia<br />
y radioterapia. Los tratamientos radioterápicos su<strong>el</strong>en ser bastante complejos, <strong>de</strong>bido a la forma<br />
(generalmente gran<strong>de</strong> y curvada) y a la especial localización d<strong>el</strong> tumor en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> cuerpo humano,<br />
por lo general cerca <strong>de</strong> órganos <strong>de</strong> riesgo críticos, como pue<strong>de</strong>n ser <strong>el</strong> hígado, los riñones, la médula<br />
espinal, <strong>el</strong> corazón o los pulmones. Aunque las dosis prescritas no su<strong>el</strong>en ser muy altas (en torno a los 50<br />
Gy), los órganos cercanos son muy radiosensibles, lo que complica la dosimetría clínica d<strong>el</strong> tratamiento.<br />
Es precisamente esta posibilidad <strong>de</strong> aparición <strong>de</strong> toxicida<strong>de</strong>s severas en <strong>el</strong> tejido sano lo que limita la<br />
cantidad <strong>de</strong> dosis impartida a los volúmenes blanco, comprometiendo así <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la enfermedad.<br />
Una cobertura a<strong>de</strong>cuada d<strong>el</strong> tumor es esencial para alcanzar un control local <strong>de</strong> la enfermedad, lo<br />
que requiere una calidad óptima en <strong>el</strong> método radioterápico. Con la aparición <strong>de</strong> nuevas técnicas <strong>de</strong><br />
tratamiento, como pue<strong>de</strong> ser la intensidad modulada (Intensity Modulated Radiation Therapy o IMRT) 1 o<br />
la arcoterapia volumétrica (Volumetric Modulated Arc Therapy o VMAT) 2,3 , se pue<strong>de</strong> conseguir una<br />
mayor conformación <strong>de</strong> la dosis alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> volumen blanco, así como una reducción <strong>de</strong> las dosis<br />
recibidas por los órganos <strong>de</strong> riesgo. Es razonable asumir que la minimización <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> tejido sano,<br />
sumada a una cobertura a<strong>de</strong>cuada <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> tumor contribuirá a una mejora en la tasa <strong>de</strong><br />
supervivencia y en la calidad <strong>de</strong> vida d<strong>el</strong> paciente oncológico.<br />
En este trabajo se comparan cuatro diferentes técnicas <strong>de</strong> tratamiento radioterápico para tumores<br />
gástricos, entre las que se encuentran dos métodos que hacen uso <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> radioterapia 3D<br />
conformada (3D-CRT), una con cuatro campos ortogonales y otra con todos los haces localizados en <strong>el</strong><br />
segmento antero-lateral izquierdo d<strong>el</strong> paciente, técnicas IMRT y VMAT. Se estudian tanto las dosis<br />
impartidas al tumor (homogeneidad y conformación) como a los órganos <strong>de</strong> riesgo, pudiendo así analizar<br />
qué tratamiento consigue una mayor reducción <strong>de</strong> dosis en tejido sano manteniendo o mejorando la<br />
cobertura <strong>de</strong> la dosis prescrita al tumor.<br />
Material y métodos<br />
S<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> casos y <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> volúmenes: Se ha analizado una muestra <strong>de</strong> 15 pacientes con<br />
tumores gástricos (estadios I y II), tratados previamente en nuestro centro, a los que se les prescribió<br />
tratamiento radioterápico <strong>de</strong> 45 Gy en 25 fracciones (1.8 Gy por sesión). Para cada paciente se realizó una<br />
simulación previa mediante tomografía computarizada, en posición <strong>de</strong>cúbito supino con una separación<br />
entre cortes <strong>de</strong> 5 mm. Los pacientes fueron inmovilizados utilizando mol<strong>de</strong>s termoplásticos y fijadores <strong>de</strong><br />
piernas.<br />
El volumen externo d<strong>el</strong> paciente, así como <strong>el</strong> volumen blanco clínico (CTV) con su margen <strong>de</strong><br />
seguridad (PTV) y los órganos <strong>de</strong> riesgo fueron contorneados en las imágenes CT siguiendo las<br />
26 carlosrfk@gmail.com<br />
1037
ecomendaciones dadas por los reports ICRU 50 4 e ICRU 62 5 . El promedio <strong>de</strong> los volúmenes <strong>de</strong> los<br />
diferentes órganos pue<strong>de</strong>n verse en la tabla 1:<br />
Tabla 1. Volumen promedio <strong>de</strong> las diferentes estructuras d<strong>el</strong>ineadas en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación. Se<br />
incluye también <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> variación <strong>de</strong> dichos volúmenes.<br />
Órgano Volumen medio Rango<br />
PTV 838.9 cm 3 Des<strong>de</strong> 536.7 cm 3 hasta 1282.0 cm 3<br />
Riñón izquierdo 185.8 cm 3 Des<strong>de</strong> 129.5 cm 3 hasta 302.6 cm 3<br />
Riñón <strong>de</strong>recho 167.3 cm 3 Des<strong>de</strong> 94.0 cm 3 hasta 255.2 cm 3<br />
Hígado 1473.9 cm 3 Des<strong>de</strong> 987.4 cm 3 hasta 1987.6 cm 3<br />
Corazón 476.4 cm 3 Des<strong>de</strong> 241.4 cm 3 hasta 783.2 cm 3<br />
Médula espinal 38.9 cm 3 Des<strong>de</strong> 22.8 cm 3 hasta 57.1 cm 3<br />
Pulmones (tercio inferior) 2029.4 cm 3 Des<strong>de</strong> 1202.6 cm 3 hasta 2482.9 cm 3<br />
Sistema <strong>de</strong> planificación y ac<strong>el</strong>erador lineal: Para <strong>el</strong> estudió se utilizó <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación<br />
Oncentra Master Plan v3.3 (Nucletron BV, Veenendaal, Holanda) y un ac<strong>el</strong>erador lineal Varian 21iX<br />
(Varian Medical Systems, Palo Alto, CA, EEUU) dotado con energías nominales <strong>de</strong> 6 y 15 MV para<br />
radiación fotónica y equipado con un colimador multiláminas <strong>de</strong> 40 pares láminas <strong>de</strong> 1 cm <strong>de</strong> espesor en<br />
<strong>el</strong> eje central d<strong>el</strong> campo en <strong>el</strong> plano d<strong>el</strong> isocentro. El algoritmo Collapsed Cone Enhanced fue utilizado<br />
para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> planificador, con una rejilla <strong>de</strong> cálculo y optimización <strong>de</strong> un tamaño <strong>de</strong><br />
0.1*0.1 cm 3 .<br />
Modalida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento: Se planificaron cuatro modalida<strong>de</strong>s distintas <strong>de</strong> tratamientos, dos <strong>de</strong><br />
<strong>el</strong>las haciendo uso <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> radioterapia 3D conformada, otra mediante IMRT y la última con<br />
técnicas VMAT. Las cuatro modalida<strong>de</strong>s fueron planificadas utilizando una distribución monoisocéntrica<br />
<strong>de</strong> campos, situando <strong>el</strong> isocentro justo en <strong>el</strong> centro geométrico d<strong>el</strong> PTV.:<br />
� 4 campos en caja (3D-CRT): Un método clásico <strong>de</strong> cuatro haces <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> 15 MV<br />
distribuidos ortogonalmente en dirección antero-posterior (0º y 180º) y lateral (90º y<br />
270º). Los cuatro campos fueron conformados en torno al volumen blanco.<br />
� Método conformado antero-lateral 6 (3D-CRT): Se estudio también una distribución más<br />
compleja <strong>de</strong> haces, <strong>de</strong>sarrollada a partir d<strong>el</strong> trabajo <strong>de</strong> Leong 7 . Se trata <strong>de</strong> una<br />
distribución <strong>de</strong> cuatro haces <strong>de</strong> 15 MV distribuidos en torno al segmento antero-lateral<br />
izquierdo d<strong>el</strong> abdomen d<strong>el</strong> paciente. El tratamiento se compone <strong>de</strong> dos haces sin cuña<br />
(ángulos 0º-10º y 35º-45º) y dos haces con cuña dinámica <strong>de</strong> 60º (Varian Enhanced<br />
Dynamic Wedge) y ángulos <strong>de</strong> 325º-340º y 90º-100º. El rango <strong>de</strong> variación <strong>de</strong> la<br />
angulación <strong>de</strong> los haces se <strong>de</strong>be a la búsqueda <strong>de</strong> una mejor adaptación d<strong>el</strong> haz al<br />
volumen blanco. Se incluyó la posibilidad <strong>de</strong> añadir segmentos a los campos sin cuña<br />
para mejorar la homogeneidad <strong>de</strong> las dosis en <strong>el</strong> blanco cuando fue necesario.<br />
� IMRT: Se empleó una técnica Step&Shoot con cinco campos coplanares <strong>de</strong> 6 MV<br />
equidistribuidos alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> cuerpo d<strong>el</strong> paciente y separados por un ángulo <strong>de</strong> 72º<br />
(ángulos <strong>de</strong> gantry 0º, 72º, 144º, 216º y 288º). Debido a la limitación en <strong>el</strong> movimiento<br />
<strong>de</strong> las láminas d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador Varian (movimiento máximo <strong>de</strong> 14 cm), los campos<br />
fueron divididos en dos mita<strong>de</strong>s cuando fue necesario. Para <strong>el</strong> PTV, los objetivos <strong>de</strong><br />
dosis se fijaron para alcanzar <strong>el</strong> 100% d<strong>el</strong> volumen cubierto por <strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong><br />
prescripción, sin que ningún punto d<strong>el</strong> volumen recibiera más d<strong>el</strong> 107% <strong>de</strong> la dosis<br />
prescrita. Los objetivos y priorida<strong>de</strong>s fueron modificados durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong><br />
optimización hasta que se consiguió una correcta cobertura d<strong>el</strong> PTV y una dosis<br />
consi<strong>de</strong>rada aceptable en los órganos <strong>de</strong> riesgo. Los objetivos <strong>de</strong> dosis en órganos <strong>de</strong><br />
riesgo fueron tomados <strong>de</strong> acuerdo a las tolerancias <strong>de</strong>scritas en la literatura 8,9 . Las<br />
priorida<strong>de</strong>s asignadas para la optimización <strong>de</strong> la función objetivo se ajustaron <strong>de</strong><br />
acuerdo a la localización d<strong>el</strong> volumen blanco y la proximidad <strong>de</strong> cada órgano <strong>de</strong> riesgo<br />
1038
al PTV, dando más prioridad a aqu<strong>el</strong>los que se situaban más cerca. El resto <strong>de</strong><br />
parámetros utilizados en la optimización pue<strong>de</strong>n verse en la tabla 2:<br />
Tabla 2. Valor <strong>de</strong> parámetros asignados para <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> los tratamientos IMRT<br />
Parámetro <strong>de</strong> optimización Valor tomado<br />
Nº máximo <strong>de</strong> segmentos 10 * nº total <strong>de</strong> campos<br />
Tamaño mínimo <strong>de</strong> campo 4 cm 2<br />
Mínimo número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s<br />
2 MU<br />
monitor por segmento<br />
Mínimo número <strong>de</strong> pares <strong>de</strong><br />
láminas abiertas<br />
2 pares <strong>de</strong> láminas<br />
� VMAT: Se estudió una técnica <strong>de</strong> un único arco dinámico <strong>de</strong> energía nominal 6 MV. La<br />
longitud escogida para <strong>el</strong> arco fue <strong>de</strong> 356º, con un tiempo <strong>de</strong> ejecución máximo <strong>de</strong> 90<br />
segundos. En <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> optimización se partió <strong>de</strong> una función objetivo igual a la<br />
utilizada en <strong>el</strong> tratamiento IMRT. Cuando fue necesario se modificaron ciertos<br />
parámetros <strong>de</strong> la función para conseguir una distribución <strong>de</strong> la dosis optimizada. El<br />
movimiento <strong>de</strong> las láminas fue limitado a 0.5 cm/s.<br />
En la tabla 3 se resumen las distribuciones <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> radiación para las cuatro técnicas<br />
estudiadas:<br />
Tabla 3. Resumen <strong>de</strong> las distribuciones <strong>de</strong> haces en los cuatro tratamientos estudiados.<br />
Técnica <strong>de</strong> tratamiento Campos <strong>de</strong> tratamiento<br />
4 campos en caja<br />
3D-CRT antero-lateral<br />
IMRT S&S<br />
VMAT<br />
Cuatro haces<br />
perpendiculares<br />
Cuatro haces en torno al<br />
segmento antero-lateral<br />
izquierdo<br />
Cinco haces<br />
equidistribuidos<br />
Un arco único en <strong>el</strong><br />
sentido <strong>de</strong> las agujas d<strong>el</strong><br />
r<strong>el</strong>oj<br />
Angulación <strong>de</strong> haces –<br />
Rango d<strong>el</strong> arco<br />
Energía <strong>de</strong> los<br />
haces<br />
0º - 90º - 180º - 270º 15 MV<br />
0º - 45º - 325º - 90º 15 MV<br />
0º - 72º - 144º - 216º -<br />
288º<br />
6 MV<br />
De 0º a 356º 6 MV<br />
Comparación <strong>de</strong> los planes: Para la evaluación y comparación <strong>de</strong> los diferentes planes se calculó<br />
en todos los casos un conjunto <strong>de</strong> parámetros que se <strong>de</strong>scriben a continuación. La dosis al tumor fue<br />
normalizada, <strong>de</strong> modo que <strong>el</strong> 100% d<strong>el</strong> volumen recibió al menos <strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> la dosis prescrita en todos los<br />
casos. Para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> volumen blanco se utilizó <strong>el</strong> Índice <strong>de</strong><br />
Conformación d<strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> referencia (CI95) y <strong>el</strong> Índice <strong>de</strong> Homogeneidad (HI), calculados <strong>de</strong><br />
acuerdo a las siguientes fórmulas:<br />
CI<br />
V<br />
PTV , 95%<br />
95 � (1)<br />
V95%<br />
1039
D<br />
D<br />
5%<br />
HI � (2)<br />
95%<br />
don<strong>de</strong> VPTV,95% representa <strong>el</strong> volumen d<strong>el</strong> PTV que recibe al menos un 95% <strong>de</strong> la dosis prescrita<br />
y V95% representa <strong>el</strong> volumen corporal d<strong>el</strong> paciente que recibe al menos dicho niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> dosis. De igual<br />
modo, D5% es <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la dosis que recibe un 5% d<strong>el</strong> volumen blanco, siendo D95% <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> dosis que<br />
recibe <strong>el</strong> 95% d<strong>el</strong> volumen d<strong>el</strong> PTV. En ambos casos, <strong>el</strong> valor óptimo <strong>de</strong> los dos parámetros es la unidad,<br />
por lo que la mejor distribución <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> tumor será aqu<strong>el</strong>la cuyos parámetros estén más próximos a<br />
uno.<br />
Para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las dosis a los órganos <strong>de</strong> riesgo se utilizaron los siguientes parámetros (Tabla<br />
4):<br />
Tabla 4. Parámetros utilizados para analizar las dosis en los órganos <strong>de</strong> riesgo, don<strong>de</strong> Vx es <strong>el</strong> porcentaje<br />
d<strong>el</strong> volumen d<strong>el</strong> órgano que recibe al menos un valor <strong>de</strong> dosis igual a ‘x’ Gy. Dmedia representa <strong>el</strong> valor<br />
medio <strong>de</strong> la dosis absorbida en <strong>el</strong> órgano y Dmax es <strong>el</strong> valor máximo <strong>de</strong> dosis absorbida en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong><br />
órgano específico.<br />
Órgano <strong>de</strong> riesgo Parámetros analizados<br />
Suma <strong>de</strong> ambos riñones V20<br />
Hígado V30 y Dmedia<br />
Corazón V40<br />
Médula espinal Dmax<br />
Pulmones (tercio inferior) V20<br />
El número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor necesarias para cada sesión <strong>de</strong> tratamiento también ha sido<br />
estudiado.<br />
Resultados y discusión<br />
Conformación y homogeneidad: En este primer apartado se muestran los resultados obtenidos<br />
para la cobertura, la conformación y la homogeneidad <strong>de</strong> la dosis absorbida por <strong>el</strong> volumen blanco. El<br />
valor medio <strong>de</strong> los parámetros calculados pue<strong>de</strong> verse en la figura 1:<br />
1,8 4 campos en caja<br />
3D-CRT antero-lateral<br />
IMRT S&S<br />
VMAT<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
CI95 HI (D5/D95)<br />
Figura 1. Promedio d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> conformación y d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> homogeneidad obtenidos para cada<br />
modalidad <strong>de</strong> tratamiento.<br />
Como pue<strong>de</strong> observarse en la figura 1, con técnicas VMAT se consiguió una conformación <strong>de</strong> la<br />
dosis en <strong>el</strong> tumor mucho más alta que en <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> los casos, cuantificándose en una reducción d<strong>el</strong> índice<br />
<strong>de</strong> conformación en hasta un 8% en comparación con los tratamientos IMRT. La técnica <strong>de</strong> intensidad<br />
modulada obtiene, aún así, mejores resultados que las técnicas <strong>de</strong> radioterapia 3D conformada. La técnica<br />
1040
<strong>de</strong> cuatro campos en caja obtiene unos resultados claramente muy inferiores al método antero-lateral.<br />
Respecto al índice <strong>de</strong> homogeneidad se concluye que los métodos más simples son los que mayor<br />
homogeneidad alcanzan. No obstante, estas diferencias no alcanzan <strong>el</strong> 2%, por lo que se trata <strong>de</strong><br />
diferencias pequeñas y poco apreciables clínicamente.<br />
Dosis en órganos <strong>de</strong> riesgo: Los resultados obtenidos para los seis parámetros analizados se<br />
muestran en las figuras 2 y 3:<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
4 campos en caja<br />
3D-CRT antero-lateral<br />
IMRT S&S<br />
VMAT<br />
V20 riñones V30 hígado V40 corazón V20 pulmones (1/3)<br />
Figura 2. Parámetros Vx analizados para los cuatro tipos <strong>de</strong> tratamiento.<br />
40 4 campos en caja<br />
3D-CRT antero-lateral<br />
IMRT S&S<br />
VMAT<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Dmed hígado Dmax médula<br />
Figura 3. Dosis media en hígado (izquierda) y dosis máxima en <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> la médula espinal<br />
(<strong>de</strong>recha) para los cuatro tipos <strong>de</strong> tratamiento.<br />
Como pue<strong>de</strong> verse en las figuras anteriores, por lo general <strong>el</strong> método VMAT es <strong>el</strong> que mejor<br />
resultados obtiene en los parámetros más importantes (V20 <strong>de</strong> riñones y V30 <strong>de</strong> hígado). Respecto a los<br />
riñones, las técnicas <strong>de</strong> intensidad modulada obtienen unos resultados similares a los obtenidos con la 3D<br />
conformada antero-lateral. No obstante, la IMRT supone una gran mejora (<strong>de</strong> hasta un 25%) respecto a la<br />
anterior en <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> hígado que recibe 30 Gy. Las diferencias en <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> parámetros no son<br />
significativas, permaneciendo todos, en cualquier caso, por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es consi<strong>de</strong>rados seguros<br />
para no producir toxicida<strong>de</strong>s severas.<br />
1041
Unida<strong>de</strong>s monitor: Respecto al número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor impartidas por sesión <strong>de</strong> tratamiento<br />
con las cuatro técnicas estudiadas, los resultados pue<strong>de</strong>n verse recogidos en la figura 4:<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
4 campos en caja<br />
3D-CRT antero-lateral<br />
IMRT S&S<br />
VMAT<br />
Unida<strong>de</strong>s Monitor<br />
Figura 4. Número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor por sesión para cada tipo <strong>de</strong> tratamiento<br />
Los resultados muestran un aumento significativo d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor con la técnica<br />
<strong>de</strong> intensidad modulada. Si realizamos una comparación d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor por sesión <strong>de</strong><br />
cada modalidad <strong>de</strong> tratamiento, en comparación con la técnica que menos unida<strong>de</strong>s monitor imparte<br />
(cuatro campos en caja), encontramos los siguientes resultados (tabla 5):<br />
Tabla 5. Aumento d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor por sesión <strong>de</strong> tratamiento en comparación con la<br />
técnica 3D-CRT <strong>de</strong> cuatro campos en caja. Los resultados se presentan en tanto por ciento.<br />
Modalidad <strong>de</strong> tratamiento MU/MUcaja (%)<br />
3D-CRT antero-lateral 126 %<br />
IMRT S&S 312 %<br />
VMAT 163 %<br />
El aumento más significativo se encuentra en la técnica <strong>de</strong> intensidad modulada (un factor <strong>de</strong><br />
aumento 3x). Como pue<strong>de</strong> verse, <strong>el</strong> empleo <strong>de</strong> técnicas VMAT supone una reducción importante en <strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor por sesión, en comparación con la IMRT. En concreto, <strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
unida<strong>de</strong>s monitor se reduce a prácticamente la mitad.<br />
Conclusiones<br />
En nuestro estudio se comprueba que, en líneas generales, con técnicas <strong>de</strong> VMAT se obtienen<br />
una mejor conformación <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> blanco y una importante reducción <strong>de</strong> la dosis recibida por los<br />
principales órganos <strong>de</strong> riesgo (riñones e hígado) a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> otras consi<strong>de</strong>raciones como la menor cantidad<br />
<strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor necesarias, en comparación con las técnicas <strong>de</strong> intensidad modulada. La pérdida <strong>de</strong><br />
homogeneidad <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> volumen blanco pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rarse <strong>de</strong>spreciable.<br />
1042
Por otro lado, la técnica <strong>de</strong> radioterapia 3D conformada <strong>de</strong> cuatro campos en caja obtiene<br />
resultados claramente inferiores a los obtenidos con <strong>el</strong> método alternativo <strong>de</strong> cuatro campos localizados<br />
en <strong>el</strong> segmento antero-lateral izquierdo, siendo estos últimos similares a los resultados obtenidos con<br />
IMRT en r<strong>el</strong>ación a la homogeneidad <strong>de</strong> la dosis en <strong>el</strong> tumor y las dosis recibidas por los riñones. Sin<br />
embargo, las técnicas <strong>de</strong> intensidad modulada redujeron las dosis en hígado, aunque suponen un aumento<br />
consi<strong>de</strong>rable d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor por sesión <strong>de</strong> tratamiento.<br />
Agra<strong>de</strong>cimientos<br />
Este trabajo ha sido respaldado técnicamente por la empresa Nucletron BV España.<br />
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Units and Measurements 1993; 6-18.<br />
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multiple-fi<strong>el</strong>d conformal radiotherapy technique for gastric cancer treatments. Radiotherapy and Oncology 2010;<br />
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of normal tissue to therapeutic irradiation. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1991; 21(1): 109-122.<br />
1043
PUESTA EN MARCHA DE UN SOFTWARE DE LIBRE<br />
DISTRIBUCIÓN PARA EL CONTROL DE CALIDAD DE IMRT<br />
N. Chinillach 1,2� , S. Alonso 2 , T. Cortina 1, 2 , D. Reinado 1, 2 , B. Ricós 2 , S. Diez 2 , J. M.<br />
Campayo 2<br />
1 Universidad <strong>de</strong> Valencia, Unidad <strong>de</strong> Biofísica, Dep. Fisiología, Fac. Medicina<br />
2 Hospital Clínico Universitario <strong>de</strong> Valencia, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y PR<br />
RESUMEN<br />
Uno <strong>de</strong> los problemas presentes hoy en día tanto en tratamientos <strong>de</strong> IMRT como en <strong>el</strong> resto <strong>de</strong><br />
tratamientos <strong>de</strong> radioterapia es la dosimetría 1 . En la actualidad las diferentes marcas comerciales<br />
<strong>de</strong> productos <strong>de</strong> radioterapia, disponen <strong>de</strong> programas capaces <strong>de</strong> hacer verificaciones dosimétricas<br />
<strong>de</strong> un gran número <strong>de</strong> tratamientos, no obstante estos programas tienen por lo general un coste<br />
<strong>el</strong>evado, haciéndolos en muchas ocasiones inaccesibles para los servicios <strong>de</strong> Radiofísica y<br />
Protección Radiológica. Sin embargo, existen en <strong>el</strong> mercado actual una serie <strong>de</strong> programas<br />
informáticos capaces <strong>de</strong> realizar las mismas tareas y a un coste cero. Este <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> software <strong>de</strong><br />
libre distribución DoseLab, en este trabajo nos centraremos en comentar su utilidad y diferentes<br />
funciones, así como su utilización en un caso clínico.<br />
Palabras claves: DoseLab, IMRT, función gamma, dosimetría.<br />
ABSTRACT<br />
One of the problems present today in both IMRT treatments as in the other treatment is<br />
radiotherapy dosimetry. Actually, different tra<strong>de</strong>marks of radiotherapy products have programs<br />
that can do dosimetric verification of a large number of treatments, yet these programs are usually<br />
very expensive, in many cases making them inaccessible to the services of Radiophysics and<br />
Radiation Protection. However, in today's market there is a number of software capable of<br />
performing the same tasks as a zero cost. This is the case of free software Dose-Lab, in this paper<br />
we focus on and discuss their different utility functions and their use in a clinical case.<br />
Key Words: DoseLab, IMRT, function gamma, dosimetry.<br />
1. Introducción.<br />
En la actualidad existen diferentes herramientas que permiten realizar la verificación dosimétrica<br />
<strong>de</strong> los tratamientos <strong>de</strong> radioterapia. Entre éstas <strong>de</strong>stacan las p<strong>el</strong>ículas y las matrices <strong>de</strong> cámara <strong>de</strong><br />
ionización o diodos. Las matrices llevan un software propio que procesa automáticamente la<br />
información y facilita las distribuciones bidimensionales <strong>de</strong> dosis 2 . Por <strong>el</strong> contrario en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la<br />
dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula es necesario un proceso más complejo para la obtención <strong>de</strong> los resultados,<br />
así como un software <strong>de</strong> comparación <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis.<br />
En este trabajo nos centraremos en implantación y puesta en marcha <strong>de</strong> un software que nos<br />
permita comparar cuantitativamente la distribución bidimensional <strong>de</strong> dosis calculada con <strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> planificación y medida experimentalmente en un tratamiento <strong>de</strong> IMRT 3 , esta<br />
distribución medida la obtendremos mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ículas radiográficas.<br />
� neschife@gmail.com<br />
1044
La herramienta que vamos a emplear para hacer esta comparación es <strong>el</strong> software <strong>de</strong> libre<br />
distribución DoseLab. Se trata <strong>de</strong> un programa escrito en MatLab y <strong>de</strong> código abierto, permitiendo<br />
por <strong>el</strong>lo adaptar en algunos casos <strong>el</strong> programa a las necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cada usuario. Este programa<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> permitirnos realizar la comparación, dispone <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> herramientas que facilitan<br />
la tarea <strong>de</strong> comparación.<br />
DoseLab va a llevar a cabo la comparación cuantitativa <strong>de</strong> ambas imágenes, mediante <strong>el</strong> uso<br />
calculo la función gamma 4 <strong>de</strong> estas distribuciones, parámetro que evalúa simultáneamente la<br />
diferencia <strong>de</strong> dosis entre dos pix<strong>el</strong>es <strong>de</strong> la imagen y la distancia que hay entre <strong>el</strong>los, dándonos un<br />
criterio objetivo y cuantitativo, que nos permita <strong>de</strong>cidir si ambas distribuciones son o no<br />
compatibles.<br />
2. Material y métodos.<br />
Para llevar a cabo la comparación DoseLab necesita únicamente como datos <strong>de</strong> entrada la<br />
distribución <strong>de</strong> dosis calculada y medida, siendo necesario que estas sean imágenes y que estén<br />
calibradas en dosis. La gran ventaja <strong>de</strong> DoseLab es que es capaz <strong>de</strong> leer directamente las matrices<br />
<strong>de</strong> dosis que se exportan d<strong>el</strong> planificador en formato DICOM.<br />
Por tanto, la imagen correspondiente a la distribución <strong>de</strong> dosis calculada la obtenemos<br />
directamente d<strong>el</strong> planificador, en formato DICOM, tal y como hemos comentado.<br />
Por <strong>el</strong> contrario, la imagen <strong>de</strong> la distribución medida, la obtendremos d<strong>el</strong> escáner. Esta imagen d<strong>el</strong><br />
escáner no viene calibrada en dosis, sino en <strong>de</strong>nsidad óptica (DO). Po<strong>de</strong>mos emplear diversos<br />
programas para calibrar esta imagen, pero <strong>de</strong> entre <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> herramientas <strong>de</strong> que dispone <strong>el</strong><br />
DoseLab, se encuentra la función Film to Dose, la cual nos va permitir realizar esta calibración.<br />
La función Film to Dose da una imagen en formato TIF, calibrada en dosis (Figura 1), necesitando<br />
como datos <strong>de</strong> entrada un fichero <strong>de</strong> calibración que contenga las equivalencias DO/dosis y una<br />
imagen en DO, pudiendo estar esta imagen en formato DICOM o TIF.<br />
1045
Fig. 1. Captura <strong>de</strong> pantalla d<strong>el</strong> programa Film to dose. La imagen <strong>de</strong> la izquierda<br />
correspon<strong>de</strong> a la imagen original y la <strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha a la imagen una vez calibrada en dosis.<br />
Con los dos botones <strong>de</strong> arriba se s<strong>el</strong>ecciona <strong>el</strong> fichero <strong>de</strong> calibración y la imagen que se <strong>de</strong>sea<br />
calibrar respectivamente.<br />
Este fichero se pue<strong>de</strong> construir manualmente, pero con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> agilizar <strong>el</strong> proceso DoseLab<br />
dispone <strong>de</strong> una herramienta llamada Dynamic wedge film calibration. Mediante <strong>el</strong> empleo <strong>de</strong> este<br />
programa, se obtiene <strong>de</strong> forma automática <strong>el</strong> fichero <strong>de</strong> calibración, sin más que facilitarle una<br />
imagen en formato TIF correspondiente a la digitalización <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula irradiada empleando la<br />
cuña d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y <strong>el</strong> perfil dosimétrico <strong>de</strong> dicha cuña (Figura 2). Los datos <strong>de</strong> este perfil<br />
dosimétrico son cGy/UM, al indicarle al programa las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> monitor suministradas, este<br />
convierte automáticamente la DO en dosis. Y nos <strong>de</strong>vu<strong>el</strong>ve un fichero XLS con los puntos d<strong>el</strong><br />
calibrado (DO-dosis).<br />
1046
Fig. 2 Programa Dynamic Wedge Film Calibration, que nos va a permitir obtener <strong>el</strong><br />
fichero <strong>de</strong> calibración, a partir <strong>de</strong> una imagen TIF <strong>de</strong> la cuña d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y su<br />
perfil dosimétrico.<br />
Una vez calibrada en dosis la distribución medida y junto con la distribución calculada por <strong>el</strong><br />
planificador, proce<strong>de</strong>mos a la comparación <strong>de</strong> ambas imágenes.<br />
Cuando iniciamos la comparación, DoseLab nos solicita en primer lugar una serie <strong>de</strong> datos<br />
administrativos d<strong>el</strong> paciente. Una vez introducidos todos los datos d<strong>el</strong> paciente aparece una<br />
ventana que permite hacer rotaciones <strong>de</strong> 90 en 90 grados <strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong> la distribución medida,<br />
así como reflexiones <strong>de</strong> la misma. Seguidamente <strong>el</strong> programa permite hacer pequeños giros con la<br />
imagen medida, a fin <strong>de</strong> corregir pequeñas <strong>de</strong>sviaciones angulares introducidas a lo largo <strong>de</strong> todo<br />
<strong>el</strong> proceso experimental. Para <strong>el</strong>lo <strong>de</strong>beremos <strong>de</strong> marcar previamente dos puntos <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula, <strong>de</strong><br />
forma que con DoseLab podamos s<strong>el</strong>eccionarlos y este pueda alinearlos. Con la distribución<br />
medida perfectamente orientada, s<strong>el</strong>eccionamos sobre ésta la región <strong>de</strong> la misma que vamos a<br />
comparar. Por último DoseLab muestra la superposición que realiza <strong>de</strong> ambas imágenes,<br />
permitiendo <strong>de</strong>splazarlas si no nos parece correcta. Una vez se acepta esta superposición,<br />
obtenemos los resultados <strong>de</strong> la comparación.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
El programa nos presenta los resultados <strong>de</strong> la comparación entre las dos distribuciones como una<br />
serie <strong>de</strong> imágenes. Estas imágenes son: resumen <strong>de</strong> las cuatro imágenes, comparación <strong>de</strong> perfiles,<br />
curvas <strong>de</strong> isodosis <strong>de</strong> la distribución medida y calculada, resultado <strong>de</strong> la superposición, curvas <strong>de</strong><br />
isodosis <strong>de</strong> la distribución calculada, curvas <strong>de</strong> isodosis <strong>de</strong> la distribución medida, distribución <strong>de</strong><br />
dosis calculada, distribución <strong>de</strong> dosis medida, diferencias absolutas <strong>de</strong> dosis, diferencias <strong>de</strong> dosis<br />
r<strong>el</strong>ativas al valor máximo <strong>de</strong> dosis, distancia <strong>de</strong> aceptación (DTA), ventana interactiva que incluye<br />
<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la función gamma, histograma dosis/distancia en 2D y una imagen con una serie <strong>de</strong><br />
histogramas, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> un fichero TXT con <strong>el</strong> resumen d<strong>el</strong> proceso.<br />
1047
Fig. 3. Pantalla <strong>de</strong>nominada Interactive NAT display tool, que nos permite visualizar los resultados<br />
d<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la función gamma, asi como imágenes <strong>de</strong> diferencias <strong>de</strong> dosis.<br />
De las diferentes imágenes mencionadas, una <strong>de</strong> las más útiles es la que muestra <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la<br />
función gamma (Figura 3), que permite verificar la similitud dosimétrica-espacial <strong>de</strong> las dos<br />
distribuciones. La ventana que da la distribución <strong>de</strong> la función gamma permite variar los dos<br />
criterios que esta función evalúa, distancia y dosis, permitiéndonos ajustarlos a los estándares<br />
clínicos.<br />
4. Conclusiones.<br />
Con la realización <strong>de</strong> este trabajo, se ha puesto en marcha un sistema <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong><br />
tratamientos <strong>de</strong> IMRT, basado todo en herramientas <strong>de</strong> libre distribución, posibilitando su<br />
implantación en todos los centros que <strong>de</strong>seen una herramienta fiable y gratuita para po<strong>de</strong>r verificar<br />
con p<strong>el</strong>ícula radiográfica los tratamientos <strong>de</strong> IMRT que lleven a cabo.<br />
A pesar que la dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula implica un proceso más complejo y <strong>el</strong>aborado que la<br />
dosimetría con matrices <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización o diodos, es también un proceso <strong>de</strong> verificación<br />
más exhaustivo. El hecho <strong>de</strong> emplear herramientas <strong>de</strong> libre distribución lo hace accesible a todo <strong>el</strong><br />
mundo, residiendo en este hecho <strong>el</strong> interés <strong>de</strong> este trabajo.<br />
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1048
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Med. Phys. 1998; 25: 656-661<br />
1049
INCORPORACIÓN EN NUESTRO CENTRO DE LA TÉCNICA DE<br />
ARCOTERAPIA VOLUMÉTRICA (VMAT) EN EL<br />
TRATAMIENTO DE CÁNCER DE PRÓSTATA.<br />
Mateos JC 1,3 , Cabrera P 2 , Luis FJ 1 , Perucha M 1 , Sánchez G 1 , Herrador M 1,3 , Ortiz MJ 2 .<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica. HHUU Virgen d<strong>el</strong> Rocío. Sevilla.<br />
2 Servicio <strong>de</strong> Radioterapia. HHUU Virgen d<strong>el</strong> Rocío. Sevilla.<br />
3 Dpto. Fisiología Médica y Biofísica. Universidad <strong>de</strong> Sevilla.<br />
RESUMEN<br />
Se <strong>de</strong>scribe en este trabajo la introducción <strong>de</strong> la técnica <strong>de</strong> tratamiento radioterápico rotacional con<br />
intensidad modulada, VMAT en pacientes con cáncer <strong>de</strong> próstata. Hasta la fecha se ha tratado 30<br />
pacientes <strong>de</strong> los que 26 son <strong>de</strong> bajo riesgo y 4 <strong>de</strong> riesgo intermedio. La dosis prescrita ha sido <strong>de</strong><br />
76 Gy en todos los casos. La planificación <strong>de</strong> los tratamientos se ha realizado mediante un equipo<br />
Philips Pinnacle V9.0. Los tratamientos han consistido en un arco generalmente <strong>de</strong> casi 360º. Los<br />
pacientes se han verificado mediante <strong>de</strong>tectores matriciales y como método alternativo p<strong>el</strong>ículas y<br />
cámaras <strong>de</strong> ionización.<br />
Palabras claves: radioterapia, planificación inversa, VMAT, cáncer <strong>de</strong> próstata<br />
ABSTRACT<br />
This paper <strong>de</strong>scribes the introduction in our center of the technique “volumetric modulated arc<br />
therapy”, (VMAT), in patients with prostate cancer. Up to date it has been treated 30 patients of<br />
whom 26 are low risk and 4 intermediate risk. The prescribed dose is 76 Gy in all cases. The<br />
planning of the treatment was carried out using a Philips Pinnacle V9.0. Treatments have usually<br />
consisted of an arc of almost 360 º. Patients have been verified by matrix <strong>de</strong>tectors and as<br />
alternative methods radiocromic films and ionization chamber.<br />
Key Words: radiotherapy, planning, VMAT, prostate cancer.<br />
* jcmateos@us.es<br />
1. INTRODUCCIÓN<br />
El tratamiento d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> próstata mediante radioterapia tridimensional conformada se ha<br />
venido empleando durante muchos años, consiguiéndose con escaladas <strong>de</strong> dosis un incremento en <strong>el</strong><br />
control tumoral, a expensas <strong>de</strong> una mayor toxicidad, (Peeters et al, 2006; Pollack et al, 2000). Esta<br />
toxicidad pue<strong>de</strong> reducirse disminuyendo <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> tejido sano circundante mediante técnicas<br />
radioterápicas <strong>de</strong> intensidad modulada (IMRT). No obstante la IMRT posee, como <strong>de</strong>sventajas<br />
potenciales. <strong>el</strong> aumento d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> tratamiento y <strong>el</strong> mayor número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor, responsables<br />
<strong>de</strong> un posible aumento d<strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> un segundo cáncer (Hall et al 2003). La disminución<br />
d<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> tejido sano pue<strong>de</strong> conseguirse mediante la reducción <strong>de</strong> márgenes en la <strong>de</strong>finición d<strong>el</strong><br />
volumen blanco. Actualmente <strong>el</strong>lo es posible mediante la radioterapia guiada por la imagen, (IGRT),<br />
realizada con los dispositivos <strong>de</strong> reconstrucción volumétrica con haces extensos incorporados actualmente<br />
en las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento (Hammoud et al 2008; Pawlowski et al, 2010).<br />
La técnica <strong>de</strong> tratamiento rotacional con intensidad modulada (volumetric modulated arc<br />
therapy, VMAT) diseñada por (Otto 2008), tiene su origen en una propuesta como alternativa a la<br />
tomoterapia, (Yu et al, 1995; Yu et al, 2002; Yu et al, 2011) <strong>de</strong>nominada arco terapia con intensidad<br />
1050
modulada, (intensity modulated arc therapy, IMAT). La técnica VMAT permite realizar modulación <strong>de</strong><br />
intensidad con un haz extenso en un arco simple o múltiple, mediante la variación simultanea <strong>de</strong> la<br />
fluencia <strong>de</strong> radiación, <strong>el</strong> colimador multiláminas (MLC), y la v<strong>el</strong>ocidad angular d<strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong><br />
ac<strong>el</strong>erador. En la IMAT, la tasa <strong>de</strong> fluencia y la v<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> cabezal se mantienen constantes. Los<br />
avances tecnológicos en <strong>el</strong> control <strong>el</strong>ectrónico <strong>de</strong> los motores que controlan <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> las<br />
láminas así como <strong>el</strong> d<strong>el</strong> movimiento d<strong>el</strong> gantry, unido al control <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis, han permitido la<br />
comercialización <strong>de</strong> equipos capaces <strong>de</strong> generar estos tratamientos. La firma Elekta (Crawley, UK)<br />
mantiene en su ac<strong>el</strong>erador Synergy <strong>el</strong> nombre genérico VMAT propuesto por Otto para esta técnica,<br />
mientras que Varian (Palo Alto, CA, USA) adopta <strong>el</strong> término RapidArc para i<strong>de</strong>ntificar esta tecnología en<br />
su ac<strong>el</strong>erador. Comparada con la IMRT, VMAT presenta como potenciales ventajas una reducción<br />
consi<strong>de</strong>rable en <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> tratamiento así como en <strong>el</strong> número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor, (Palma et al, 2008;<br />
Zhang et al, 2010; Ost et al, 2011).<br />
La finalidad <strong>de</strong> este trabajo consiste en la <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> la aplicación <strong>de</strong> la técnica <strong>de</strong><br />
tratamiento radioterápico Arcoterapia Volumétrica (VMAT) en nuestro centro hospitalario, a pacientes<br />
con cáncer <strong>de</strong> próstata.<br />
2. MATERIAL Y MÉTODO<br />
2.1 Equipamiento diagnóstico, terapéutico y <strong>de</strong> planificación.<br />
Los tratamientos se han llevado a cabo en un ac<strong>el</strong>erador lineal Elekta Synergy equipado con los<br />
sistemas <strong>de</strong> imagen portal convencional (Elekta iView) y <strong>de</strong> reconstrucción volumétrica (Elekta XVI);<br />
este último a través <strong>de</strong> una tomografía computarizada <strong>de</strong> haz extenso, (CBCT). El protocolo <strong>de</strong> IGRT<br />
empleado para <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> estos paciente mediante <strong>el</strong> sistema XVI, consiste en un CBCT diario<br />
durante las 10 primeras sesiones <strong>de</strong> tratamiento y posteriormente 2 veces por semana. Se ha empleado un<br />
TC Philips Brilliance para la obtención <strong>de</strong> las imágenes <strong>de</strong> los pacientes El sistema <strong>de</strong> planificación<br />
disponible es un Philips Pinnacle V 9.0, con <strong>el</strong> optimizador SmartArc para <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong> tratamientos con<br />
arco dinámico.<br />
2.2 Definición <strong>de</strong> volumen y criterios <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> VMAT<br />
De los pacientes tratados en esta primera fase <strong>de</strong> implantación <strong>de</strong> la tecnología VMAT, 26<br />
poseen cáncer <strong>de</strong> próstata <strong>de</strong> bajo riesgo y 4 <strong>de</strong> riesgo intermedio. La energía d<strong>el</strong> haz es <strong>de</strong> 6 MV y la<br />
dosis prescrita es <strong>de</strong> 76 Gy en todos los casos. Se han diseñado tratamientos VMAT mediante <strong>el</strong><br />
optimizador SmartArc d<strong>el</strong> TPS Philips Pinnacle V9.0 y <strong>el</strong> motor <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> convolución adaptativa.<br />
Los algoritmos implementados en SmartArc, han sido verificado exitosamente para un ac<strong>el</strong>erador Varian,<br />
(Feyg<strong>el</strong>man et al, 2010).<br />
El PTV se ha d<strong>el</strong>ineado como la próstata más un margen <strong>de</strong> 5 mm en las direcciones lateral,<br />
anterior y cráneo-caudal y 3 mm en la posterior. El recto se d<strong>el</strong>ineó <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> esfínter anal hasta la región<br />
sigmoi<strong>de</strong>a, (Hammoud R, 2008; Pawlowski J.M., 2010). A los pacientes se les recomienda que vengan<br />
con <strong>el</strong> recto vacío y la vejiga llena con 500 cc <strong>de</strong> agua. La dosis prescrita es <strong>de</strong> 76 Gy como valor mínimo<br />
a la próstata.<br />
Los tratamientos VMAT consistieron en un solo arco con puntos <strong>de</strong> control espaciados 4º en<br />
todos los casos. La estrategia utilizada ha consistido básicamente, tras <strong>de</strong>cidir los ángulos <strong>de</strong> inicio y final<br />
d<strong>el</strong> arco, en emplear inicialmente funciones objetivo tales como: a) PTV, dosis uniforme <strong>de</strong> 76 Gy; b)<br />
recto, V40 ≤ 40 Gy y V70 ≤ 30 Gy; c) vejiga, V70 ≤ 40 Gy; d) Cabezas femorales, V50 ≤ 5 Gy, figura 1.<br />
Si mediante estos requerimientos no se conseguía una planificación aceptable se procedía a la aplicación<br />
<strong>de</strong> objetivos adicionales tales como: dosis máxima, dosis mínima, dosis biológica uniforme equivalente<br />
(EUD), incremento d<strong>el</strong> factor peso, etc, en las regiones <strong>de</strong> interés con mayores <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> los<br />
criterios exigidos. Finalmente se pue<strong>de</strong>n utilizar como estrategias complementarias, estructuras auxiliares<br />
en forma <strong>de</strong> anillo alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> PTV, en la que se limite la dosis máxima a un valor <strong>de</strong> entre <strong>el</strong> 90 y <strong>el</strong><br />
100 % <strong>de</strong> la dosis prescrita.<br />
1051
3. RESULTADOS<br />
Los tratamientos diseñados para una dosis mínima y media en la próstata como CTV, <strong>de</strong> 76 Gy y<br />
77 Gy respectivamente, han dado lugar a distribuciones e histogramas dosis-volumen con valores <strong>de</strong> dosis<br />
en los órganos <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los requerimientos exigidos, excepto en <strong>el</strong> recto que según <strong>el</strong> paciente<br />
ha llegado a superar ligeramente 75.6 Gy, <strong>de</strong>pendiendo esta circunstancia <strong>de</strong> la superposición <strong>de</strong> este<br />
órgano al PTV. Las Figuras 1 y 2 muestran ejemplos <strong>de</strong> histogramas dosis-volumen y distribuciones <strong>de</strong><br />
dosis <strong>de</strong> un paciente con ca <strong>de</strong> próstata <strong>de</strong> bajo riesgo.<br />
Fig.1. Histograma dosis-volumen y funciones objetivo<br />
Como pue<strong>de</strong> observarse la homogeneidad y conformidad <strong>de</strong> dosis es aceptable y las dosis a los<br />
órganos <strong>de</strong> riesgo, recto, vejiga y cabezas femorales están por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los criterios exigidos.<br />
1052
Fig. 2. Distribución <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> un paciente tratado con VMAT.<br />
La verificación 1D <strong>de</strong> los tratamientos se ha realizado mediante cámara <strong>de</strong> ionización en <strong>el</strong> isocentro<br />
situado en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> PTV; <strong>de</strong>tectores matriciales <strong>de</strong> microcámaras (Matrixx-Evolution + OmniPro-<br />
ImRT; IBA, Alemania) y p<strong>el</strong>ícula radiocrómica, han evaluado planos <strong>de</strong> dosis coronales en isocentro; la<br />
verificación tridimensional se ha realizado con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector matricial (Matrixx-Evolution + Compass; IBA<br />
Alemania). Los resultados <strong>de</strong> las verificaciones <strong>de</strong>muestran que los tratamientos son aceptables por<br />
cuanto en todos los casos las diferencias entre las dosis calculadas por <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación<br />
Pinnacle y las medidas realizadas se mantienen por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> 3 % / 3 mm, cumplen los criterios d<strong>el</strong><br />
análisis gamma en número <strong>de</strong> puntos superior al 95 %.<br />
4. DISCUSIÓN<br />
Se pue<strong>de</strong> concluir que los tratamientos <strong>de</strong> VMAT, dada la aceptable conformación <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong><br />
volumen blanco, las dosis en los órganos <strong>de</strong> riesgo, y <strong>el</strong> tiempo efectivo <strong>de</strong> radiación siempre inferior a<br />
los 2 minutos, poseen una gran eficiencia por lo que serán adoptados en nuestro centro en los casos<br />
clínicos <strong>de</strong>scritos.<br />
5. REFERENCIAS<br />
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1054
VERIFICACIÓN TRIDIMENSIONAL DE TRATAMIENTOS VMAT<br />
DE CÁNCER DE PRÓSTATA MEDIANTE EL DETECTOR<br />
MATRIXX Y SOFTWARE COMPASS DE IBA<br />
Mateos JC 1,3 , Luis FJ 1 , Cabrera P 2 , Carrasco M 1 , Sánchez G 1 , Herrador M 1,3 .<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica. HHUU Virgen d<strong>el</strong> Rocío. Sevilla.<br />
2 Servicio <strong>de</strong> Radioterapia. HHUU Virgen d<strong>el</strong> Rocío. Sevilla.<br />
3 Dpto Fisiología Médica y Biofísica. Universidad <strong>de</strong> Sevilla.<br />
RESUMEN<br />
El <strong>de</strong>tector matricial Matrixx-Evolution y <strong>el</strong> software COMPASS <strong>de</strong> (IBA, Alemania), es en un<br />
equipo diseñado como sistema <strong>de</strong> planificación, y al mismo tiempo como dispositivo <strong>de</strong> medida<br />
para la verificación <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT o VMAT a partir <strong>de</strong> la fluencia <strong>de</strong> radiación. En este<br />
sentido, los datos d<strong>el</strong> plan <strong>de</strong> tratamiento, las estructuras y las imágenes Dicom d<strong>el</strong> paciente han <strong>de</strong><br />
ser exportados <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> TPS <strong>de</strong> referencia. Como información <strong>de</strong> salida, muestra la dosis en<br />
diferentes planos d<strong>el</strong> paciente por lo que se constituye en un sistema <strong>de</strong> verificación<br />
tridimensional. Al mismo tiempo compara los datos con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> referencia a través <strong>de</strong><br />
análisis gamma. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la verificación <strong>de</strong><br />
pacientes tratados en VMAT y se comparan con los métodos alternativos <strong>de</strong> verificación, cámara<br />
<strong>de</strong> ionización y p<strong>el</strong>ícula.<br />
Palabras claves: radioterapia, VMAT, verificación tridimensional tratamientos, Matrixx<br />
ABSTRACT<br />
The <strong>de</strong>tector array Matrixx-Evolution and the COMPASS software (IBA, Germany) is <strong>de</strong>signed as<br />
a computer planning system, and at the same time as measuring <strong>de</strong>vice for verifications of IMRT<br />
and VMAT treatments from the fluence of radiation. In this sense, the treatment plan data,<br />
structures and Dicom images of the patient must be exported from the reference TPS. As output<br />
data, shows the dose at different planes of patient as a three-dimensional verification system and<br />
compares them with the reference data, through gamma analisys. This paper presents the results<br />
obtained in the verification of patients treated with VMAT and compared them with alternative<br />
methods of verification, ionization chamber and film.<br />
Key Words: radiotherapy, VMAT, 3D treatment verification, Matrixx<br />
* jcmateos@us.es<br />
1. INTRODUCCIÓN<br />
La incorporación en <strong>el</strong> ámbito clínico <strong>de</strong> nuevas tecnologías <strong>de</strong> intensidad modulada avanzada<br />
tales como la terapia rotacional h<strong>el</strong>icoidal o Tomoterapia, (HiArtTomotherapy, Winsconsin, USA), y las<br />
terapias rotacional volumétrica, VMAT (Elekta Ltd, Crwaley, UK) o RapidArc TM (Varian Medical<br />
Systems, USA), han <strong>de</strong>terminado la necesidad <strong>de</strong> verificar los tratamientos radioterápicos mediante<br />
dispositivos con características a<strong>de</strong>cuadas a los nuevos requerimientos que estas técnicas imponen.<br />
En este sentido, la novedad que la modalidad <strong>de</strong> tratamiento VMAT (Yu et al, 1995; Otto, 2008;<br />
Yu y Tang 2011), aporta, es la posibilidad <strong>de</strong> impartir un tratamiento en uno o dos arcos, <strong>de</strong> forma que<br />
durante <strong>el</strong> giro d<strong>el</strong> cabezal con v<strong>el</strong>ocidad variable, pue<strong>de</strong>n variar simultáneamente, la tasa <strong>de</strong> dosis y las<br />
láminas d<strong>el</strong> colimador MLC. La distribución <strong>de</strong> dosis que se consigue es similar a la impartida por la<br />
1055
modalidad <strong>de</strong> intensidad modulada clásica, pero con un tiempo <strong>de</strong> ejecución d<strong>el</strong> tratamiento<br />
sensiblemente inferior, (Palma et al, 2008; Wolf et al, 2009).<br />
La verificación <strong>de</strong> tratamientos mediante dosimetría r<strong>el</strong>ativa con p<strong>el</strong>ícula (Yoda et al, 2009) y<br />
dosimetría absoluta con cámara <strong>de</strong> ionización, (Ezz<strong>el</strong>l et al, 2003), si bien representan procedimientos <strong>de</strong><br />
referencia con los que validar otros sistemas <strong>de</strong> medida, requieren mayor tiempo para la obtención <strong>de</strong> los<br />
datos como es en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>ícula. Por otra parte, estos métodos no permiten discernir los efectos <strong>de</strong><br />
los errores en la administración d<strong>el</strong> tratamiento sobre la distribución <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> tumor y en los órganos<br />
sanos.<br />
Actualmente existen nuevos dispositivos verificación <strong>de</strong> los tratamientos <strong>de</strong> terapia rotacional,<br />
que permiten evaluar tratamientos comparando planos <strong>de</strong> dosis mediante <strong>de</strong>tectores matriciales <strong>de</strong><br />
cámaras <strong>de</strong> ionización, diodos semiconductores (Li et al, 2009; Masi et al, 2011), o bien a través d<strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> imagen portal (Mans et al, 2010). Adicionalmente se han <strong>de</strong>sarrollado sistemas <strong>de</strong> verificación<br />
tridimensional basados en la medida <strong>de</strong> dosis en <strong>de</strong>tectores matriciales dispuestos en un plano,<br />
(COMPASS TM IBA Dosimetry, Boggula et al, 2010), o bien colocados en una superficie cilíndrica<br />
(D<strong>el</strong>ta 4 , Scanditronix, Bedford et al, 2009).<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo consiste en <strong>de</strong>scribir <strong>el</strong> funcionamiento d<strong>el</strong> equipo disponible en<br />
nuestro centro (COMPASS TM IBA, Alemania) y validarlo para la dosimetría <strong>de</strong> pacientes en tratamientos<br />
<strong>de</strong> IMRT o VMAT. La validación d<strong>el</strong> equipo se ha llevado a cabo mediante medidas con cámaras <strong>de</strong><br />
ionización y p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas, ambas insertadas en un maniquí homogéneo. Asimismo se han<br />
comparado las distribuciones <strong>de</strong> dosis calculadas por nuestro sistema <strong>de</strong> planificación y por <strong>el</strong> software<br />
COMPASS. Los tratamientos verificados correspon<strong>de</strong>n a pacientes con cáncer <strong>de</strong> próstata <strong>de</strong> riesgo bajo<br />
e intermedio, planificados y tratados con fotones <strong>de</strong> 6 MV mediante VMAT en nuestro centro<br />
hospitalario, con una dosis prescrita <strong>de</strong> 76 Gy.<br />
2. MATERIAL Y MÉTODO<br />
2.1 Unidad <strong>de</strong> tratamiento y sistema <strong>de</strong> planificación.<br />
La unidad <strong>de</strong> tratamiento es un ac<strong>el</strong>erador Elekta Synergy. El sistema <strong>de</strong> planificación (TPS),<br />
Philips Pinnacle V9.0 (Philips, The Netherlands), dispone d<strong>el</strong> optimizador Philips SmartArc (Bzdusek et<br />
al, 2009; Philips.com) específico para tratamientos <strong>de</strong> VMAT impartidos por ac<strong>el</strong>eradores Elekta y<br />
Varian.<br />
2.2 Detector COMPASS<br />
El sistema <strong>de</strong> medida COMPASS está constituido por: a) un <strong>de</strong>tector (Matrixx-Evolution) con<br />
sensor <strong>de</strong> ángulo y b) un programa COMPASS V 2.0.7 que permite calcular fluencias, dosis mediante un<br />
mod<strong>el</strong>o intrínseco y dosis a partir <strong>de</strong> las medidas experimentales.<br />
El <strong>de</strong>tector dispone <strong>de</strong> 1020 cámaras <strong>de</strong> ionización con 0.08 cm 3 <strong>de</strong> volumen, dispuestas en una<br />
matriz <strong>de</strong> 32 x 32 pix<strong>el</strong>s. Están situadas a una profundidad efectiva <strong>de</strong> 3 mm y una distancia entre sus<br />
centros (resolución) <strong>de</strong> 7.619 mm. El área activa es <strong>de</strong> 24.4 x 24.4 cm. La posición angular d<strong>el</strong> cabezal se<br />
mi<strong>de</strong> con un sensor <strong>de</strong> ángulo <strong>de</strong> que se acopla al frontal d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. Nuestro procedimiento <strong>de</strong><br />
medida utiliza 2 láminas <strong>de</strong> material equivalente a agua <strong>de</strong> 1 cm <strong>de</strong> espesor, colocadas en la cara anterior<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. No utilizamos material retrodispersor. El <strong>de</strong>tector (Matrixx) y las dos láminas se colocan en<br />
un soporte especial que se acopla a la cabeza d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador, <strong>de</strong> forma que durante la verificación d<strong>el</strong><br />
tratamiento rotacional, gire sincrónicamente con <strong>el</strong> cabezal y mantenga la inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz<br />
perpendicular al plano <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores. La distancia <strong>de</strong> la fuente al plano d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, es <strong>de</strong> 100 cm.<br />
2.3 Aplicación informática COMPASS<br />
El programa COMPASS permite en primer lugar, calcular la distribución <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> paciente.<br />
Actúa pues, como un sistema <strong>de</strong> cálculo alternativo con <strong>el</strong> que comparar los datos d<strong>el</strong> TPS <strong>de</strong> referencia.<br />
Como tal sistema <strong>de</strong> cálculo requiere un mod<strong>el</strong>ado cuyos básicamente están constituidos por rendimientos<br />
en profundidad, perfiles transversales <strong>de</strong> dosis, factores <strong>de</strong> área, transmisión <strong>de</strong> mandíbulas y <strong>de</strong> láminas.<br />
El algoritmo <strong>de</strong> cálculo empleado es <strong>el</strong> <strong>de</strong> convolución/superposición <strong>de</strong> cono colapasado, (Ahnesjo,<br />
1989; Mackie et al, 1988). En primer lugar se calcula <strong>el</strong> TERMA para <strong>de</strong>spués efectuar su convolución<br />
con los kern<strong>el</strong>s puntuales <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición <strong>de</strong> energía.<br />
Adicionalmente, este software permite calcular la dosis en <strong>el</strong> paciente a partir <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong><br />
fluencia realizadas por <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector Matrixx, lo que <strong>de</strong>nomina “dosis reconstruida”. Esta información<br />
1056
permite <strong>de</strong>tectar errores en la ejecución d<strong>el</strong> tratamiento y se constituye en un procedimiento <strong>de</strong> control <strong>de</strong><br />
calidad en la verificación <strong>de</strong> tratamientos complejos. En la obtención <strong>de</strong> la dosis reconstruida la<br />
aplicación COMPASS <strong>de</strong>termina una fluencia teórica para cada segmento y la compara con la respuesta<br />
medida por <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Si bien la resolución espacial d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector es <strong>de</strong> 7.62 mm, la dosis reconstruida se<br />
realiza con una resolución <strong>de</strong> 2 mm a niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> isocentro, mediante un proceso <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> las fluencias<br />
bidimensionales por funciones matemáticas.<br />
2.4 Planificación <strong>de</strong> tratamientos<br />
Se ha empleado un TC Philips Brilliance para la obtención <strong>de</strong> las imágenes <strong>de</strong> los pacientes. Se<br />
han diseñado tratamientos VMAT en pacientes con cáncer <strong>de</strong> próstata localizado mediante <strong>el</strong> optimizador<br />
SmartArc d<strong>el</strong> TPS Philips Pinnacle V9.0 y <strong>el</strong> motor <strong>de</strong> cálculo con convolución adaptativa.<br />
El PTV se ha d<strong>el</strong>ineado como la próstata más un margen <strong>de</strong> 5 mm en las direcciones lateral,<br />
anterior y cráneo-caudal y 3 mm en la posterior. El recto se d<strong>el</strong>ineó <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> esfínter anal hasta la región<br />
sigmoi<strong>de</strong>a. A los pacientes se les recomienda que vengan con <strong>el</strong> recto vacío y la vejiga llena con 500 cc<br />
<strong>de</strong> agua. La dosis prescrita es <strong>de</strong> 76 Gy como valor mínimo a la próstata.<br />
Los tratamientos VMAT consistieron en un solo arco <strong>de</strong> unos 350º-340º con puntos <strong>de</strong> control<br />
espaciados 4º en todos los casos.<br />
2.5 Verificación <strong>de</strong> tratamientos<br />
El proceso <strong>de</strong> verificación consta <strong>de</strong> los siguientes pasos:<br />
a) Diseño d<strong>el</strong> plan <strong>de</strong> tratamiento en <strong>el</strong> TPS.<br />
b) Cálculo d<strong>el</strong> tratamiento sobre <strong>el</strong> maniquí homogéneo IMRT (IBA, Alemania), para la<br />
verificación con cámara <strong>de</strong> ionización y p<strong>el</strong>ícula radiocrómica.<br />
c) Exportación d<strong>el</strong> plan <strong>de</strong> tratamiento (prescripción <strong>de</strong> dosis, estructuras, e imágenes Dicom),<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> TPS al sistema <strong>de</strong> medida COMPASS, mientras éste está en modo “listening”.<br />
d) Colocación y comisionado d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector Matrixx en la cabeza d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador, figura 1.<br />
e) Exportación d<strong>el</strong> plan al ac<strong>el</strong>erador.<br />
f) Irradiación y medidas <strong>de</strong> dosis por <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
g) Análisis <strong>de</strong> resultados.<br />
Figura 1. Colocación d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector Matrixx y sensor <strong>de</strong> ángulo en la cabeza d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador<br />
2.5.1 Medidas <strong>de</strong> ionización<br />
Las medidas <strong>de</strong> ionización se han realizado con una cámara <strong>de</strong> ionización CC13 <strong>de</strong> 0.13 cc (IBA,<br />
Alemania), un <strong>el</strong>ectrómetro Dose 1 (IBA, Alemania) y un maniquí IMRT <strong>de</strong> IBA. La <strong>de</strong>sviación se ha<br />
1057
calculado como la diferencia porcentual entre la dosis calculada por <strong>el</strong> TPS y la dosis medida, respecto <strong>de</strong><br />
esta última.<br />
2.5.2 Medidas con p<strong>el</strong>ícula<br />
Las p<strong>el</strong>ículas radiocrómicas utilizadas EBT2 (Gafcromic, han sido leídas en un scanner Epson<br />
10000XL (Seiko Epson, Japón) y evaluadas mediante <strong>el</strong> programa DoseLab. La calibración absoluta se ha<br />
realizado con 25 niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis entre 0 cGy y 405 cGy. La resolución d<strong>el</strong> scanner ha sido <strong>de</strong> 72 ppi. La<br />
evaluación positiva se ha realizado mediante <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> gamma, tomando como criterios <strong>de</strong><br />
tolerancia los 3% y 3 mm convencionales. Asimismo se muestran casos con valores <strong>de</strong> gamma<br />
comprendidos entre 4%/4mm.<br />
2.5.3 Medidas con COMPASS<br />
Las medidas con COMPASS constan <strong>de</strong> la dosis calculada y la dosis reconstruida en <strong>el</strong> volumen<br />
blanco PTV, en la próstata y en los órganos <strong>de</strong> riesgo, tomado como referencia los datos d<strong>el</strong> TPS Philips<br />
Pinnacle.<br />
3. RESULTADOS<br />
3.1 Medidas <strong>de</strong> ionización.<br />
Se han verificado mediante cámara <strong>de</strong> ionización, tratamientos <strong>de</strong> 18 pacientes tratados con<br />
VMAT. Las <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> las medidas expresadas como la diferencia entre la dosis calculada y la<br />
medida experimentalmente, tienen un valor medio d<strong>el</strong> 0.867 %, una <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> 0.899 % y con<br />
un valor máximo d<strong>el</strong> 2.95 %.<br />
3.2 Medidas con p<strong>el</strong>ículas<br />
Las evaluaciones <strong>de</strong> los tratamientos con p<strong>el</strong>ículas en la que se analizan planos axiales mediante<br />
análisis gamma, dan como resultado que en <strong>el</strong> 71 % <strong>de</strong> los pacientes, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> puntos que cumplen<br />
con <strong>el</strong> criterio 3% / 3 mm, es superior al 96 % d<strong>el</strong> total. El resto <strong>de</strong> pacientes cumple <strong>el</strong> criterio d<strong>el</strong><br />
4%/4mm.<br />
3.3 Medidas con COMPASS<br />
Los resultados <strong>de</strong> la verificación mediante <strong>el</strong> Software COMPASS constan <strong>de</strong> diversos datos en<br />
los que <strong>de</strong>stacan los siguientes:<br />
a) Diferencia entre las fluencias teórica prevista por Compass y la medida experimentalmente por<br />
<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector Matrixx.<br />
b) Diferencia entre la dosis calculada por los TPS´s Pinnacle y COMPASS<br />
c) Diferencia entre la dosis calculada por <strong>el</strong> TPS Pinnacle y la dosis reconstruida por COMPASS a<br />
partir <strong>de</strong> la fluencia medida por <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector Matrixx.<br />
En la figura 2, y a título <strong>de</strong> ejemplo, se muestran las fluencias teórica y experimental y la<br />
diferencia entre ambas expresadas en forma bidimensional y a través <strong>de</strong> un histograma.<br />
La figura 3 muestra las distribuciones <strong>de</strong> dosis calculada por Pinnacle y la reconstruída por<br />
Compass a partir <strong>de</strong> la fluencia medida por Matrixx. Se observa las diferencias entre ambas así como<br />
sendos histogramas dosis-volumen.<br />
1058
Fig. 2. Fluencias teórica y experimental<br />
Fig. 3. Dosis teórica (Pinnacle) y reconstruída por Compass. Histogramas <strong>de</strong> ambas distribuciones.<br />
La figura 4 muestra una estadística d<strong>el</strong> volumen blanco (próstata) y órganos <strong>de</strong> riesgo<br />
correspondiente a valores medios <strong>de</strong> gamma y valores medios <strong>de</strong> dosis entre otros.<br />
La figura 5, muestra una visión tridimensional <strong>de</strong> la dosis reconstruida en un plano sagital y<br />
coronal, así como la distribución <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> gamma un corte axial.<br />
1059
Fig. 4. Estadística <strong>de</strong> parámetros analizados por Compass<br />
Fig. 5. Visión tridimensional y análisis gamma en corte axial.<br />
La tabla 1 muestra las diferencias entre la dosis reconstruida, (DR), y dosis calculada, (DC), por<br />
Compass y la calculada por Pinnacle, (TPS), (media±<strong>de</strong>), <strong>de</strong> 4 pacientes verificados.<br />
1060
Tabla 1. Resumen datos Compass v.s. TPS<br />
Órgano ΔDosis (%) ΔDosis (%) Valor gamma Valor gamma<br />
DC-TPS DR-TPS CC-TPS Medidas-TPS<br />
Próstata 2.21 ± 0.19 2.3 ± 0.4 0.78 ± 0.1 0.77 ± 0.13<br />
Recto 0.54 ± 0.2 0.77 ± 0.17<br />
Vejiga 0.74 ± 0.07 0.95 ± 0.15<br />
Fémur <strong>de</strong>cho 0.48 ± 0.15 0.56 ± 0.32<br />
Fémur Izqdo 0.56 ± 0.26 0.56 ± 0.33<br />
4. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES<br />
Los resultados obtenidos muestran que los tratamientos VMAT han proporcionado valores <strong>de</strong><br />
dosis en volúmenes blanco y en órganos <strong>de</strong> riesgo en concordancia con los datos calculados por <strong>el</strong> sistema<br />
<strong>de</strong> planificación Philips Pinnacle. La dosis media y <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> gamma en la próstata indican que se<br />
cumplen los criterios <strong>de</strong> tolerancia d<strong>el</strong> 3% / 3mm. Asimismo estos valores se cumplen para los órganos <strong>de</strong><br />
riesgo, recto, vejiga y cabezas femorales, como muestra la tabla 1. El equipo <strong>de</strong> verificación constituido<br />
por <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector matricial Matrixx y <strong>el</strong> software Compass se constituye en una herramienta <strong>de</strong> gran utilidad<br />
para la verificación tridimensional <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> intensidad modulada en arcoterapia.<br />
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Hoy en día es muy común <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la técnica <strong>de</strong> braquiterapia con semillas radiactivas como<br />
tratamiento efectivo d<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> próstata. Existen diferentes métodos con los que evaluar <strong>el</strong><br />
resultado final <strong>de</strong> la intervención. En este trabajo se propone la adquisición <strong>de</strong> imágenes ecográficas<br />
post-implante en modo Longitudinal para obtener una buena referencia con la que analizar la calidad<br />
dosimétrica d<strong>el</strong> mismo.<br />
Palabras claves: braquiterapia, próstata, visibilidad, semillas.<br />
ABSTRACT<br />
The last few years has seen an enormous increase and interest in the role of new transrectal ultrasound<br />
and template gui<strong>de</strong>d techniques for brachytherapy in localized prostate cancer. The visibility of the<br />
implanted seeds on US twister images acquired post-implantation is good and can be localized ad used<br />
for dose calculation. This works investigates the advantages of both techniques used in our Hospital.<br />
Key Words: Brachytherapy, prostate, ultrasound, visibility, seeds.<br />
1. Introducción<br />
La técnica <strong>de</strong> braquiterapia con semillas radiactivas es hoy en día un tratamiento efectivo contra<br />
<strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> próstata [1]. Tras <strong>el</strong> implante, <strong>de</strong>be evaluarse la calidad d<strong>el</strong> mismo a partir <strong>de</strong> la distribución<br />
dosimétrica resultante <strong>de</strong> la colocación <strong>de</strong> las semillas.<br />
Es práctica habitual la realización <strong>de</strong> un estudio tomográfico d<strong>el</strong> paciente un mes <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la<br />
intervención, cuando <strong>el</strong> e<strong>de</strong>ma producido por la inserción <strong>de</strong> agujas es prácticamente inapreciable y <strong>el</strong><br />
volumen prostático es estable [2,3,4]. Sin embargo, con esta prueba la visibilidad <strong>de</strong> los órganos <strong>de</strong><br />
interés (próstata, vejiga, recto, uretra) pue<strong>de</strong> no ser d<strong>el</strong> todo óptima y este hecho influir negativamente a<br />
la hora <strong>de</strong> evaluar la calidad d<strong>el</strong> procedimiento.<br />
Existen diferentes métodos para analizar los resultados esperados tras la operación: Resonancia<br />
Magnética, CT con contraste y CT sin contraste [5]. En nuestro hospital se emplea este último.<br />
En este trabajo se propone un cuarto método complementario al anterior basado en imágenes<br />
ecográficas adquiridas en modo Longitudinal <strong>el</strong> mismo día <strong>de</strong> la intervención, al terminar <strong>el</strong> implante.<br />
Esta opción nos permitirá evaluar la dosimetría final d<strong>el</strong> tratamiento con <strong>el</strong> paciente colocado en la misma<br />
posición en que se hizo la planificación y con <strong>el</strong> recto y vejiga igual <strong>de</strong> llenos.<br />
Con <strong>el</strong>lo, se podrán i<strong>de</strong>ntificar los órganos <strong>de</strong> interés y las semillas <strong>de</strong> modo más sencillo y<br />
dispondremos <strong>de</strong> una buena referencia con que comparar un mes <strong>de</strong>spués, cuando con las imágenes CT<br />
podamos apreciar si ha tenido lugar una migración o rotación <strong>de</strong> las semillas.<br />
2. Material y Métodos<br />
Des<strong>de</strong> Septiembre <strong>de</strong> 2010 hasta Enero <strong>de</strong> 2011 se analizaron los resultados correspondientes a<br />
27 pacientes diagnosticados <strong>de</strong> carcinoma <strong>de</strong> próstata y tratados mediante braquiterapia intra-operatoria<br />
en tiempo real con semillas <strong>de</strong> I-125, mod<strong>el</strong>o Amersham Health 6711.<br />
1062
La dosis prescrita en todos los casos fue <strong>de</strong> 145 Gy y únicamente 2 <strong>de</strong> <strong>el</strong>los recibieron<br />
tratamiento hormonal previo al implante a fin <strong>de</strong> reducir <strong>el</strong> volumen prostático, que no se continuó una<br />
vez finalizado <strong>el</strong> mismo.<br />
Se empleó un ecógrafo mod<strong>el</strong>o LOGIQ P5/A5 (<strong>de</strong> General Electric) y un equipo <strong>de</strong> tomografía<br />
computerizada Philips Brilliance 16 multicorte.<br />
El día d<strong>el</strong> implante se tomaron imágenes d<strong>el</strong> paciente en dos etapas:<br />
- antes <strong>de</strong> la intervención, en modo Transversal, <strong>de</strong> 5 en 5 mm <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la base hasta <strong>el</strong> ápex<br />
- al terminar la misma, en modo Longitudinal rotando la sonda ecográfica en un rango <strong>de</strong> -40 a<br />
40º.<br />
Un mes <strong>de</strong>spués, se obtuvieron nuevas imágenes CT <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>vis empleando una técnica h<strong>el</strong>icoidal, con<br />
cortes <strong>de</strong> 3mm <strong>de</strong> espesor y 120 kV.<br />
El sistema <strong>de</strong> planificación empleado en todo <strong>el</strong> proceso ha sido Variseed 8.0, <strong>de</strong> Varian Medical<br />
Systems.<br />
El diseño d<strong>el</strong> tratamiento se realizó a partir <strong>de</strong> las imágenes ecográficas adquiridas en modo<br />
Transversal, mientras que <strong>el</strong> resultado final se evaluó <strong>de</strong> dos formas y en dos etapas diferentes: primero<br />
con <strong>el</strong> ecógrafo en modo Longitudinal justo al terminar <strong>el</strong> implante, y segundo con <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong><br />
tomografía treinta días <strong>de</strong>spués.<br />
La localización <strong>de</strong> las semillas en las imágenes <strong>de</strong> la próstata se realizó con ayuda <strong>de</strong> la herramienta <strong>de</strong><br />
“Búsqueda manual”y <strong>de</strong> “Búsqueda automática” d<strong>el</strong> programa Variseed, según se tratara <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong><br />
ultrasonidos o <strong>de</strong> CT, respectivamente.<br />
3. Resultados y discusión<br />
En todos los pacientes analizados, se ha observado que las imágenes <strong>de</strong> ultrasonidos en modo<br />
Longitudinal son un buen método para evaluar la calidad d<strong>el</strong> implante y tienen ciertas ventajas respecto al<br />
CT convencional.<br />
Primero, proporcionan un mejor contraste <strong>de</strong> tejidos (Figura 1) y <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> bor<strong>de</strong>s, lo que hace<br />
r<strong>el</strong>ativamente sencillo contornear la uretra y diferenciar mejor la próstata <strong>de</strong> la vejiga en los cortes más<br />
basales al llevar ésta última contraste.<br />
Figura 1. Diferencias en la visibilidad <strong>de</strong> los órganos <strong>de</strong> interés (próstata y vejiga) entre una<br />
imagen ecográfica Longitudinal (izquierda) y <strong>de</strong> CT (<strong>de</strong>recha) cerca <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> la próstata,<br />
tomadas <strong>el</strong> día d<strong>el</strong> implante y un mes <strong>de</strong>spués, respectivamente.<br />
La segunda ventaja es que al utilizar <strong>el</strong> ecógrafo se adquieren imágenes d<strong>el</strong> mismo día d<strong>el</strong><br />
implante y en la misma posición en que se planificó <strong>el</strong> tratamiento, con <strong>el</strong> paciente en litotomía y aún bajo<br />
los efectos <strong>de</strong> la anestesia.<br />
Con <strong>el</strong> tomógrafo, sin embargo, la posición d<strong>el</strong> enfermo es en supino y la vejiga y <strong>el</strong> recto tienen diferente<br />
llenado, lo que pue<strong>de</strong> causar <strong>de</strong>formaciones en la próstata y no nos permita evaluar <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> manera<br />
óptima.<br />
1063
En 21 <strong>de</strong> los 27 pacientes analizados, se llevó a cabo una búsqueda <strong>de</strong> semillas tras la toma <strong>de</strong><br />
imágenes. En los 6 restantes no fue posible <strong>de</strong>bido a dos limitaciones d<strong>el</strong> método:<br />
- algunas próstatas, <strong>de</strong>bido a su tamaño o<br />
forma, no pudieron observarse <strong>de</strong> manera<br />
completa (figura 2).<br />
- en otros casos, <strong>el</strong> exceso <strong>de</strong> aire en recto<br />
dificultó la visibilidad <strong>de</strong> las estructuras<br />
Figura 2. Imagen ecográfica postimplante<br />
<strong>de</strong> una próstata incompleta.<br />
Con <strong>el</strong> ecógrafo en modo Longitudinal se adquirieron para cada paciente dos proyecciones <strong>de</strong> la próstata<br />
por grado angular. Posteriormente <strong>el</strong> programa realizó automáticamente una reconstrucción en la<br />
dirección transversal con cortes cuyo espesor podría variar entre 1 y 5 mm.<br />
Eligiendo la resolución más óptima (1mm) llevamos a cabo la búsqueda <strong>de</strong> semillas con la herramienta<br />
manual (Figura 3).<br />
Figura 3. Imagen ecográfica <strong>de</strong> la próstata d<strong>el</strong> paciente <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> implante justo al terminar<br />
(izquierda) y tras utilizar <strong>el</strong> buscador <strong>de</strong> semillas (<strong>de</strong>recha)<br />
Comparadas con las anteriores, en las imágenes tomográficas las semillas aparecen con un efecto<br />
“blurring” o <strong>de</strong> emborronamiento (Figura 4), siendo más complicado su contaje y localización.<br />
Figura 4. Las semillas se observan<br />
muy emborronadas<br />
1064
Por todo lo anteriormente <strong>de</strong>scrito, se confirma que ambos métodos pue<strong>de</strong>n ser empleados conjuntamente,<br />
ya que por un lado la ecografía post-implante permite comprobar in situ <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> la dosimetría<br />
planificada, y por otro <strong>el</strong> CT un mes <strong>de</strong>spués nos muestra la posición final <strong>de</strong> las semillas en una próstata<br />
que está cerca <strong>de</strong> recuperar su tamaño y forma habitual.<br />
4. Conclusiones<br />
A la hora <strong>de</strong> evaluar la calidad d<strong>el</strong> implante, es recomendable disponer <strong>de</strong> imágenes ecográficas postoperatorias<br />
(d<strong>el</strong> mismo día en modo Longitudinal) y <strong>de</strong> CT (1 mes <strong>de</strong>spués), ya que ambas se<br />
complementan y pue<strong>de</strong>n ayudar a <strong>de</strong>finir los volúmenes <strong>de</strong> interés, localizar las semillas y corregir<br />
posibles errores en los parámetros dosimétricos (D90,V100,V150,etc..) consecuencia <strong>de</strong> una ineficiente o<br />
escasa visibilidad.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Kup<strong>el</strong>ian P et al. Radical Prostatectomy, external beam raditherapy < 72Gy , external beam radiotherapy > o = 72 Gy,<br />
permanent seed implantation, or combined seeds/external beam radiotherapy for stage T1-T2 prostate cancer. Journal of<br />
Radiation and Oncolgy of Biological Phisycs.2004. (54): 25-33.3[2] Waterman FM, Yue N, Reisinger S, Dicker A and Corn<br />
W. Effect of e<strong>de</strong>ma on post-implant dosimetry of an I-125 prostate implant. Journal of Radiation Oncological and Biological<br />
Physics. 1997. (38):335-339.<br />
[3] Yue N, Dicker A, Nath R and Waterman FM. The impact of e<strong>de</strong>ma on planning I-125 and 103 Pd prostate implant.<br />
Medical Physics. 1998.(26):760-762.<br />
[4] Waterman FM, Yue N, Corn B and Dicker A. E<strong>de</strong>ma associated with I-125 or Pd-103 prostate brachytherapy and its<br />
impact on postimplant dosimetry: an analysis based on serial CT adquisition. Journal of Oncolgical and Biological Physics.<br />
1998. (41):1069-1077.<br />
[5] Jacobs B L, Gibbons E P, Smith R P, Beriwal S, Komanduri K and Benoit R M. Comparison between real-time intra-operative<br />
ultrasound-based dosimetry and CT-based dosimetry for prostate brachytherapy using cesium-131. 2008. Technol. Cancer Res.<br />
Treat. (7): 463–469.<br />
1065
SOLUCIÓN DE CLASE PARA DISMINUIR DOSIS EN RECTO EN<br />
TRATAMIENTOS DE PRÓSTATA CON RADIOTERAPIA 3D-CRT<br />
C. Andrés 27 , R. Tortosa, D. Alonso, A. Marí, A. d<strong>el</strong> Castillo.<br />
Hospital Clínico Universitario, Unidad <strong>de</strong> Radiofísica, Valladolid, España.<br />
Palabras clave: Radioterapia, 3D-CRT, próstata, recto, Oncentra MasterPlan.<br />
Introducción<br />
Los tumores <strong>de</strong> próstata son uno <strong>de</strong> los tumores con mayor inci<strong>de</strong>ncia en hombres en <strong>el</strong> mundo,<br />
encontrándose habitualmente entre las patologías más comunes en los servicios <strong>de</strong> oncología<br />
radioterápica. Los tratamientos <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong> próstata con radioterapia externa imparten unas dosis muy<br />
altas al tumor, normalmente superiores a los 70 Gy, llegando a ser, en algunos casos, cercana a 80 Gy.<br />
Debido a estas altas dosis, los órganos <strong>de</strong> riesgo cercanos pue<strong>de</strong>n recibir niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis lo<br />
suficientemente altos como para producir complicaciones, que van <strong>de</strong>s<strong>de</strong> leves hasta graves o muy<br />
graves. En concreto, <strong>el</strong> órgano que se su<strong>el</strong>e consi<strong>de</strong>rar como más importante es <strong>el</strong> recto 1,2,3 , <strong>de</strong>bido a su<br />
gran proximidad a la próstata, pudiendo producirse proctitis, necrosis, fístulas o estenosis. Otros órganos<br />
consi<strong>de</strong>rados importantes son la vejiga o las cabezas femorales.<br />
Con técnicas <strong>de</strong> radioterapia 3D conformada (3D-CRT) es complicado reducir dosis en los<br />
órganos <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong> los tratamientos <strong>de</strong> próstata <strong>de</strong>bido a la alta conformación necesaria. A<strong>de</strong>más, en <strong>el</strong><br />
caso particular d<strong>el</strong> recto es necesario formar una concavidad en las líneas <strong>de</strong> isodosis para que se puedan<br />
alcanzar niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis aceptables en la próstata sin llegar a dañar <strong>el</strong> órgano <strong>de</strong> riesgo. Normalmente los<br />
hospitales con tecnología 3D-CRT recurren a una serie <strong>de</strong> configuraciones más o menos estándar <strong>de</strong> los<br />
campos <strong>de</strong> tratamiento, que pue<strong>de</strong>n ir <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los cuatro campos ortogonales, hasta una serie <strong>de</strong> 5, 7 ó 9<br />
campos equidistribuidos.<br />
En nuestro centro se ha afrontado dicho problema con la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> un método <strong>de</strong><br />
radioterapia 3D-CRT que permite mantener las dosis altas en <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> la próstata, reduciendo las<br />
dosis en <strong>el</strong> recto haciendo uso <strong>de</strong> campos segmentados, que consiguen aumentar drásticamente la<br />
conformación <strong>de</strong> la dosis en la próstata incluyendo las zonas cóncavas <strong>de</strong> la misma, reduciendo<br />
consi<strong>de</strong>rablemente las dosis recibidas por <strong>el</strong> órgano <strong>de</strong> riesgo más cercano. En este trabajo se <strong>de</strong>scribe la<br />
solución <strong>de</strong> clase adoptada en nuestro centro, así como una comparación d<strong>el</strong> mismo frente a otras técnicas<br />
habituales <strong>de</strong> tratamiento.<br />
Material y métodos<br />
Para <strong>el</strong> presente estudio se han s<strong>el</strong>eccionado 10 pacientes con carcinoma <strong>de</strong> próstata localizado<br />
tratados previamente en nuestro centro con radioterapia externa. Previo al tratamiento, cada paciente fue<br />
simulado haciendo uso <strong>de</strong> tomografía computerizada (CT) en posición <strong>de</strong>cúbito supino, con una<br />
separación entre cortes <strong>de</strong> 5 mm. Posteriormente los oncólogos radioterapeutas procedieron a la<br />
d<strong>el</strong>ineación d<strong>el</strong> volumen blanco <strong>de</strong> la próstata (PTV), así como <strong>de</strong> los principales órganos <strong>de</strong> riesgo<br />
(recto, vejiga y cabezas femorales) en las propias imágenes CT. Tras la d<strong>el</strong>ineación, se han obtenido unos<br />
volúmenes promedio <strong>de</strong> los órganos que pue<strong>de</strong>n verse resumidos en la Tabla 1:<br />
27 carlosrfk@gmail.com<br />
1066
Tabla 1. Volúmenes <strong>de</strong> las estructuras d<strong>el</strong>ineadas (PTV y órganos <strong>de</strong> riesgo).<br />
Órgano Volumen medio Rango <strong>de</strong> variación<br />
PTV 162,5 cm 3 From 107,24 cm 3 to 252,37 cm 3<br />
Recto 67,31 cm 3 From 48.45 cm 3 to 106.89 cm 3<br />
Vejiga 246,67 cm 3 From 108,28 cm 3 to 478,31 cm 3<br />
Cabezas femorales 150,38 cm 3 From 126,1 cm 3 to 181,56 cm 3<br />
A los pacientes se les prescribió, en todos los casos, una dosis <strong>de</strong> 74 Gy en <strong>el</strong> PTV, impartidos en<br />
37 sesiones <strong>de</strong> tratamiento, lo que se correspon<strong>de</strong> con un fraccionamiento <strong>de</strong> 2 Gy por sesión. Para <strong>el</strong><br />
contorneo <strong>de</strong> los volúmenes, así como para la posterior dosimetría clínica <strong>de</strong> los tratamientos se ha<br />
utilizado <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación Oncentra Master Plan v.3.2 (Nucletron B.V., Veenendaal, Holanda).<br />
El ac<strong>el</strong>erador utilizado para <strong>el</strong> tratamiento ha sido un Varian 2100iX (Varian, Palo Alto, California,<br />
EEUU) dotado con un colimador multiláminas <strong>de</strong> 80 hojas.<br />
El método <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong>sarrollado en nuestro centro y propuesto en este trabajo como<br />
solución <strong>de</strong> clase se compone <strong>de</strong> cinco campos <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> alta energía (15 MV). Dichos campos tienen<br />
unas orientaciones <strong>de</strong> gantry <strong>de</strong> 45º, 315º, 100º, 260º y 180º, pudiendo realizar pequeñas modificaciones<br />
sobre este mod<strong>el</strong>o para ajustarse a la anatomía concreta d<strong>el</strong> paciente. Dichos campos cubren todo <strong>el</strong><br />
volumen blanco, sin excluir ni proteger los órganos <strong>de</strong> riesgo. Posteriormente se aña<strong>de</strong>n cuatro nuevos<br />
segmentos (también <strong>de</strong> energía 15 MV), uno por campo (exceptuando <strong>el</strong> campo posterior <strong>de</strong> 180º), es<br />
<strong>de</strong>cir, con orientaciones <strong>de</strong> gantry <strong>de</strong> 45º, 315º, 100º y 260º. Estos segmentos serán los encargados <strong>de</strong><br />
proteger <strong>el</strong> recto, cubriendo todo <strong>el</strong> volumen d<strong>el</strong> PTV salvo aqu<strong>el</strong> que se solapa con <strong>el</strong> volumen d<strong>el</strong>ineado<br />
d<strong>el</strong> recto. Para realizar la dosimetría, en primer lugar se realiza una distribución <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s monitor<br />
(UM) <strong>de</strong> los cinco campos (sin segmentos) hasta conseguir una dosimetría que cubra correctamente <strong>el</strong><br />
PTV. Posteriormente se aumenta <strong>el</strong> número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor <strong>de</strong> los segmentos hasta<br />
aproximadamente 10 UM cada uno, reduciendo <strong>el</strong> mismo número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor para cada campo<br />
completo complementario.<br />
A modo comparativo se planifican también para cada paciente dos nuevas dosimetrías, basadas<br />
en métodos <strong>de</strong> tratamiento consi<strong>de</strong>rados como estándar:<br />
- Cuatro campos en caja: Se trata <strong>de</strong> una distribución <strong>de</strong> cuatro campos <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> alta energía<br />
(15 MV) distribuidos <strong>de</strong> manera ortogonal en los cuatro ejes cartesianos d<strong>el</strong> paciente (0º-90º-180º-270º)<br />
que se correspon<strong>de</strong>n con las proyecciones anteroposterior (AP), posteroanterior (PA) y laterales <strong>de</strong>recha<br />
(LD) e izquierda (LI). El número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor se ajusta para conseguir la mejor cobertura d<strong>el</strong><br />
volumen blanco.<br />
- Cinco campos: Se planifica también un tratamiento con cinco campos <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> alta energía<br />
(15 MV) con una separación angular <strong>de</strong> 72º entre cada uno, lo que se correspon<strong>de</strong> con unas orientaciones<br />
<strong>de</strong> gantry <strong>de</strong> 0º, 72º, 144º, 216º y 288º). Todos los campos irradian <strong>el</strong> mismo número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s<br />
monitor, siendo dicho número aqu<strong>el</strong> que mejor contribuya a conseguir una cobertura a<strong>de</strong>cuada en <strong>el</strong><br />
volumen blanco.<br />
En la figura 1 se recogen unas reconstrucciones tridimensionales <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> los<br />
campos en las tres modalida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento planificadas:<br />
1067
Cuatro campos en caja Cinco campos Solución <strong>de</strong> clase<br />
Figura 1. Reconstrucción tridimensional <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> radiación en los tres<br />
tratamientos planificados: cuatro campos en caja (izquierda), cinco campos (centro) y solución <strong>de</strong> clase<br />
(<strong>de</strong>recha).<br />
Para que la comparación entre distintas modalida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento sea a<strong>de</strong>cuada, se planifican<br />
<strong>de</strong> modo que los tres tratamientos realicen una cobertura d<strong>el</strong> 100% d<strong>el</strong> volumen blanco al menos con <strong>el</strong><br />
95% <strong>de</strong> la dosis prescrita (en este caso, 70.3 Gy).<br />
La comparación <strong>de</strong> los tratamientos se realiza <strong>de</strong> acuerdo a una serie <strong>de</strong> parámetros, calculados<br />
para cada paciente estudiado. Puesto que los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis recibidos por <strong>el</strong> PTV son equiparables en los<br />
tres tratamientos, se analiza la conformación <strong>de</strong> la dosis alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> volumen blanco haciendo uso <strong>de</strong> un<br />
parámetro conocido como Índice <strong>de</strong> Conformación d<strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> referencia, o CI95 4 . Dicho<br />
índice se <strong>de</strong>fine como <strong>el</strong> ratio d<strong>el</strong> volumen corporal d<strong>el</strong> paciente que recibe un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> dosis mayor que <strong>el</strong><br />
95% <strong>de</strong> la dosis prescrita con respecto al volumen total d<strong>el</strong> PTV que recibe al menos dicho niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> dosis.<br />
A partir <strong>de</strong> dicha <strong>de</strong>finición se pue<strong>de</strong> comprobar que <strong>el</strong> tratamiento que mayor conformación consiga será<br />
aqu<strong>el</strong> cuyo CI95 sea más próximo a la unidad, siendo CI95 = 1 <strong>el</strong> valor i<strong>de</strong>al.<br />
Para realizar la comparativa respecto a los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis recibidos por los órganos <strong>de</strong> riesgo se<br />
utilizan parámetros <strong>de</strong> dosis usualmente empleados y obtenidos <strong>de</strong> la bibliografía. Se <strong>de</strong>fine <strong>el</strong> parámetro<br />
Vx como <strong>el</strong> porcentaje d<strong>el</strong> volumen d<strong>el</strong> órgano que recibe un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> “x” Gy. En la tabla 2 se<br />
resumen los parámetros utilizados para cada órgano <strong>de</strong> riesgo, así como la bibliografía utilizada para <strong>el</strong><br />
uso <strong>de</strong> dicho parámetro y <strong>el</strong> criterio establecido para <strong>el</strong> cumplimiento.<br />
Tabla 2. Parámetros utilizados para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las dosis en los órganos <strong>de</strong> riesgo (recto, vejiga y<br />
cabezas femorales). Se aña<strong>de</strong>n también los criterios <strong>de</strong> cumplimiento utilizados, así como las referencias<br />
empleadas para <strong>el</strong>lo.<br />
Órgano <strong>de</strong> riesgo Parámetros<br />
Criterio <strong>de</strong><br />
Referencias<br />
utilizados<br />
cumplimiento<br />
Recto<br />
V70 < 25% RTOG 0126 5<br />
V40 < 60% RTOG 0126 5<br />
Vejiga V70 < 35% RTOG 0126 5<br />
Cabezas femorales V50 < 10% RTOG 0534 6<br />
Resultados y discusión<br />
Conformación <strong>de</strong> la dosis: Los resultados obtenidos para la conformación <strong>de</strong> la dosis en torno al<br />
volumen blanco se representan en la gráfica 2, que muestra <strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> los índices <strong>de</strong> conformación<br />
1068
para las tres modalida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento. Junto a <strong>el</strong>los, se muestra también <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación<br />
estándar, representado como barra <strong>de</strong> error.<br />
CI 95<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
4 campos (caja) 5 campos Solución <strong>de</strong> clase<br />
Figura 2. Valores promedio d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> conformación d<strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> la dosis para los tres tipos <strong>de</strong><br />
tratamiento. La <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> los datos aparece representada como barra <strong>de</strong> error.<br />
Como pue<strong>de</strong> verse, la solución <strong>de</strong> clase propuesta consigue un aumento consi<strong>de</strong>rable en la<br />
conformación <strong>de</strong> la dosis alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> PTV en comparación con los otros dos métodos comparados,<br />
cuantificada en una mejora superior al 10% en <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> conformación d<strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong><br />
referencia. Dicha diferencia es a<strong>de</strong>más fácilmente observable <strong>de</strong> forma cualitativa en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
planificación. En la figura 3 se muestra a modo <strong>de</strong> ejemplo la imagen <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> la dosis<br />
calculada con <strong>el</strong> planificador en un corte CT <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> los pacientes, para los tres tipos <strong>de</strong> tratamiento.<br />
Como pue<strong>de</strong> observarse, la distribución <strong>de</strong> la dosis y la conformación alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> volumen blanco es<br />
claramente superior para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la solución <strong>de</strong> clase.<br />
1069
Cuatro campos en caja Cinco campos Solución <strong>de</strong> clase<br />
Figura 3. Distribución <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> tratamiento en un corte CT <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> los pacientes para los tres<br />
tipos <strong>de</strong> tratamiento. Se presenta tanto la imagen completa d<strong>el</strong> corte CT como una imagen ampliada <strong>de</strong> las<br />
dosis en la región prostática. Los distintos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis vienen representados por diferentes<br />
coloraciones: amarillo (74 Gy), azul (70,3 Gy), ver<strong>de</strong> (50 Gy), morado (46 Gy) y blanco (20 Gy).<br />
Respecto a las dosis recibidas por los órganos <strong>de</strong> riesgo, los resultados obtenidos se recogen en la<br />
Figura 4:<br />
80 4 campos (caja)<br />
5 campos<br />
Solución <strong>de</strong> clase<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
Recto (V70) Recto (V40) Vejiga (V70)<br />
Figura 4. Valores promedio <strong>de</strong> los distintos parámetros utilizados en <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las dosis en los<br />
órganos <strong>de</strong> riesgo para los tres tipos <strong>de</strong> tratamiento. La <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> los datos aparece<br />
representada como barra <strong>de</strong> error.<br />
1070
Como pue<strong>de</strong> observarse, la solución <strong>de</strong> clase presentada obtiene una gran mejora en la reducción<br />
<strong>de</strong> las dosis en <strong>el</strong> recto, especialmente en niv<strong>el</strong>es altos <strong>de</strong> dosis (V70). La reducción <strong>de</strong> este parámetro se<br />
cuantifica en un 73% en comparación con <strong>el</strong> método <strong>de</strong> los cuatro campos y hasta en un 82% en<br />
comparación con <strong>el</strong> tratamiento que emplea cinco campos. A<strong>de</strong>más, la solución <strong>de</strong> clase es <strong>el</strong> único<br />
método que cumplió los criterios mencionados anteriormente (ver Tabla 2) en todos los casos estudiados.<br />
El método <strong>de</strong> los cuatro campos incumplió los criterios en un 10% <strong>de</strong> los casos, siendo este valor <strong>de</strong> un<br />
40% <strong>de</strong> los casos en <strong>el</strong> método <strong>de</strong> los cinco campos.<br />
Para <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> parámetro que analiza las dosis medias-bajas en <strong>el</strong> recto (V40), <strong>de</strong> nuevo la<br />
solución <strong>de</strong> clase es la que mejores resultados obtiene, consiguiendo una reducción d<strong>el</strong> 14% con respecto<br />
al método <strong>de</strong> los cuatro campos y <strong>de</strong> un 8% con respecto al método <strong>de</strong> los 5 campos. Apenas un 30% <strong>de</strong><br />
los tratamientos realizados con la solución <strong>de</strong> clase no superaron los criterios <strong>de</strong> cumplimiento, siendo un<br />
40% para <strong>el</strong> método <strong>de</strong> los 5 campos y un 70% para <strong>el</strong> método <strong>de</strong> los cuatro campos.<br />
Respecto a los otros dos órganos <strong>de</strong> riesgo, los resultados no muestran diferencias significativas,<br />
si bien es cierto que en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la vejiga, la reducción conseguida con la solución <strong>de</strong> clase llega a ser<br />
hasta d<strong>el</strong> 10%. Todos los casos estudiados cumplieron los criterios para este parámetro en la solución <strong>de</strong><br />
clase y <strong>el</strong> método <strong>de</strong> los cinco campos, y apenas un 10% <strong>de</strong> los casos no cumplió los requisitos en <strong>el</strong><br />
método <strong>de</strong> los cuatro campos en caja. En r<strong>el</strong>ación a las cabezas femorales, los resultados muestran unos<br />
niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis absorbida <strong>de</strong>spreciables, siendo en cualquier caso inferior al 0.3% <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> dicho<br />
órgano que recibió más <strong>de</strong> 50 Gy, por lo que los tres métodos cumplían con creces los criterios <strong>de</strong><br />
cumplimiento, no encontrándose diferencias significativas entre <strong>el</strong>los.<br />
Conclusiones<br />
Haciendo uso d<strong>el</strong> método presentado se consigue una importante reducción <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> recto,<br />
tanto en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis altos como en niv<strong>el</strong>es medios-bajos, aumentando también notablemente la<br />
conformación <strong>de</strong> la dosis alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> volumen blanco, en comparación con los otros dos métodos<br />
consi<strong>de</strong>rados.<br />
Aunque <strong>de</strong> menor importancia, también se consigue una reducción en los niv<strong>el</strong>es altos <strong>de</strong> dosis<br />
en vejiga. Las diferencias encontradas en las dosis a las cabezas femorales no son significativas.<br />
Referencias<br />
1<br />
Schultheiss TE, Lee WR, Hunt MA, et al: Late GI and GU complications in the treatment of prostate cancer. Int J<br />
Radiat Oncol Biol Phys 37:3-11, 1997.<br />
2<br />
Fiorino C, Sanguineti G, Cozzarini C, et al: Rectal dose-volume constraints in high-dose radiotherapy of localized<br />
prostate cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 57:953-962, 2003.<br />
3<br />
Huang EH, Pollack A, Levy L, et al: Late rectal toxicity: Dose-volume effects of conformal radiotherapy for<br />
prostate cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 54:1314-1321, 2002.<br />
4<br />
Mei Sun, Lijun Ma: Treatment of exceptionally large prostate cancer patients with low-energy intensitymodulated<br />
photons. Journal of Applied Clinical Medical Physics, Vol 7, No 4 (2006).<br />
5<br />
RTOG 0126, Radiation Therapy Oncology Group, A phase III randomized study of high dose 3D-CRT versus<br />
standard dose 3D-CRT in patients treated for localized prostate cancer.<br />
6<br />
RTOG 0534, Radiation Therapy Oncology Group, A phase III trial of short term androgen <strong>de</strong>privation with p<strong>el</strong>vic<br />
lymph no<strong>de</strong> or prostate bed only radiotherapy (support) in prostate cancer patients with a rising PSA after radical<br />
prostatectomy.<br />
1071
INCERTIDUMBRES ASOCIADAS A LA BRAQUITERAPIA DE<br />
BRONQUIO<br />
Richarte Reina J.M. 1 , Lupiani Cast<strong>el</strong>lanos J. 1 , Quiñones Rodriguez L.A. 1<br />
Ramos Caballero L.J. 1 , Angulo Paín E. 1 , Iborra Oquendo M. 1 , Castro Ramirez I. 1 , Ureña<br />
Llinares A. 1<br />
1 Hospital Universitario Puerta d<strong>el</strong> Mar, Radiofísica, Ana <strong>de</strong> Viya, 21<br />
RESUMEN<br />
Los tratamientos <strong>de</strong> braquiterapia bronquial son afectados por <strong>el</strong> movimiento (respiración, tos,<br />
incomodidad d<strong>el</strong> paciente, etc…) <strong>de</strong> la sonda alojada en la traquea. A partir <strong>de</strong> las imágenes d<strong>el</strong><br />
TAC, este movimiento se traduce en una trayectoria incierta <strong>de</strong> la sonda según la reconstrucción<br />
que se realice d<strong>el</strong> catéter. Establecer si esta influencia tiene consecuencias importantes en la<br />
ubicación y distancia d<strong>el</strong> tramo <strong>de</strong> bronquio tratado, es <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> este trabajo. Otras<br />
circunstancias, como la imprecisión en la fijación <strong>de</strong> la sonda o la d<strong>el</strong>imitación <strong>de</strong> volúmenes,<br />
aumentan la incertidumbre en la constancia que <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong>be perseguir.<br />
Palabras claves: Bronquio, Incertidumbre, Fuente.<br />
ABSTRACT<br />
Bronchial brachytherapy treatments are affected by the movement (breathing, cough, patient<br />
discomfort, etc ...) of the catheter placed in the trachea. From CT images, this movement is<br />
displayed in a tortuous path of the reconstructed catheter. To establish whether this influence has<br />
important implications in the location and distance of the bronchial tract treated, is the aim of this<br />
work. Other aspects, such as uncertainties in catheter fixing or volume d<strong>el</strong>imitation, reduce the<br />
constant conditions that a treatment must have.<br />
Key Words: Bronchus, Uncertainty, Source.<br />
1. Material y métodos.<br />
Se analizan 19 tratamientos <strong>de</strong> 4 pacientes con cáncer <strong>de</strong> pulmón, realizados con <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong><br />
carga diferida Micros<strong>el</strong>ectron HDR V3 y haciendo uso d<strong>el</strong> Lumencath Applicator Set. Se vu<strong>el</strong>ven<br />
a planificar cada uno <strong>de</strong> estos tratamientos, mediante <strong>el</strong> planificador Plato BPS14.3.5,<br />
estableciendo los siguientes pasos:<br />
1. Se toma <strong>el</strong> mismo extremo distal (“tip end”, Fig.1) d<strong>el</strong> catéter para un mismo TAC <strong>de</strong> un<br />
<strong>de</strong>terminado tratamiento.<br />
1072
Fig. 1 Posición más distal o “Tip end”<br />
2. Se modifica en lo posible la <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los marcadores radio-opacos (ver Fig. 2) implicados<br />
en la reconstrucción d<strong>el</strong> catéter, intentando mantener una trayectoria lo más recta posible<br />
(situación en ocasiones complicada <strong>de</strong>bido al movimiento d<strong>el</strong> paciente).<br />
Fig. 2 Marcador visto en la imagen <strong>de</strong> TAC<br />
3. Se realiza una nueva distribución <strong>de</strong> las posiciones <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> la fuente.<br />
4. Se comprueba la posición r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> la primera y última parada <strong>de</strong> la fuente con los límites<br />
d<strong>el</strong> PTV. Cuando dicha posición <strong>de</strong> parada queda <strong>de</strong>ntro o fuera d<strong>el</strong> PTV <strong>de</strong>cimos que está en<br />
posición “in” o “out” respectivamente, cuando está en la frontera d<strong>el</strong> PTV con <strong>el</strong> exterior en<br />
posición “edge” (ver Fig. 3).<br />
1073
Fig. 3 Posiciones <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> las fuentes<br />
5. Se mi<strong>de</strong> la distancia que existe entre la primera y última fuente ( DT o Distancia <strong>de</strong><br />
Tratamiento), así como la distancia d<strong>el</strong> tip end a la primera fuente (DL o Distancia <strong>de</strong><br />
Localización), valores ambos muy significativos d<strong>el</strong> tratamiento que se aplica (Ver Fig. 4).<br />
2. Resultados.<br />
Fig. 4 Definición <strong>de</strong> las distancias a estudio<br />
La diferencia entre dos DT para distintas planificaciones <strong>de</strong> un mismo tratamiento no supera en<br />
ningún caso la unidad <strong>de</strong> paso (step) que se toma en la disposición <strong>de</strong> las fuentes (máximo 0,5cm,<br />
aproximadamente un 10% d<strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> la distancia <strong>de</strong> tratamiento, ver Fig.5a). Para la DL<br />
la mayor diferencia es <strong>de</strong> 0,75cm (3 veces <strong>el</strong> paso, ver Fig. 5b).<br />
1074
Fig. 5a DL y diferencia<strong>de</strong> DL en los distintos tratamientos<br />
Fig. 5b Diferencia<strong>de</strong> DL en los distintos tratamientos<br />
La posición <strong>de</strong> la primera y última parada <strong>de</strong> la fuente en <strong>el</strong> catéter <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la trayectoria que<br />
siga éste y d<strong>el</strong> criterio que se adopte para fijarlas. Como se ha referido, estas fuentes no se pue<strong>de</strong>n<br />
situar <strong>de</strong> forma continua sino discretamente, con lo que pue<strong>de</strong>n sobresalir más o menos <strong>de</strong> los<br />
límites d<strong>el</strong> PTV (in-edge-out), no <strong>de</strong>pendiendo su posición exacta <strong>de</strong> la persona que realiza la<br />
planificación (ver Fig. 6).<br />
1075
Fig. 6 Visión parcial <strong>de</strong> los resultados tabulados<br />
Un fuerte zigzag <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> tip end al principio d<strong>el</strong> PTV (ver Fig. 7) pue<strong>de</strong> implicar un mal<br />
posicionamiento <strong>de</strong> las fuentes frente a la localización <strong>de</strong> la lesión, mientras que si <strong>el</strong> zigzag<br />
aparece <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> PTV se exten<strong>de</strong>ría la longitud d<strong>el</strong> tramo tratado. Por otra parte, la posición a<br />
partir <strong>de</strong> la cual se aplica <strong>el</strong> tratamiento también <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la situación d<strong>el</strong> PTV y <strong>de</strong> la mayor o<br />
menor penetración <strong>de</strong> la sonda en <strong>el</strong> bronquio, siendo mayor la incertidumbre cuanto mayor es<br />
dicha penetración.<br />
3. Conclusiones.<br />
Fig. 7 Zig-Zag en la reconstrucción d<strong>el</strong> catéter<br />
La sonda Lumencath no permite <strong>el</strong> zigzag en su trayectoria por lo que no sería a<strong>de</strong>cuado que se<br />
permitiera en la reconstrucción d<strong>el</strong> catéter. Actuando <strong>de</strong> esta manera se comprueba que no existe<br />
mucha variación en la DT y DL <strong>de</strong> los tratamientos. Manteniendo un criterio conservador, es <strong>de</strong>cir,<br />
intentando no sub-irradiar la lesión, hemos protocolizado que la primera y última parada <strong>de</strong> la<br />
fuente se realicen en <strong>el</strong> exterior d<strong>el</strong> PTV (primera aparición <strong>de</strong> la parada fuera d<strong>el</strong> PTV o modo<br />
“out”). Siguiendo <strong>el</strong> protocolo adoptado, es conveniente introducir la sonda lo mínimo posible sin<br />
perjuicio d<strong>el</strong> tratamiento, así como, no es necesario ni aconsejable <strong>el</strong> uso excesivo <strong>de</strong> marcas<br />
radio-opacas para la reconstrucción d<strong>el</strong> catéter.<br />
1076
HOMOGENEIZACIÓN DE DOSIS EN CUBA PARA EL<br />
TRATAMIENTO DEL SARCOMA DE KAPOSI MÚLTIPLE DE<br />
EXTREMIDADES INSPIRADO EN TÉCNICAS ANTIGUAS<br />
S. V<strong>el</strong>ázquez Miranda 1,� , D.M. Muñoz Carmona 2 , M. Ortiz Seid<strong>el</strong> 3 , J. Gómez Millán 4 ,<br />
M.M D<strong>el</strong>gado Gil 2 , M.J. Ortega Rodríguez 2 , Mª Domínguez Rodríguez 2 , M.Márquez<br />
García Salazar 2 , E. Bayo Lozano 2<br />
1 HHUU Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Servicio <strong>de</strong> Radiofisica, Sevilla<br />
2 H. Juan Ramón Jiménez, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Hu<strong>el</strong>va<br />
3 HU Virgen Macarena, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla<br />
4 HU Virgen <strong>de</strong> la Victoria, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Málaga<br />
RESUMEN<br />
La irradiación <strong>de</strong> las extremida<strong>de</strong>s inferiores afectadas por sarcoma <strong>de</strong> Kaposi presenta gran<br />
complejidad por la dificultad <strong>de</strong> conseguir una dosis homogénea en las zonas afectadas, dada la<br />
irregular anatomía <strong>de</strong> la zona a irradiar. Se presenta un método para <strong>el</strong>lo consistente en la<br />
inmersión <strong>de</strong> la extremidad afecta en una cuba <strong>de</strong> agua que permite homegeneizar la dosis en la<br />
zona.<br />
Palabras claves: Sarcoma <strong>de</strong> Kaposi múltiple, pie, radioterapia<br />
ABSTRACT<br />
Irradiation of the lower extremities affected by Kaposi's sarcoma has a great complexity due to the<br />
difficulty of achieving a homogeneous dose in the affected areas, given the irregular anatomy of<br />
these. We present a method that involves the immersion of the affected extremity in water to allow<br />
the dose to be homogenized in the area.<br />
Key Words: Multiple Kaposi´s sarcoma, foot, radiotherapy<br />
1. Introducción.<br />
El sarcoma <strong>de</strong> Kaposi clásico es una enfermedad poco común, que se presenta en forma <strong>de</strong> placas<br />
asintomáticas rojas-violáceas, generalmente localizadas en las extremida<strong>de</strong>s inferiores, por <strong>de</strong>bajo<br />
<strong>de</strong> las rodillas, en los tobillos y la región plantar <strong>de</strong> manera preferente. El tratamiento cuando la<br />
enfermedad está diseminada en la pi<strong>el</strong> es la radioterapia con fotones o <strong>el</strong>ectrones que precisan un<br />
diseño <strong>de</strong> haces que se ajusten perfectamente a la distribución anatómica <strong>de</strong> la enfermedad en cada<br />
individuo.<br />
La anatomía problema representa una gran dificultad para la irradiación <strong>de</strong> su superficie dada su<br />
geometría irregular, esto es, lesiones interdigitales y en diferentes planos. Como solución al<br />
tratamiento <strong>de</strong> las lesiones múltiples planteamos la técnica <strong>de</strong> inmersión <strong>de</strong> la extremidad en una<br />
cuba <strong>de</strong> poliestireno expandido para realizar una distribución <strong>de</strong> haces que se ajusten exactamente<br />
a la anatomía <strong>de</strong> la extremidad don<strong>de</strong> se localice <strong>el</strong> sarcoma <strong>de</strong> Kaposi.<br />
� santiago.v<strong>el</strong>azquez.miranda@gmail.com<br />
1077
2. Material y método.<br />
Hemos puesto en práctica una técnica <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> las lesiones múltiples planteando la<br />
inmersión <strong>de</strong> los pies en una cuba <strong>de</strong> poliestireno expandido, con dimensiones <strong>de</strong> 35 × 35 cm,<br />
r<strong>el</strong>lena <strong>de</strong> suero fisiológico que se irradia con dos haces <strong>de</strong> t<strong>el</strong>ecobaltoterapia laterales y opuestos.<br />
Sumergido en <strong>el</strong> fondo <strong>de</strong> la cuba se aña<strong>de</strong> una base <strong>de</strong> 1 cm <strong>de</strong> metacrilato para que la planta <strong>de</strong><br />
los pies no repose directamente sobre <strong>el</strong> poliestireno.<br />
Fig. 1. Imagen d<strong>el</strong> procedimiento utilizado<br />
La geometría <strong>de</strong> irradiación se logra con <strong>el</strong> paciente sentado, la extremidad sumergida en la cuba<br />
<strong>de</strong> tratamiento, <strong>el</strong> gantry a 180° y giro d<strong>el</strong> cabezal para conseguir la irradiación <strong>de</strong> la misma. La<br />
cuba y <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o están marcados para conseguir la a<strong>de</strong>cuada reproducibilidad diaria d<strong>el</strong> tratamiento.<br />
El cálculo se realiza sin necesidad <strong>de</strong> TC simulando la cuba en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación y<br />
usando un algoritmo <strong>de</strong> Pencil Beam para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis.<br />
3. Resultados.<br />
Se ha realizado <strong>el</strong> tratamiento con esta técnica, inspirada en técnicas antiguas, en tres pacientes con<br />
diagnóstico <strong>de</strong> sarcoma <strong>de</strong> Kaposi. Las eda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los pacientes están comprendidas entre 75 y 79<br />
años. Administramos un total <strong>de</strong> 30 Gy con fraccionamiento <strong>de</strong> 3 Gy/día en 5sesione/ semana,<br />
durante 2 semanas. En todos los casos obtuvimos respuesta completa sin objetivar signos <strong>de</strong><br />
toxicidad aguda ni tardía.<br />
1078
Fig. 2. Imágenes <strong>de</strong> los resultados obtenidos<br />
4. Conclusiones.<br />
La técnica <strong>de</strong> tratamiento para <strong>el</strong> sarcoma <strong>de</strong> Kaposi <strong>de</strong> las extremida<strong>de</strong>s inferiores con lesiones<br />
múltiples mediante la inmersión <strong>de</strong> las mismas en una cuba r<strong>el</strong>lena <strong>de</strong> suero fisiológico<br />
homogeiniza la dosis salvando las dificulta<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la distribución irregular <strong>de</strong> las lesiones.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Gressen. Palliative treatment of epi<strong>de</strong>mic Kaposi sarcoma of the feet. American Journal of Clinical Oncology<br />
1999; 22(3): 286-290<br />
[2] Saw. Dosimetric consi<strong>de</strong>rations of water-based bolus for irradiation of extremities. Medical dosimetry 1998;<br />
23(4): 292-295<br />
1079
TÉCNICA DE IRRADIACIÓN PARA TESTÍCULOS EN RECIDIVA<br />
DE LEUCEMIA LINFOBLÁSTICA AGUDA<br />
S. V<strong>el</strong>ázquez Miranda 1,� , M.M. D<strong>el</strong>gado Gil 2 , M. Ortiz Seid<strong>el</strong> 3 , D.M. Muñoz Carmona 2 ,<br />
J. Gómez-Millán 4<br />
1 HHUU Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla<br />
2 H. Juan Ramón Jiménez, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Hu<strong>el</strong>va<br />
3 HU Virgen Macarena, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla<br />
4 HU Virgen <strong>de</strong> la Victoria, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Málaga<br />
RESUMEN<br />
Las técnicas clásicas <strong>de</strong> inmovilización e irradiación testicular en pacientes pediatricos conllevan<br />
un volumen <strong>de</strong> irradiación <strong>de</strong> tejido sano y una variación <strong>de</strong> las dosis en <strong>el</strong> blanco por<br />
modificación <strong>de</strong> volumen testicular mejorables con la tecnica <strong>de</strong>sarrollada. Los testículos se<br />
sumergen en líquido ecografico para preservar <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> irradiación y los haces tiene un<br />
diseño no coplanar. En nuestro primer caso obtuvimos respuesta completa sin objetivar signos <strong>de</strong><br />
toxicidad aguda.<br />
Palabras claves: leucemia, pediatría , irradición testicular<br />
ABSTRACT<br />
The classical techniques of immobilization and testicular irradiation in pediatric patients involve a<br />
volume of healthy tissue irradiation and a variation of the target dose due to modification in<br />
testicular volume. With the presented technique these inconveniences can be overcome. The testes<br />
are immersed in echographic liquid to preserve the volume of irradiation and the irradiation <strong>de</strong>sign<br />
is not coplanar. In our first case we obtained a complete response without observing signs of acute<br />
toxicity.<br />
Key Words: leukemia, pediatrics, testicular irradiation<br />
1. Introducción.<br />
Cuando tenemos que irradiar testículos, especialmente en niños, nos enfrentamos a la dificultad <strong>de</strong><br />
su posicionamiento diario, a las dificulta<strong>de</strong>s dosimétricas para la homogenización <strong>de</strong> las dosis en<br />
una geometría compleja y a la variación <strong>de</strong> su volumen durante la irradiación <strong>de</strong> los mismos. Esto<br />
pue<strong>de</strong> llevar a importantes <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong> las dosis prescritas. A<strong>de</strong>más, en las técnicas habituales<br />
se irradian innecesariamente sínfisis pélvica, ano y periné. Esto en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> pacientes pediátricos<br />
es muy significativo, ya que dosis en <strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> 20Gy producen una <strong>de</strong>sviación d<strong>el</strong> crecimiento<br />
óseo, bajos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> testosterona entorno a 24 Gy y altos porcentajes <strong>de</strong> generación <strong>de</strong> segundos<br />
tumores. Para salvar estos problemas plantemos una inmovilización especial en prono y una<br />
irradiación no coplanar.<br />
� santiago.v<strong>el</strong>azquez.miranda@gmail.com<br />
1080
2. Material y métodos.<br />
Se realiza un inmovilizador personalizado en prono. En este inmovilizador realizaremos una<br />
oquedad <strong>de</strong> silicona para los testículos. El paciente se coloca en prono y con <strong>el</strong> pene sujeto al<br />
tronco por una malla, <strong>de</strong>jando caer los testículos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la oquedad. La oquedad se r<strong>el</strong>lena<br />
entonces <strong>de</strong> g<strong>el</strong> ecográfico. Este g<strong>el</strong> ecográfico absorberá la influencia <strong>de</strong> las variaciones <strong>de</strong><br />
volumen <strong>de</strong> los testículos durante <strong>el</strong> tratamiento, asegurando una a<strong>de</strong>cuada irradiación d<strong>el</strong> escroto.<br />
Fig. 1. Imagen d<strong>el</strong> inmovilizador personalizado<br />
1081
Fig. 2 Detalle d<strong>el</strong> inmovilizador<br />
En esas condiciones se lleva a cabo tanto la simulación virtual como <strong>el</strong> tratamiento diario.<br />
El diseño d<strong>el</strong> tratamiento parte <strong>de</strong> una posición <strong>de</strong> mesa perpendicular a su posición habitual,<br />
permitiendo sin colisiones tratar con ángulos <strong>de</strong> gantry entorno a 55º y a 235º. Cada uno constará<br />
<strong>de</strong> dos segmentos <strong>de</strong> haces <strong>de</strong> 6MV: uno con una irradiación d<strong>el</strong> blanco y protección <strong>de</strong> la sínfisis,<br />
y otro menor irradiando todo lo exterior a la tangente d<strong>el</strong> periné.<br />
Fig. 3 Detalle axial <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> dosis<br />
1082
Fig. 4 Distribución coronal <strong>de</strong> dosis<br />
Fig. 5 Imagen <strong>de</strong> DRR lateral para verificación<br />
1083
Fig. 6 Imágenes <strong>de</strong> la DRR d<strong>el</strong> campo posterior así como <strong>de</strong> su visión sobre <strong>el</strong> paciente y la<br />
imagen general <strong>de</strong> la configuración <strong>de</strong> tratamiento.<br />
1084
Fig. 7 Imágenes <strong>de</strong> la DRR d<strong>el</strong> campo anterior así como <strong>de</strong> su visión sobre <strong>el</strong> paciente y la<br />
imagen general <strong>de</strong> la configuración <strong>de</strong> tratamiento<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Se irradiaron los testículos y epidídimos <strong>de</strong> un niño <strong>de</strong> 5 años con recidiva testicular <strong>de</strong> una<br />
leucemia linfoblástica aguda. La dosis fue <strong>de</strong> 24Gy en 3 semanas. El recto no superó los 1,69Gy ni<br />
la sínfisis los 10Gy, la vejiga recibió una dosis media <strong>de</strong> 0,78Gy con una <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong><br />
0,49Gy, y <strong>el</strong> pene una dosis media <strong>de</strong> 9,58Gy con <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> 5,79Gy. Obtuvimos respuesta<br />
completa sin objetivar signos <strong>de</strong> toxicidad aguda.<br />
4. Conclusiones.<br />
El procedimiento <strong>de</strong> irradiación no coplanar <strong>de</strong> testículos en pacientes en prono con inmovilizador<br />
provisto <strong>de</strong> oquedad <strong>de</strong> silicona para éstos r<strong>el</strong>lena <strong>de</strong> g<strong>el</strong> ecográfico, mejora la reproducibilidad d<strong>el</strong><br />
tratamiento, la precisión <strong>de</strong> la dosis y la protección <strong>de</strong> órganos críticos a niv<strong>el</strong>es aceptables incluso<br />
en niños.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Donaldson . Pediatric patients. Tolerance lev<strong>el</strong>s and effects of treatment. ,Frontiers of radiation therapy and<br />
oncology, 1989 vol.23, pg 390-407.<br />
[2] J.Mirror. Testicular leukemia r<strong>el</strong>apse: Rate of regression and persitent disease after radiation therapy. The<br />
journal of pediatrics. Vol 99, number 3.<br />
[3] E.C. Halperin, LWW , Pediatric radiation oncology, 5 th edition 2011.<br />
1085
ELEVACIÓN CENTRAL DE INMOVILIZACIÓN<br />
PERSONALIZADA DE PACIENTES RADIOTERÁPICOS CON<br />
EXTREMIDADES INFERIORES AFECTAS SIN LÁSER SAGITAL<br />
CENITAL MÓVIL<br />
S. V<strong>el</strong>ázquez Miranda 1,� , M.M. D<strong>el</strong>gado Gil 2 , M. Ortiz Seid<strong>el</strong> 3<br />
1 HHUU Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla<br />
2 H Juan Ramón Jiménez, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Hu<strong>el</strong>va<br />
3 HU Virgen Macarena, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla<br />
RESUMEN<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> inmovilización <strong>de</strong> piernas para <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> sarcomas, cuando no se dispone <strong>de</strong><br />
láser sagital móvil, la reproducibilidad d<strong>el</strong> tratamiento se complica. Para salvar esta dificultad<br />
añadimos una referencia artificial en cada inmovilización en la línea medial. Esta referencia<br />
artificial consiste en una <strong>el</strong>evación <strong>de</strong> la cuna alfa por la colocación <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> un bloque <strong>de</strong><br />
poliestireno ad hoc.<br />
Palabras claves: Inmovilización, sarcoma.<br />
ABSTRACT<br />
In the case of inmovilization of legs for the treatment of sarcomas, when there is no moving<br />
sagittal laser, the reproducibility of treatment is more complicated. To overcome this difficulty we<br />
add an artificial reference mark for each inmovilization located in the median line. This artificial<br />
reference consists on an <strong>el</strong>evation on the alpha cradle due to the placement of a polystyrene block<br />
ad hoc un<strong>de</strong>rneath.<br />
Key Words: Inmovilization, sarcoma.<br />
1. Introducción.<br />
Si no se dispone <strong>de</strong> un láser sagital o cenital móvil la localización <strong>de</strong> tumores en extremida<strong>de</strong>s<br />
inferiores es laboriosa, ya que para referenciar a<strong>de</strong>cuadamente en <strong>el</strong> CT, es necesario tatuar antes<br />
en la mesa <strong>de</strong> tratamiento aprovechando su posibilidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento lateral para r<strong>el</strong>acionar la<br />
línea media con los tatuajes sobre la extremidad. Por las formas anatómicas ocurre con frecuencia<br />
que no se visualizan los láseres sobre las áreas <strong>de</strong> nuestro interés. El problema es superable si entre<br />
las piernas <strong>el</strong>evamos <strong>el</strong> saco o inmovilizador personalizado por encima <strong>de</strong> la altura <strong>de</strong> abdomen d<strong>el</strong><br />
paciente, ya que así tendremos una referencia central fiable y con láseres perfectamente<br />
proyectados.<br />
2. Material y método.<br />
Colocamos entre las piernas d<strong>el</strong> paciente un bloque <strong>de</strong> poliestireno <strong>de</strong> 20x20x8 cm 3 <strong>de</strong> los usados<br />
para la fabricación <strong>de</strong> los mol<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Cerroben. Posteriormente colocamos <strong>el</strong> saco inmovilizador<br />
que tomará las formas <strong>de</strong> las piernas y tendrá un promontorio central muy <strong>de</strong>stacado. Recubrimos<br />
con esparadrapo este promontorio para facilitar <strong>el</strong> trazado <strong>de</strong> líneas por las trayectorias <strong>de</strong> los<br />
láseres. Ya en <strong>el</strong> TAC podremos r<strong>el</strong>acionar fácilmente la línea media con las extremida<strong>de</strong>s, ya que<br />
� santiago.v<strong>el</strong>azquez.miranda@gmail.com<br />
1086
la primera se hace notoria por <strong>el</strong> promontorio. El origen se toma en la cima <strong>de</strong> este promontorio<br />
don<strong>de</strong> se marcan los láseres transversales y sagital.<br />
Fig. 1 Marcado d<strong>el</strong> láser sagital sobre la <strong>el</strong>evación d<strong>el</strong> inmovilizador<br />
1087
Fig. 2. Detalle <strong>de</strong> la inmovilización<br />
Fig. 3. Detalle <strong>de</strong> la fijación <strong>de</strong> la posición d<strong>el</strong> pie en <strong>el</strong> inmovilizador<br />
1088
3. Resultados y discusión.<br />
Los pacientes <strong>de</strong> estas patologías emplean menor tiempo en su simulación y posicionamiento. Se<br />
han reducido los errores <strong>de</strong> interpretación <strong>de</strong> alineamiento y origen.<br />
4. Conclusiones.<br />
El método d<strong>el</strong> promontorio central es sencillo y aplicable en la mayoría <strong>de</strong> las irradiaciones <strong>de</strong><br />
extremida<strong>de</strong>s inferiores.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] S. V<strong>el</strong>ázquez Miranda, M. D<strong>el</strong>gado Gil, M. Ortiz Seid<strong>el</strong>: Actualización , sistematización y codificación <strong>de</strong><br />
la inmovilización <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s para radioterapia 3D. <strong>SEFM</strong>. Revista <strong>de</strong> Física Médica. XVI Congreso <strong>de</strong><br />
la Sociedad Española <strong>de</strong> Física Médica 2007 GRANADA<br />
1089
HIPOFRACCIONAMIENTO DE DOBLE SOBREIMPRESIÓN<br />
INTEGRADA (2XSIB) PARA EL GLIOBLASTOMA<br />
MULTIFORME<br />
S. V<strong>el</strong>ázquez Miranda 1,� , D.M. Muñoz Carmona 2<br />
1 IHHUU Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla<br />
2 H Juan Ramón Jiménez, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Hu<strong>el</strong>va<br />
RESUMEN<br />
El glioblastoma multiforme mezcla su naturaleza <strong>de</strong> α/β bajo con la <strong>de</strong> una proliferación <strong>el</strong>evada.<br />
Para enfrentar este problema nos propusimos hipofraccionar <strong>el</strong> tratamiento con <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la<br />
más probable <strong>de</strong>nsidad clonogénica. Esta re<strong>de</strong>finición d<strong>el</strong> contorneo nos llevó a plantear dos<br />
sobreimpresiones simultaneas (SIB). Con este diseño se han tratado cinco pacientes con<br />
diagnóstico <strong>de</strong> glioblastoma multiforme sin alteraciones en la intensidad <strong>de</strong> las crisis comiciales ni<br />
signos <strong>de</strong> hipertensión intracraneal.<br />
Palabras claves: glioblastoma, SIB.<br />
ABSTRACT<br />
The glioblastoma multiforme presents a mixture of low α/β low and a high proliferation. To<br />
address this problem we proposed to hypofractionate the treatment in r<strong>el</strong>ation with the most<br />
probable <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncy of clonogenic <strong>de</strong>nsity. This re<strong>de</strong>finition of the contouring lead us to consi<strong>de</strong>r<br />
two simultaneous integrated boosts (SIB). With this <strong>de</strong>sign have been treated five patients<br />
diagnosed with glioblastoma multiforme without alterations in the intensity of seizures nor signs<br />
of intracranial hypertension.<br />
Key Words: glioblastoma, SIB<br />
1. Introducción.<br />
El glioblastoma multiforme es un tipo <strong>de</strong> tumor que caracteriza por ser <strong>de</strong> un tipo c<strong>el</strong>ular<br />
proliferativo y con un comportamiento radiobiológico correspondiente a un α/β bajo. De <strong>el</strong>lo se<br />
<strong>de</strong>duce que las posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> éxito son mayores si se trata con fracciones <strong>de</strong> dosis mayores que<br />
las d<strong>el</strong> tratamiento estándar, y que <strong>el</strong> acortamiento d<strong>el</strong> tiempo total es fundamental para reducir los<br />
efectos <strong>de</strong> la proliferación. Aparece en este caso <strong>el</strong> problema <strong>de</strong> la toxicidad en un entorno tan<br />
sensible como <strong>el</strong> encéfalo, con un corto diferencial en radiosenbilidad con <strong>el</strong> glioblastoma y con<br />
un alto diferencial en proliferación. Así, aunque apliquemos radiocirugía, tendremos que reducir<br />
<strong>de</strong>masiado <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> irradiación, infradosificando zonas <strong>de</strong> baja <strong>de</strong>nsidad clonogénica, pero<br />
trascen<strong>de</strong>ntales para la supervivencia d<strong>el</strong> paciente. De ahí que no se hayan encontrados mejoras<br />
con este tipo <strong>de</strong> tratamientos. Nosotros apostamos por una <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia radial <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad<br />
clonogénica y por tanto por una distribución <strong>de</strong> dosis concentrica para esta enfermedad. Esto se<br />
expresa en que a menor <strong>de</strong>nsidad clonogénica estimable, menor dosis y fraccinamiento son<br />
necesarios para <strong>el</strong> control. El contorneo se re<strong>de</strong>fine por tanto según Int. J. Radiation Oncology<br />
Biol. Phys., Vol. 42, No. 1, pp. 137–141, 1998, permitiéndonos la aplicación <strong>de</strong> un fuerte esquema<br />
<strong>de</strong> hipofracionamiento <strong>de</strong>sarrollado por nosotros, con dos SIB incluidos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la profilaxis.<br />
� santiago.v<strong>el</strong>azquez.miranda@gmail.com<br />
1090
2. Material y método.<br />
Consi<strong>de</strong>ramos un primer volumen <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong>nominado Blanco A consistente en GTV + 0,5<br />
cm., que es tratado con una dosis <strong>de</strong> 66 Gy a 3Gy/sesión, 5 sesiones por semana (dosis estándar<br />
equivalente <strong>de</strong> 75 Gy o dosis biológica efectiva <strong>de</strong> 105 Gy5 ). El segundo volumen <strong>de</strong> tratamiento,<br />
<strong>de</strong>nominado Blanco B, consistente en GTV + 1,5 cm., es tratado con una dosis total <strong>de</strong> <strong>de</strong> 55 Gy ,<br />
a 2.5Gy/sesión, 5 sesiones por semana (dosis biológica efectiva <strong>de</strong> 82.5 Gy5). Finamente, <strong>el</strong> tercer<br />
volumen <strong>de</strong> tratamiento, <strong>de</strong>nominado Blanco C y consistente en GTV + 2,5 cm, es tratado con una<br />
dosis <strong>de</strong> 44 Gy a 2 Gy sesión, 5 sesiones por semana.<br />
Fig. 1 Distribución <strong>de</strong> dosis en un plano axial correspondiente a los dos<br />
SIB simultáneos<br />
Con este diseño se han tratado cinco pacientes con diagnóstico <strong>de</strong> glioblastoma multiforme, con<br />
resección quirúrgicas parciales, clínica neurológica y ECOG ≤ 2 entre Enero <strong>de</strong> 2006 y Mayo d<strong>el</strong><br />
2007.<br />
1091
80%<br />
Fig 2<br />
3. Resultados y discusión.<br />
No se produjo durante <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong>terioro <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> vida. La exploración <strong>de</strong> la función<br />
motora, las funciones sensitivas y cereb<strong>el</strong>ares tras la irradiación no se vieron mermadas en r<strong>el</strong>ación<br />
a su estado previo al tratamiento. No aparecieron alteraciones en la intensidad <strong>de</strong> las crisis<br />
comiciales ni signos <strong>de</strong> hipertensión intracraneal.<br />
4. Conclusiones.<br />
100%<br />
Fig. 2. Distribución tridimensional <strong>de</strong> dosis<br />
Fig 3<br />
Fig. 3. Configuración <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> tratamiento<br />
120%<br />
Se disminuyó <strong>el</strong> número <strong>de</strong> días <strong>de</strong> tratamiento lo cual beneficia tanto a los pacientes como a la<br />
r<strong>el</strong>ación coste-efectividad <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> radioterapia.<br />
No se objetivaron signos <strong>de</strong> toxicidad aguda ni tardía <strong>de</strong>pendientes d<strong>el</strong> tratamiento administrado<br />
Aunque se trata <strong>de</strong> una serie pequeña <strong>de</strong> casos la supervivencia libre <strong>de</strong> progresión <strong>de</strong> los pacientes<br />
tratados con hipofraccionamiento y doble SIB coinci<strong>de</strong> con las cohortes históricas <strong>de</strong> nuestro<br />
centro tratados con tratamiento estándar.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Cardinale R.M, Acc<strong>el</strong>erated radiotherapy regimen for malignant gliomas using stereotactic concomitant boosts for<br />
dose escalation<br />
Radiation Oncology Investigations 1998; 6(4): 175-181.<br />
[2] Randall K. Ten Hanken., A brain tumor dose escalation protocol based on effective dose equivalente to prior<br />
experience. Int. J. Radiation Biol. Phys. 1998; 41(1): 137-141,<br />
1092
DISEÑO RADIOBIOLÓGICO PARA TRATAMIENTO SIB<br />
VESÍCULAS/PRÓSTATA CON DISTRIBUCIÓN CÓNCAVA DE<br />
DOSIS EN EL RECTO<br />
M. Jiménez 1 , C. Alarcón 1 , S. V<strong>el</strong>ázquez 1 , M.Herrador 1<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, HH.UU. Virgen d<strong>el</strong> Rocío<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se diseña una distribución <strong>de</strong> haces con radioterapia 3D-conformada para <strong>el</strong><br />
tratamiento d<strong>el</strong> boost integrado simultáneo d<strong>el</strong> a<strong>de</strong>nocarcinoma <strong>de</strong> próstata. Se consigue un buen<br />
cubrimento tumoral a la vez que una baja toxicidad en recto.<br />
Palabras claves: prostata, cancer, SIB<br />
ABSTRACT<br />
The aim of this work is to <strong>de</strong>sign a planning strategy for prostate with simultaneous integrated boost<br />
using standard 3DCRT. This distribution shows a good lev<strong>el</strong> of conformity and a reduced lev<strong>el</strong> of<br />
toxicity in critical structures (rectum).<br />
Key Words: prostate, cancer, SIB.<br />
1. Introducción<br />
Existe en la actualidad un interés creciente por <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong> tratamientos con sobreimpresión simultánea<br />
[1] en aqu<strong>el</strong>los casos en que es radiobiológicamente posible, <strong>de</strong>bido a las ventajas que esto conlleva:<br />
menor tiempo <strong>de</strong> tratamiento y UM, mejor fraccionamientos para tumores <strong>de</strong> α/β bajos y un menor<br />
número <strong>de</strong> errores al no existir la gestión <strong>de</strong> cambio <strong>de</strong> técnica [2].<br />
En <strong>el</strong> caso particular <strong>de</strong> la próstata, nos encontramos ante una patología precisa, ya que es conocida la<br />
ten<strong>de</strong>ncia a hipofraccionar los tratamientos en torno a 2,5 Gy/sesión [3,4]. Proponemos en este trabajo <strong>el</strong><br />
diseño <strong>de</strong> un boost simultáneo integrado, con un α/β═2Gy [5], en los casos en que se disponga <strong>de</strong> al<br />
menos una fase que incluya las vesículas seminales con <strong>el</strong> esquema: vesículas+próstata (60Gy) y<br />
próstata sola (74Gy).<br />
En él se establecen un grupo fijo <strong>de</strong> haces que proporcionan un cubrimiento tumoral a<strong>de</strong>cuado y una<br />
distribución cóncava <strong>de</strong> dosis (DCD) alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> recto, que asegura una toxicidad tolerable incluso con<br />
<strong>el</strong> hipofraccionamiento que vamos a utilizar.<br />
2. Material y Métodos.<br />
Este estudio se llevó a cabo en 5 pacientes con a<strong>de</strong>nocarcinoma <strong>de</strong> próstata <strong>de</strong> riesgo intermedio y alto en<br />
los que al menos en una <strong>de</strong> las fases se incluían las vesículas seminales.<br />
Utilizando <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o radiobiológico Lineal Cuadrático, re-escalamos <strong>el</strong> fraccionamiento pasando <strong>de</strong><br />
74Gy en 37 sesiones a un total <strong>de</strong> 30, esto es, las necesarias para administrar 60 Gy a las vesículas.<br />
Este re-escalado implica que en la planificación la isodosis d<strong>el</strong> 100% <strong>de</strong>be envolver las vesículas,<br />
mientras que la d<strong>el</strong> 115% ro<strong>de</strong>e la próstata.<br />
El diseño d<strong>el</strong> tratamiento se llevó a cabo consi<strong>de</strong>rando que <strong>el</strong> recto quedara liberado <strong>de</strong> una toxicidad<br />
mayor a la habitual si lo circunscribe la curva <strong>de</strong> 90 % <strong>de</strong> la dosis, y <strong>el</strong> 80 % no supera <strong>el</strong> primer tercio <strong>de</strong><br />
la pared anterior.<br />
1093
La distribución <strong>de</strong> haces tiene <strong>el</strong> isocentro en la unión <strong>de</strong> las vesículas, lo que nos permitió segmentar un<br />
box para la parte superior <strong>de</strong> las mismas, y una irradiación más compleja para la parte inferior prostática,<br />
formada por 8 hemicampos (tabla No1).<br />
El ac<strong>el</strong>erador empleado en este trabajo fue un Elekta Synergy y <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación, Pinnacle. La<br />
irradiación se realizó con la distribución <strong>de</strong> haces anteriormente citada, empleando fotones <strong>de</strong> 6MV <strong>de</strong><br />
energía.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Tabla No1. Distribución <strong>de</strong> haces<br />
d<strong>el</strong> hemicampo inferior<br />
Ángulo <strong>de</strong> gantry (º) Peso (%)<br />
0 6<br />
330 5.25<br />
30 5.25<br />
245 4.5<br />
115 4.5<br />
180 1<br />
6,5<br />
270 1<br />
6<br />
90 1<br />
6<br />
1 Campos con bloqueo rectal<br />
Se ha observado en todos los pacientes un buen cubrimiento tumoral, como pue<strong>de</strong> observarse en la figura<br />
1. En <strong>el</strong>la, la distribución <strong>de</strong> haces consigue que la isodosis d<strong>el</strong> 100% abarque la totalidad <strong>de</strong> las vesículas<br />
seminales (color ver<strong>de</strong>), mientras que la d<strong>el</strong> 115% cubra toda la próstata (color naranja).<br />
1094
Figura 1. Imagen sagital y coronal <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>vis <strong>de</strong> un paciente don<strong>de</strong> aparecen coloreadas las isodosis ro<strong>de</strong>ando<br />
a la próstata y a las vesículas seminales.<br />
El diseño <strong>de</strong> los haces conlleva a<strong>de</strong>más una distribución cóncava <strong>de</strong> dosis (DCD) en recto (figura 2) que<br />
permite respetar los límites <strong>de</strong> tolerancia indicados en un fraccionamiento convencional.<br />
Aparecen, sin embargo, dificulta<strong>de</strong>s a la hora <strong>de</strong><br />
aplicar esta técnica cuando la pared rectal está muy próxima a la próstata por lo que es fundamental, en<br />
estos casos, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> enemas.<br />
4. Conclusiones.<br />
Hemos encontrado un diseño <strong>de</strong> tratamiento plausible para la aplicación clínica diaria sin necesidad <strong>de</strong><br />
IMRT con todas las ventajas <strong>de</strong> los SIB en la irradiación <strong>de</strong> próstata con vesículas.<br />
1095
El diseño d<strong>el</strong> tratamiento es a<strong>de</strong>más compatible con límites <strong>de</strong> toxicidad <strong>de</strong> Z<strong>el</strong>esky MJ, aplicada la<br />
distribución sobre tres pacientes tratados con VMAT.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] David Jolly, Din<strong>el</strong>i Alahakone, Juergen Meyer. A rapidArc planning strategy for prostate with simultaneous<br />
integrated boost. Journal of applied clinical medical physics. 2011. 12:(1); 35-49.<br />
[2] Mott JH., Livsey JE., Logue JP. Dev<strong>el</strong>opment of a simultaneous boost IMRT class solution for a hypofraccionated<br />
prostate cancer protocol. Br J. Radiology. 2004; 77 (917):377-86.<br />
[3] Fowler JF., Ritter M., Chapp<strong>el</strong>l RJ., Brenner DJ. What hypofractionated protocols should be tested for prostate cancer?.<br />
Int. J.Radiation Oncology Biol. Phys. 2003. 56:(4); 1093-1104.<br />
[4] Loredana G Marcu. Alterated fractionation in radiotherapy: from radiobiological fractionale to therapeutic gain.<br />
Cancer Treatment Reviews. 2010.<br />
[5] Fowler JF., Chapp<strong>el</strong>l RJ., Ritter M. The prospects for new treatments for prostate cancer. Int. J.Radiation Oncology<br />
Biol. Phys. 2002, 52:(1); 3-5.<br />
1096
INFLUENCIA DE UN PROTOCOLO DIETÉTICO Y<br />
LAXANTE EN RADIOTERAPIA PROSTÁTICA<br />
Pera O, Lozano J, Quera J, Fernán<strong>de</strong>z-V<strong>el</strong>illa E, Rodríguez N, Sanz X, Foro P,<br />
Membrive I, Reig A, Lio J, Algara M<br />
Hospital <strong>de</strong> la Esperanza, Avinguda Santuari Sant Josep <strong>de</strong> la Montoya, 12 08024<br />
Barc<strong>el</strong>ona.<br />
RESUMEN<br />
Introducción: La precisión y exactitud <strong>de</strong> los tratamientos <strong>de</strong> próstata está fuertemente influenciada<br />
por la incertidumbre geométrica introducida por los movimientos d<strong>el</strong> órgano, tanto inter como intra<br />
fracción. En este sentido tanto <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> substancias laxantes como la alimentación d<strong>el</strong> paciente juegan<br />
un pap<strong>el</strong> crucial y por lo tanto la inclusión <strong>de</strong> una dieta <strong>de</strong>stinada a reducir <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> gases y<br />
heces pue<strong>de</strong> conllevar una reducción sustancial <strong>de</strong> los errores cometidos en <strong>el</strong> tratamiento. Material y<br />
métodos: Se compara <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> gas y heces presente en una serie <strong>de</strong> pacientes <strong>de</strong> cáncer <strong>de</strong><br />
próstata sometidos a un tratamiento con magnesia y un protocolo dietético, frente a otra serie <strong>de</strong><br />
pacientes previos a la implantación <strong>de</strong> éste. Dicho protocolo es una adaptación a nuestro entorno <strong>de</strong> lo<br />
publicado por Smitsmans et al (IJROBP vol 71, pp1279-1286, 2008). Resultados y discusión: Los<br />
volúmenes rectales y <strong>de</strong> gas han disminuido significativamente en <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> pacientes sometidos al<br />
protocolo y se ha objetivado una ventaja dosimétrica en este mismo grupo. El protocolo ha sido bien<br />
aceptados por los pacientes y ha sido completado por los doce pacientes estudiados, siendo la<br />
tolerancia d<strong>el</strong> mismo exc<strong>el</strong>ente. Conclusiones: Este protocolo dietético y laxante parece ser útil en<br />
nuestra población para mejorar la precisión d<strong>el</strong> tratamiento. El régimen es bien aceptado y tolerado.<br />
Un mayor número <strong>de</strong> pacientes sometidos al protocolo nos podría confirmar la utilidad <strong>de</strong> éste en<br />
nuestros pacientes.<br />
Palabras claves: Protocolo Dietético. A<strong>de</strong>cuación Recto. Próstata.<br />
1. Introducción<br />
La posición d<strong>el</strong> PTV prostático se ve afectada por los cambios en la distensión rectal. Por otro lado, un<br />
recto muy distendido en <strong>el</strong> momento d<strong>el</strong> TC <strong>de</strong> planificación se ha r<strong>el</strong>acionado con un menor control <strong>de</strong> la<br />
enfermedad (1, 2).<br />
La introducción <strong>de</strong> protocolos dietéticos para conseguir una <strong>de</strong>fecación regular y evitar <strong>el</strong> estreñimiento<br />
parece que disminuye la distensión rectal y <strong>el</strong> movimiento interfracción e intrafracción en <strong>el</strong> paciente.<br />
Esto sería válido para tratamientos con o sin IGRT (3). Hasta <strong>el</strong> momento en nuestro hospital no se ha<br />
utilizado ningún protocolo <strong>de</strong> estas características.<br />
Estudiar la influencia <strong>de</strong> un protocolo dietético y laxante en la distensión rectal <strong>de</strong> pacientes con cáncer <strong>de</strong><br />
próstata tratados con radioterapia (3DCRT/IMRT). Por otro lado, ver la tolerancia y la aceptación <strong>de</strong> este<br />
nuevo protocolo en nuestros pacientes.<br />
2. Material y Métodos.<br />
Adaptamos a nuestra población <strong>el</strong> régimen <strong>de</strong> Smitsmans et al (3). Este se resume en una dieta<br />
antiflatulenta y en la toma <strong>de</strong> 5ml <strong>de</strong> crema <strong>de</strong> magnesia por la noche una semana antes <strong>de</strong> la simulación<br />
y durante todo <strong>el</strong> tratamiento radioterápico.<br />
Comparamos la distensión rectal y <strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> gas rectal entre pacientes sometidos al protocolo y<br />
pacientes previos a la implantación d<strong>el</strong> protocolo. La distensión rectal se valoró calculando la media <strong>de</strong> la<br />
1097
Cross-Sectional Area (CSA, <strong>de</strong>finido como <strong>el</strong> volumen rectal dividido por la longitud) en <strong>el</strong> TC <strong>de</strong><br />
planificación.<br />
Protocolo dietético<br />
Empezar una semana antes <strong>de</strong> la visita <strong>de</strong> simulación y seguir durante todo <strong>el</strong> tratamiento.<br />
1. RECOMENDACIONES GENERALES:<br />
- Comer regularmente y evitar picar entre horas.<br />
- Beber 1,5-2l <strong>de</strong> líquido al día.<br />
- Comer lentamente y masticar bien la comida.<br />
- Comer con la boca cerrada.<br />
- Evitar masticar chicle.<br />
- Evitar engullir los líquidos y beber lentamente.<br />
2. EVITAR LOS SIGUIENTES ALIMENTOS:<br />
- Pan integral.<br />
- Cereales y muesli.<br />
- Frutos secos.<br />
- Verduras: guisantes, judías, garbanzos, lentejas, soja, col, coliflor, cebolla, puerros, “calçots”, ajo,<br />
pimiento, espárragos, alcachofas.<br />
- Frutas: naranjas, piña, ciru<strong>el</strong>as, kiwis, uva, fruta dulce seca.<br />
- Comidas picantes.<br />
- Bebidas con gas.<br />
- Café: Como máximo uno al día.<br />
3. PREPARACIÓN DEL RECTO:<br />
- Tomar 5ml. <strong>de</strong> crema <strong>de</strong> magnesia al día por la noche. Empezar conjuntamente con la dieta (una semana<br />
antes <strong>de</strong> la visita <strong>de</strong> simulación) y seguir hasta <strong>el</strong> final d<strong>el</strong> tratamiento.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Se comparan los 8 últimos pacientes consecutivos anteriores al protocolo con los 8 primeros pacientes<br />
sometidos al nuevo protocolo.<br />
En <strong>el</strong> grupo sometido al protocolo se objetiva una disminución significativa <strong>de</strong> la distensión rectal y d<strong>el</strong><br />
volumen <strong>de</strong> gas en la TC <strong>de</strong> simulación.<br />
Datos:<br />
Gas: 3,30cm3 vs 42.39cm3; p=0,012 (Figura 1)<br />
CSA: 6,77cm2 vs 12.55 cm2; p=0,010 (Figura 2)<br />
El nuevo protocolo fue bien tolerado y aceptado por todos los pacientes (100% <strong>de</strong> cumplimiento).<br />
1098
4. Conclusiones.<br />
La adaptación a nuestro medio d<strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> Smitsmans et al. basado en una dieta antiflatulenta más<br />
crema <strong>de</strong> magnesia parece ser útil en nuestra población para reducir distensión y gas rectal en <strong>el</strong> TC <strong>de</strong><br />
planificación. A la espera <strong>de</strong> datos con más pacientes y d<strong>el</strong> seguimiento <strong>de</strong> los mismos, <strong>el</strong> régimen parece<br />
ser bien aceptado y tolerado en nuestra población. Estos resultados pr<strong>el</strong>iminares permiten po<strong>de</strong>r<br />
recomendar este sencillo protocolo dietético.<br />
REFERENCIAS<br />
1-De Crevoisier et al, IJROBP, 62: 965-973, 2005<br />
2-Heemsbergen et al, IJROBP, 67: 1418-1424, 2007<br />
3- Smitsmans et al, IJROBP, 71:1279-1286, 2008<br />
1099
VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL USO DE TÉCNICAS NO<br />
COPLANARES EN RADIOTERAPIA 3D CONFORMADA DE<br />
ABDOMEN<br />
A. Ureña 1 , I. J. Castro 1 , M.A. Iborra 1 , L. A. Quiñones<br />
1 Hospital Universitario Puerta d<strong>el</strong> Mar, Ana <strong>de</strong> Viya 21, Cádiz<br />
RESUMEN<br />
Uno <strong>de</strong> las localizaciones más complejas en cuanto a radioterapia 3D conformada (3DCRT) está<br />
localizada a niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> abdomen. Nuestro objetivo en este estudio es evaluar técnicas no coplanares a<br />
niv<strong>el</strong> dosimétrico. Para <strong>el</strong>lo escogimos diez pacientes con cánceres <strong>de</strong> estómago y páncreas y<br />
utilizamos una técnica <strong>de</strong> 3 o 4 campos en los que se optimizaban todos los parámetros <strong>de</strong> los<br />
haces para que irradiasen <strong>el</strong> menor área posible <strong>de</strong> los órganos <strong>de</strong> riesgo en <strong>el</strong> BEV. En la mayoría<br />
<strong>de</strong> los casos se aprecia una mejora en las dosis a los órganos <strong>de</strong> riesgo sin que haya una pérdida<br />
significativa <strong>de</strong> la cobertura en <strong>el</strong> tumor. Por contraprestación, implican un mayor tiempo <strong>de</strong><br />
tratamiento respecto a los tratamientos en caja convencionales.<br />
Palabras claves: Abdomen, 3DCRT, haces no coplanares.<br />
ABSTRACT<br />
One of the more complex localizations in 3DCRT is the abdomen due to the presence of a high<br />
amount of organs at risk. Our goal is to evaluate non-coplanar techniques. For our purposes, we<br />
chose ten patients with stomach or pancreas cancer. We used a technique that consists of three or<br />
four non coplanar fi<strong>el</strong>ds in which all the paramaters were optimized to minimize the superimposed<br />
area between beams and OAR in the BEV. Our results show that in most of cases there is an<br />
improvement in the dose d<strong>el</strong>ivered to organ at risk while there isn’t luck of coverage of dose in<br />
PTV. On other hand, this technique involves a higher treatment time d<strong>el</strong>ivery compared to<br />
standard box techniques.<br />
Key Words: Abdomen, 3DCRT, non-coplanar beams.<br />
1. Introducción<br />
La radioterapia 3D en localizaciones <strong>de</strong> abdomen, sobre todo en cánceres <strong>de</strong> páncreas y estómago<br />
su<strong>el</strong>e ser extremadamente complicada si queremos cumplir las restricciones <strong>de</strong> dosis en órganos <strong>de</strong><br />
riesgo, <strong>de</strong>bido, por un lado a la proximidad al PTV y, por otro, a la cantidad <strong>de</strong> <strong>el</strong>los (hígado, riñones,<br />
intestino, pulmones, médula, etc). De todos <strong>el</strong>los, los más críticos son los riñones, que a<strong>de</strong>más<br />
presentan unos valores <strong>de</strong> tolerancia, en la mayoría <strong>de</strong> los casos difíciles <strong>de</strong> cumplir. Para <strong>el</strong>lo, se<br />
están utilizando en nuestro hospital técnicas no coplanares para dichas patologías, obteniendo buenos<br />
resultados tanto en recubrimiento d<strong>el</strong> PTV como en las dosis a ambos riñones.<br />
2. Material y métodos<br />
Planificador <strong>de</strong> tratamientos PCRT v. 5.08.<br />
Tablas <strong>de</strong> tolerancia <strong>de</strong> órganos <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong> EMAMI 1 y <strong>de</strong> QUANTEC 2 .<br />
Se han escogido diez pacientes con cáncer <strong>de</strong> páncreas o estómago con dosis prescritas <strong>de</strong> 45 o 50,4 Gy.<br />
Todos los tratamientos se han planificado con dos tipos <strong>de</strong> planes: uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los con haces coplanares y <strong>el</strong><br />
otro realizando giros <strong>de</strong> mesa. Se utilizaron esquemas <strong>de</strong> tres haces (anterior y dos laterales) o con cuatro<br />
1100
campos en caja, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> la idoneidad <strong>de</strong> los mismos en cada caso. En todos los planes con<br />
campos no coplanares se ha realizado un giro <strong>de</strong> mesa en <strong>el</strong> haz anterior y en algunos <strong>de</strong> <strong>el</strong>los, en los<br />
laterales para optimizar al máximo <strong>el</strong> bloqueo <strong>de</strong> los riñones mediante <strong>el</strong> colimador multiláminas.<br />
En cualquier caso, se han conformado las láminas automáticamente (con un margen <strong>de</strong> 5 mm) para evitar<br />
la variabilidad introducida por <strong>el</strong> dosimetrista y para que la comparación entre planes sea válida y<br />
reproducible. Así mismo hemos utilizado los mismos giros <strong>de</strong> colimador para los planes con haces<br />
coplanares y no coplanares.<br />
Analizamos una serie <strong>de</strong> indicadores para evaluar la bondad <strong>de</strong> la nueva técnica <strong>de</strong> un modo objetivo. En<br />
este sentido, nunca hemos obtenido dosis mayores al 107% <strong>de</strong> la dosis prescrita en los PTV <strong>de</strong> ninguno <strong>de</strong><br />
los planes. Para <strong>el</strong> PTV utilizamos <strong>el</strong> V95 (%), intentando lograr que al menos recubra <strong>el</strong> 95% d<strong>el</strong> volumen<br />
blanco. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los riñones evaluamos la dosis media y <strong>el</strong> V15 (%). Para <strong>el</strong> hígado evaluamos<br />
únicamente la dosis media.<br />
Fig.1 Corte axial coplanar Fig.2 Corte sagital coplanar<br />
Fig. 3 Corte coronal planar<br />
1101
Fig.4 Corte axial no coplanar Fig.5 Corte sagital no coplanar<br />
3. Resultados y discusión<br />
Fig.6 Corte coronal no coplanar<br />
Quedan reflejados en las gráficas y tablas que quedan a continuación.<br />
1102
Tabla No.1 Encabezado <strong>de</strong> la tabla<br />
VOLUMEN RIÑÓN DERECHO RIÑÓN IZQUIERDO HIGADO PTV<br />
MAGNITUD V15 (%)<br />
DOSIS<br />
MEDIA<br />
(Gy)<br />
NO<br />
COP<br />
COP<br />
V15 (%)<br />
DOSIS<br />
MEDIA<br />
(Gy)<br />
NO<br />
COP<br />
COP<br />
DOSIS<br />
MEDIA<br />
(Gy)<br />
NO<br />
COP<br />
COP<br />
V95 (%)<br />
TÉCNICA COP<br />
NO<br />
COP<br />
COP<br />
NO<br />
COP<br />
COP<br />
NO<br />
COP<br />
PROMEDIO 28,4 16,9 10,2 8,0 42,1 30,7 14,0 11,8 17,4 16,8 98,8 99,0<br />
4. Conclusiones<br />
La nueva técnica implica una reducción consi<strong>de</strong>rable <strong>de</strong> la dosis a los riñones (tanto para la dosis media<br />
como para la dosis al 15% <strong>de</strong> volumen), principal objetivo <strong>de</strong> nuestro estudio.<br />
En cuanto al recubrimiento d<strong>el</strong> PTV no hay una mejora <strong>de</strong>terminante y <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> caso. La <strong>de</strong>sventaja<br />
en términos dosimétricos radica en una mayor dosis en pulmones aunque no pue<strong>de</strong> evaluarse al no<br />
realizarse TCs que los incluyan completamente. Sin embargo, la dosis en pulmones, a pesar <strong>de</strong> evaluarlos<br />
parcialmente no llega a superar la dosis <strong>de</strong> restricción V20
En cuanto a la dosis media en hígado, tampoco <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> una técnica no coplanar implica mejora<br />
significativa alguna.<br />
Como inconveniente, cabe <strong>de</strong>cir que la técnica no coplanar ofrece un mayor tiempo <strong>de</strong> tratamiento ya que<br />
los giros <strong>de</strong> mesa no pue<strong>de</strong>n realizarse automáticamente <strong>de</strong>s<strong>de</strong> todas las consolas <strong>de</strong> control y los haces<br />
no coplanares no son válidos a la hora <strong>de</strong> colocar al paciente mediante imágenes portales lo que implica la<br />
necesidad <strong>de</strong> enviar dos haces ortogonales adicionales para su colocación en la primera sesión <strong>de</strong><br />
tratamiento y en las siguientes verificaciones semanales.<br />
5. Referencias<br />
[1] “Quantitative Analysis of normal tissue effects in the clinic”. Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., Vol. 76, No.<br />
3, Supplement, pp. S2-S2, 2010<br />
[2] “Three-dimensional non-coplanar conformal radiotherapy yi<strong>el</strong>ds better results tan traditional beam arrangements<br />
for adjuvant treatment of gastric cáncer”. Viacheslav Soyfer, M. D., Benjamin W. Corn, M. D., Alex M<strong>el</strong>amud, B.S.,<br />
Shlomi Alani, M. S., Haim Temp<strong>el</strong>hof, M.S., Anat Shmu<strong>el</strong>i, M. D., Arie Figer, M.D., and F<strong>el</strong>ix Kovner, M.D., Ph.D.<br />
[3] “Tolerance of normal tissue to therapeutic irradiation”. B. Emami M.D., J. Lyman Ph.D., A. Brown<br />
M.D., L. Cola M.D., M. Goitein Ph.D., J.E. Munzenri<strong>de</strong>r M.D., B. Shank M.D., L.J. Solin M.D. and M.<br />
Wesson M.D..<br />
1104
VERIFICACIÓN DE TRATAMIENTOS COMPLEJOS DE ORL EN<br />
RADIOTERAPIA 3D CONFORMADA CON LA MATRIZ<br />
BIDIMENSIONAL DE DETECTORES PTW 2D ARRAY SEVEN29<br />
(T10024)<br />
A. Ureña, L.J. Ramos, E. Angulo y M.A. Iborra<br />
U.G.C. Radiofísica Hospitalaria. Hospital Puerta d<strong>el</strong> Mar. Cádiz<br />
RESUMEN<br />
Como un paso previo a la implementación <strong>de</strong> Radioterapia <strong>de</strong> Intensidad Modulada (IMRT) en nuestro<br />
hospital, hemos <strong>de</strong>cidido llevar a cabo verificaciones <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> cabeza y cu<strong>el</strong>lo que se imparten a<br />
pacientes. Aunque en principio puedan ser consi<strong>de</strong>rados como Radioterapia 3D Conformada (3D CRT),<br />
es más real clasificarlos como una IMRT directa <strong>de</strong>bido a que la mayoría <strong>de</strong> los campos <strong>de</strong> tratamiento<br />
bloquean parcialmente <strong>el</strong> tumor así como <strong>el</strong> isocentro. Por tanto, se hace recomendable realizar un control<br />
<strong>de</strong> calidad para asegurar una concordancia entre la dosis generada por <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación y la<br />
impartida a los pacientes. Para la verificación, hemos usado la matriz bidimensional <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
PTW 2D ARRAY SEVEN 29 junto con <strong>el</strong> maniquí Octavius. Para <strong>el</strong>lo, <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> los pacientes se<br />
transfería al maniquí haciendo coincidir <strong>el</strong> isocentro con <strong>el</strong> punto efectivo <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> la cámara central.<br />
Se realizaron comparaciones entre la dosis en la cámara central y en mapas coronales <strong>de</strong> dosis calculados<br />
por <strong>el</strong> planificador y los obtenidos por <strong>el</strong> 2D ARRAY. Nuestros resultados confirman que es un método<br />
rápido y fiable para los controles <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los tratamientos.<br />
ABSTRACT.<br />
As a step before Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT) implementation in our clinical center, we<br />
have consi<strong>de</strong>red to carry out verifications of head and neck treatments that are being d<strong>el</strong>ivered to patients.<br />
Although at a first sight, they can be classified as 3D conformal radiotherapy (3DCRT), it’s more realistic<br />
to consi<strong>de</strong>r them as a forward IMRT technique due to the majority of the treatment fi<strong>el</strong>ds block partially<br />
the planning tumor volume (PTV) and isocenter as w<strong>el</strong>l. Thus, it’s highly recommen<strong>de</strong>d to perform<br />
quality assurances (QA) to ensure a good agreement between doses computed by treatment planning<br />
system (TPS) and doses d<strong>el</strong>ivered to patients. For verification purposes, we have used a 2D ion chamber<br />
array (PTW 2DARRAY SEVEN29) together with Octavius Phantom. The treatment plan is transferred<br />
onto Octavius phantom placing the isocenter at the effective point of the central ion chamber.<br />
Comparisons between dose at the central ion chamber and coronal map doses in the matrix <strong>de</strong>ctector<br />
plane were ma<strong>de</strong> in or<strong>de</strong>r to check the agreement between the dose computed by TPS and the<br />
experimental dose generated by the 2D matrix of ion chambers. Our results confirm that it’s a fast and<br />
r<strong>el</strong>iable method for treatments QA.<br />
1.Introducción<br />
La implantación <strong>de</strong> nuevas técnicas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> alta conformación como la IMRT hace necesario un<br />
control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los pacientes. Sin embargo, no <strong>de</strong>be obviarse la cantidad<br />
<strong>de</strong> recursos humanos y <strong>de</strong> tiempo que genera esta práctica, máxime cuando en nuestro hospital la carga<br />
asistencial es notable y es necesario una racionalización y optimización en la gestión <strong>de</strong> recursos<br />
humanos, materiales y temporales. Por todo <strong>el</strong>lo, <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong>stinado para la verificación <strong>de</strong> pacientes ha<br />
<strong>de</strong> reducirse al máximo más aún cuando va a ser una práctica diaria. Actualmente se han presentado<br />
nuevos métodos <strong>de</strong> verificación inmediatos como <strong>el</strong> que preten<strong>de</strong>mos utilizar, compuesto por una matriz<br />
<strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización bidimensional, que conllevan un consumo <strong>de</strong> recursos <strong>de</strong> espacio y tiempo<br />
menores que los generados por la verificación mediante p<strong>el</strong>ícula radiocrómica y cámara <strong>de</strong> ionización,<br />
obteniendo a<strong>de</strong>más los resultados <strong>de</strong> la verificación <strong>de</strong> un modo casi completamente instantáneo.<br />
----------------------------------------<br />
antoniourena1976@gmail.com<br />
1105
2. Materiales y métodos.<br />
Para nuestro propósito, utilizamos <strong>el</strong> maniquí Octavius Phantom <strong>de</strong> PTW (T40051), dicho maniquí tiene<br />
forma octogonal con una cavidad en su parte central para insertar <strong>el</strong> PTW 2D-ARRAY seven29<br />
(T10024). El <strong>el</strong>ectrómetro asociado es <strong>de</strong>nominado ARRAY Interface. Todas las experiencias fueron<br />
llevadas a cabo en un ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones Siemens ONCOR con un colimador MLC <strong>de</strong> 160<br />
láminas. El planificador utilizado fue <strong>el</strong> PCRT v. 5.08 y <strong>el</strong> programa <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> dosis fue <strong>el</strong> Verisoft<br />
v.4.0 <strong>de</strong> PTW.<br />
Fig 1.- Maníqui Octavius con <strong>el</strong> 2D ARRAY insertado<br />
El tratamiento consiste en diez haces <strong>de</strong> fotones no coplanares estáticos. El tratamiento es simétrico<br />
respecto a la línea media cráneo-caudal d<strong>el</strong> paciente. La configuración <strong>de</strong> los campos es la siguiente:<br />
Tabla1.- Configuración <strong>de</strong> los campos <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> la técnica empleada.<br />
Campo Giro <strong>de</strong> Gantry Giro <strong>de</strong> mesa Cuña virtual<br />
OAI 60º - 70º 340 º Antero - posterior (60º)<br />
OAD 290º - 300º 20 º Antero – posterior (60º)<br />
LI 90º - 95º 340º NO<br />
LD 270º - 265º 20º NO<br />
LOPI 110º - 115º 340º NO<br />
LOPD 250º - 255º 20º NO<br />
OPI 130º – 140º 340º Craneo - caudal (no siempre)<br />
OPD 220º – 230º 20º Craneo - caudal (no siempre)<br />
PAI 165º 340º NO<br />
PAD 195º 20º NO<br />
La técnica intenta simular una terapia rotacional al estar comprendido <strong>el</strong> giro d<strong>el</strong> brazo <strong>de</strong> los 60º<br />
hasta los 165º como pue<strong>de</strong> verse en la figura <strong>de</strong> más abajo. Los haces inci<strong>de</strong>ntes por <strong>el</strong> lado <strong>de</strong>recho son<br />
simétricos a los presentados en <strong>el</strong> lado izquierdo.<br />
OAI LI LOPI OPI<br />
PAI<br />
Fig 2.- Imagen esquématica <strong>de</strong> los haces <strong>de</strong> tratamiento<br />
1106
De todos los campos, únicamente los oblicuos anteriores (OAI y OAD) irradian todo <strong>el</strong> PTV, en <strong>el</strong> resto<br />
la médula queda bloqueada por <strong>el</strong> colimador MLC y sólo se irradia parcialmente <strong>el</strong> PTV.<br />
Una vez validado en <strong>el</strong> planificador PCRT <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> cinco casos típicos <strong>de</strong> ORL por <strong>el</strong> Oncólogo<br />
Radioterapeuta se proce<strong>de</strong> a su exportación y cálculo en <strong>el</strong> maniquí OCTAVIUS, d<strong>el</strong> que previamente se<br />
ha realizado un TC <strong>de</strong> simulación haciendo coincidir <strong>el</strong> isocentro d<strong>el</strong> tratamiento con <strong>el</strong> punto efectivo la<br />
cámara central d<strong>el</strong> 2D-ARRAY. De ahí obtenemos un mapa <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> plano coronal coinci<strong>de</strong>nte con<br />
<strong>el</strong> plano <strong>de</strong> las cámaras <strong>de</strong> ionización d<strong>el</strong> 2DARRAY así como la dosis en la cámara central.<br />
Se imparten los tratamientos en <strong>el</strong> maniquí OCTAVIUS <strong>de</strong> la misma forma que en <strong>el</strong> paciente y se<br />
compara la dosis haz a haz para ver posibles <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias angulares, atenuación <strong>de</strong> la mesa, exactitud <strong>de</strong><br />
la dosis <strong>de</strong> las cuñas (Siemens establece una tolerancia d<strong>el</strong> 5% en la dosis para la cuña <strong>de</strong> 60º)…<br />
Usando <strong>el</strong> programa Verisoft comparamos la dosis absorbida por la cámara central d<strong>el</strong> 2D- ARRAY con<br />
la calculada por <strong>el</strong> planificador. Así mismo, también se realiza una comparación <strong>de</strong> la dosis r<strong>el</strong>ativa<br />
obtenida por <strong>el</strong> 2D-ARRAY con los mapas coronales <strong>de</strong> dosis generados por <strong>el</strong> planificador. El análisis<br />
<strong>de</strong> la función gamma (5 mm - 5% y 3 mm - 3%) así como <strong>el</strong> tanto por ciento <strong>de</strong> los puntos que pasan<br />
dicho criterio se presentan como un buen indicador para establecer la bondad <strong>de</strong> la dosimetría y su ajuste<br />
a lo planificado.<br />
3. Resultados y discusión<br />
Los resultados obtenidos se muestran a continuación.<br />
Tabla 2.- Comparación <strong>de</strong> los resultados obtenidos<br />
Dosis en <strong>el</strong> isocentro (Gy) Puntos que pasan <strong>el</strong><br />
TPS 2D-ARRAY Error<br />
(%)<br />
criterio gamma 3 mm y<br />
3%<br />
Puntos que pasan <strong>el</strong><br />
criterio gamma 5% y 5<br />
mm<br />
Paciente 1 1,97 2,04 3,4 99,1 99,5<br />
Paciente 2 1,83 1,82 -0,6 90,1 98,5<br />
Paciente 3 1,65 1,62 -1,8 75,7 94,9<br />
Paciente 4 1,81 1,86 2,5 84,4 93,3<br />
Paciente 5 1,95 1,91 -2,1 99,1 100,0<br />
Como ejemplo mostramos los análisis para <strong>el</strong> paciente 4 y d<strong>el</strong> 5 para <strong>el</strong> criterio gamma (3 mm y 3%)<br />
1107
Fig 3.- Presentación <strong>de</strong> los resultados en la interfaz d<strong>el</strong> VERISOFT <strong>de</strong> PTW<br />
4. Conclusiones<br />
A tenor <strong>de</strong> los resultados obtenidos po<strong>de</strong>mos concluir la idoneidad tanto <strong>de</strong> la técnica como d<strong>el</strong> diseño<br />
experimental <strong>de</strong> verificación <strong>de</strong> tratamientos. La rapi<strong>de</strong>z, reproducibilidad y <strong>el</strong> análisis inmediato <strong>de</strong> los<br />
1108
esultados en la verificación hacen que este método sea a<strong>de</strong>cuado en centros como <strong>el</strong> nuestro, en don<strong>de</strong> la<br />
presión asistencial hace que <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> disponibilidad <strong>de</strong> máquina sea muy reducido.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Van Esch,A. et al. On-line quality assurance of rotational radiotherapy treatment d<strong>el</strong>ivery by means of a 2D ion<br />
chamber array and the Octavius phantom. Med. Phys. 2007; 34(10):3825-3837<br />
1109
TRATAMIENTO CRANEOESPINAL MULTI-ISOCÉNTRICO CON<br />
IMRT Y GUIADO POR IMAGEN EN ACELERADOR LINEAL<br />
BASADO EN GANTRY.<br />
M. Sáez B<strong>el</strong>trán; B. Caballero Perea; C. Rodríguez Rodríguez, F. Sáez B<strong>el</strong>trán 1, ; Elena Arminio<br />
Díaz; A. López Fernán<strong>de</strong>z; J.R. Gómez Fervienza; P. Crespo Díez;<br />
N. Cantarero Valenzu<strong>el</strong>a; M. Álvarez Sánchez<br />
Hospital <strong>de</strong> Fuenlabrada, Servicio <strong>de</strong> Oncología, C/ Camino d<strong>el</strong> molino 2, CP: 28942<br />
Madrid<br />
1 Complejo Asistencial <strong>de</strong> Zamora, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, C/ Hernán Cortés nº 40, CP:<br />
49021 Zamora<br />
RESUMEN<br />
Introducción: El objetivo es la realización un tratamiento craneoespinal con un ac<strong>el</strong>erador lineal<br />
basado en gantry dotado <strong>de</strong> MLC, mesa <strong>de</strong> fibra <strong>de</strong> carbono y capacidad <strong>de</strong> Imagen Guiada. La gran<br />
longitud <strong>de</strong> tratamiento (paciente <strong>de</strong> 1,80m <strong>de</strong> altura) supuso una gran dificultad por necesitar todo <strong>el</strong><br />
recorrido d<strong>el</strong> movimiento longitudinal <strong>de</strong> la mesa para po<strong>de</strong>r cubrir a<strong>de</strong>cuadamente <strong>el</strong> PTV, y a<strong>de</strong>más<br />
librar los tornillos <strong>de</strong> sujeción metálicos d<strong>el</strong> extensor craneal <strong>de</strong> la mesa que impedía inci<strong>de</strong>ncias<br />
posteriores.<br />
Material y métodos: Para po<strong>de</strong>r <strong>de</strong>terminar exactamente la posición <strong>de</strong> los tornillos <strong>de</strong> la in<strong>de</strong>xación<br />
respecto a la mesa en la planificación se realizó un TAC previo a la mesa <strong>de</strong> tratamiento d<strong>el</strong><br />
ac<strong>el</strong>erador en toda su longitud, contorneando <strong>el</strong> tablero <strong>de</strong> carbono, los puntos <strong>de</strong> in<strong>de</strong>xación y los<br />
tornillos <strong>de</strong> sujeción d<strong>el</strong> extensor craneal. Para garantizar la comodidad y reproducibilidad d<strong>el</strong><br />
tratamiento, <strong>el</strong> paciente fue colocado en <strong>de</strong>cúbito supino, inmovilizado con una mascarilla<br />
termoplástica <strong>de</strong> cabeza y hombros, cuña en las rodillas y brazos libres. Ambos TAC se fusionaron y<br />
co-registraron las marcas <strong>de</strong> in<strong>de</strong>xación <strong>de</strong> la mesa e inmovilizador para escoger la posición más<br />
conveniente para po<strong>de</strong>r tratarse en toda su longitud, obligando a la mesa a alcanzar la posición más<br />
extendida para po<strong>de</strong>r alcanzar a<strong>de</strong>cuadamente <strong>el</strong> Saco Tecal. Se transfirieron los contornos <strong>de</strong> la mesa<br />
al TAC d<strong>el</strong> paciente para tenerlos en cuenta a la hora <strong>de</strong> escoger las orientaciones <strong>de</strong> los campos.<br />
A<strong>de</strong>más se midió mediante un array <strong>de</strong> cámaras la transmisión d<strong>el</strong> extremo <strong>de</strong> la mesa (sin extensor)<br />
para medir la atenuación d<strong>el</strong> extremo y po<strong>de</strong>r <strong>de</strong>terminar la máxima apertura <strong>de</strong> los campos con<br />
inci<strong>de</strong>ncia posterior. Una vez <strong>de</strong>terminado, se dispusieron 3 isocentros (Cervical, Dorsal y Lumbar)<br />
con al menos 2 cm <strong>de</strong> solapamiento entre los campos adyacentes para po<strong>de</strong>r modular las fluencias. La<br />
orientación <strong>de</strong> los campos escogida varió entre los isocentros. Para <strong>el</strong> isocentro Cervical se escogieron<br />
campos laterales y anteriores para po<strong>de</strong>r librar los tornillos <strong>de</strong> sujeción d<strong>el</strong> extensor <strong>de</strong> la mesa. En <strong>el</strong><br />
isocentro Dorsal campos oblicuos posteriores y anterior, y en <strong>el</strong> isocentro Lumbar campos oblicuos<br />
posteriores. En total fueron 13 campos (6+4+3). Para generar <strong>el</strong> PTV se dio un margen <strong>de</strong> 1cm al<br />
CTV, y se tomó como órganos <strong>de</strong> riesgo los pulmones, los riñones, tiroi<strong>de</strong>s, y <strong>el</strong> contorno externo. Se<br />
procuró disminuir la dosis integral introduciendo restricciones en <strong>el</strong> contorno externo. Se realizó un<br />
tratamiento <strong>de</strong> IMRT, tipo step&shoot, a partir <strong>de</strong> las orientaciones s<strong>el</strong>eccionadas, manteniendo la<br />
homogeneidad <strong>de</strong> la dosis prescrita en las zonas <strong>de</strong> solapamiento. En zonas puntuales fuera <strong>de</strong> las <strong>de</strong><br />
solapamiento se modificó manualmente las fluencias, para evitar puntos calientes superiores al 107%<br />
una vez segmentadas. Se realizó un control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> los campos <strong>de</strong> IMRT y se verificó mediante<br />
cámara <strong>de</strong> ionización, array bidimensional <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización y p<strong>el</strong>ícula radiocrómica la dosis<br />
en las zonas <strong>de</strong> solapamientos <strong>de</strong> campos. Se realizó una simulación d<strong>el</strong> paciente en la mesa en la<br />
posición <strong>de</strong> tratamiento para po<strong>de</strong>r medir <strong>el</strong> pan<strong>de</strong>o <strong>de</strong> la mesa entre las posiciones sucesivas <strong>de</strong> la<br />
mesa para cada isocentro, dato que se usó para corregir la altura <strong>de</strong> la mesa en <strong>el</strong> tratamiento. Se contó<br />
con un ac<strong>el</strong>erador con MLC <strong>de</strong> láminas <strong>de</strong> 0.5cm <strong>de</strong> grosor nominal a DFS=100 cm y un sistema <strong>de</strong><br />
adquisición <strong>de</strong> ConeBeam <strong>de</strong> Megavoltaje <strong>de</strong> 6MV. El posicionamiento d<strong>el</strong> paciente se realizó <strong>de</strong> la<br />
siguiente manera para cada sesión: Se realiza primero un ConeBeam para <strong>el</strong> isocentro Lumbar, que es<br />
<strong>el</strong> más exigente pues la mesa estaba en la posición más extrema. Se ajustaba la posición longitudinal<br />
1110
<strong>de</strong> manera que estuviera <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los límites <strong>de</strong> tratamiento. Después se realizaban placas en <strong>el</strong><br />
segundo isocentro y un Conebeam en <strong>el</strong> último isocentro. Se verificaba que la posible traslación en<br />
cada eje era menor <strong>de</strong> 0.6cm, correspondiente a la colocación d<strong>el</strong> CTV <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> PTV, pero no se<br />
aplicaba ninguna corrección. No se trató ningún campo hasta que, sólo cuando se verificó que se<br />
cumplían las condiciones anteriores en todos los isocentros, se volvía a la posición d<strong>el</strong> isocentro<br />
Lumbar para comenzar <strong>el</strong> tratamiento.<br />
Resultados y discusión: El pan<strong>de</strong>o total entre los isocentros Cervical y Lumbar fue <strong>de</strong> 2mm máximo.<br />
El tratamiento resultó en 193 segmentos, con una duración total <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> 20 minutos, que<br />
aumentaba a 40 min. teniendo en cuenta las adquisiciones <strong>de</strong> imagen, e incrementándose a 60 minutos<br />
en las primeras sesiones d<strong>el</strong> tratamiento. La verificación tanto <strong>de</strong> la fluencia <strong>de</strong> los campos como <strong>de</strong><br />
la homogeneidad en las zonas <strong>de</strong> solapamiento resultó satisfactoria <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los estándares <strong>de</strong> control<br />
<strong>de</strong> calidad para la técnica <strong>de</strong> IMRT. No se apreciaron zonas <strong>de</strong> infra o sobredosificación como en<br />
otras técnicas <strong>de</strong> tratamiento para este tipo <strong>de</strong> lesiones.<br />
Conclusiones: Es posible realizar tratamientos craneoespinales <strong>de</strong> una manera segura, reproducible y<br />
automática mediante IMRT e Imagen Guiada en ac<strong>el</strong>eradores lineales basados en gantry.<br />
Palabras claves: Irradiación Craneoespinal, Múltiples Isocentros, IMRT, IGRT, Dosimetría<br />
clínica<br />
1. Introducción.<br />
El objetivo es realizar un tratamiento craneoespinal mediante ac<strong>el</strong>erador lineal basado en gantry,<br />
<strong>de</strong> manera que no haya los solapamientos <strong>de</strong> campo que se dan en las técnicas clásicas [1], que<br />
obliguen a la alternancia <strong>de</strong> los límites <strong>de</strong> los campos para disminuir la inhomogeneidad <strong>de</strong> la<br />
dosis para conseguir <strong>el</strong> mismo efecto biológico.<br />
La i<strong>de</strong>a es usar varios isocentros <strong>de</strong> manera que se abarque la longitud total <strong>de</strong> tratamiento, pero<br />
usando IMRT y planificación inversa, <strong>de</strong> manera que sea <strong>el</strong> algoritmo optimizador <strong>el</strong> que se<br />
encargue <strong>de</strong> modular la intensidad, para que la dosis en las zonas <strong>de</strong> solapamiento sea la misma<br />
que en las zonas don<strong>de</strong> no se solapan los campos.<br />
A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> caso presentado aquí es un caso límite pues supone <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> recorrido <strong>de</strong> la<br />
mesa para abarcar la longitud total d<strong>el</strong> PTV, para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> mesa usado, <strong>de</strong>bido a la altura d<strong>el</strong><br />
paciente. Esto implica una cuidadosa <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> los isocentros. A <strong>el</strong>lo hay que<br />
añadir las peculiarida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la mesa, al necesitar evitar la tornillería que existe entre <strong>el</strong> cuerpo<br />
principal d<strong>el</strong> tablero <strong>de</strong> la mesa y <strong>el</strong> extensor d<strong>el</strong> cabeza, que es necesario por la mencionada<br />
longitud d<strong>el</strong> paciente.<br />
2. Material y Métodos.<br />
El paciente estaba diagnosticado <strong>de</strong> Meduloblastoma <strong>de</strong> Alto Riesgo (T3b <strong>de</strong> clasificación <strong>de</strong><br />
Chang), por biopsia <strong>de</strong> lesión en cereb<strong>el</strong>o y tronco cerebral.<br />
Se contó con un ac<strong>el</strong>erador con MLC <strong>de</strong> láminas <strong>de</strong> 0.5cm <strong>de</strong> grosor nominal a DFS=100 cm y un<br />
sistema <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> ConeBeam <strong>de</strong> Megavoltaje <strong>de</strong> 6MV<br />
La inmovilización d<strong>el</strong> paciente consistió en una máscara termoplástica con base in<strong>de</strong>xadora para la<br />
cabeza y hombros, cuña para las rodillas y brazos a lo largo <strong>de</strong> la mesa. Esta <strong>el</strong>ección se realizó<br />
para garantizar una comodidad d<strong>el</strong> paciente y conseguir que se mantuviera inmóvil <strong>el</strong> mayor<br />
tiempo posible.<br />
1111
Debido a las características <strong>de</strong> la mesa y para <strong>de</strong>terminar la posición <strong>de</strong> los isocentros y los<br />
tamaños <strong>de</strong> campo, se incluyó <strong>el</strong> contorno <strong>de</strong> la mesa y d<strong>el</strong> extensor en la planificación. Para <strong>el</strong>lo<br />
se realizó un TAC d<strong>el</strong> tablero <strong>de</strong> la mesa, que se contorneó y se trasladó al TAC d<strong>el</strong> paciente<br />
mediante fusión y corregistro, haciendo coincidir la in<strong>de</strong>xación <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> la máscara<br />
termoplástica con los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> in<strong>de</strong>xación <strong>de</strong> la mesa. Así se garantizó que se podrían<br />
alcanzar las posiciones extremas <strong>de</strong> la mesa.<br />
Se usaron 3 isocentros. Más isocentros aumentaría <strong>el</strong> número <strong>de</strong> campos y <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
tratamiento. En la figura siguiente se indica la posición <strong>de</strong> los mismos.<br />
Los tamaños <strong>de</strong> campo fueron <strong>de</strong> 30 centímetros en sentido longitudinal, para que no tenga efecto<br />
la disminución <strong>de</strong> la intensidad <strong>de</strong>bida a la presencia d<strong>el</strong> colimador primario, <strong>de</strong> manera que las<br />
fluencias <strong>de</strong> los campos no contengan máximos en los extremos d<strong>el</strong> campo. En los campos d<strong>el</strong><br />
isocentro Lumbar, por <strong>el</strong> lado d<strong>el</strong> diafragma Y2, <strong>el</strong> campo se abre hasta su longitud máxima <strong>de</strong> 20<br />
cm.<br />
El tamaño <strong>de</strong> campo se escogió <strong>de</strong> manera que hubiese 2 cm <strong>de</strong> solapamiento entre los extremos<br />
<strong>de</strong> los campos como mínimo. Ninguno <strong>de</strong> los campos lleva giro <strong>de</strong> colimador. La configuración <strong>de</strong><br />
campos es:<br />
o Isocentro Cervical: Dos laterales, AP, PA y dos Oblicuos laterales. Total 6.<br />
o Isocentro Dorsal: Anterior, Posterior, y 2 Oblicuos posteriores. Total 4.<br />
o Isocentro Lumbar: Posterior, y 2 Oblicuos posteriores. Total 3.<br />
1112
En <strong>el</strong> isocentro Dorsal se ha añadido <strong>el</strong> campo Anterior, pues se vio en optimizaciones<br />
pr<strong>el</strong>iminares que <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> pulmón que recibía dosis bajas era excesiva. En <strong>el</strong> isocentro<br />
Cervical, se añadieron los campos oblicuos posteriores, AP y PA para evitar la tornillería <strong>de</strong> la<br />
mesa, según los contornos.<br />
Los isocentros se colocaron <strong>de</strong> manera que sólo fuese necesario teóricamente un movimiento<br />
longitudinal entre <strong>el</strong>los. Sin embargo, como la mesa iba a estar en dos posiciones extremas se<br />
cuantificó <strong>el</strong> pan<strong>de</strong>o <strong>de</strong> la mesa para tener en cuenta esta corrección en <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> los<br />
isocentros, para que fuese lo más fi<strong>el</strong> posible a la planificación.<br />
Para ajustar <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> los campos, correspondientes al isocentro Cervical y Dorsal, se midió la<br />
transmisión d<strong>el</strong> extremo <strong>de</strong> la mesa, <strong>de</strong> manera que se <strong>de</strong>terminara hasta qué posición se podría<br />
abrir los campos sin verse afectados por la parte <strong>de</strong> atenuación <strong>de</strong> la mesa.<br />
La prescripción <strong>de</strong> dosis al PTV fue <strong>de</strong> 36Gy a 1.8Gy/sesión al PTV, que comprendía todo <strong>el</strong><br />
volumen cráneo espinal, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> calota hasta saco tecal.<br />
Todos los campos se modularon mediante optimización inversa y segmentación " step&shoot, en<br />
total 13 campos. La rejilla <strong>de</strong> cálculo fue <strong>de</strong> 3mm.<br />
Para generar <strong>el</strong> PTV se dio un margen <strong>de</strong> 1cm al CTV. Después se dividió <strong>el</strong> PTV en cuatro<br />
volúmenes, <strong>de</strong> manera que cada volumen se solapaba con <strong>el</strong> contiguo al menos 2cm, para controlar<br />
mejor las diferencias <strong>de</strong> homogeneidad y que en las zonas <strong>de</strong> solapamiento las restricciones sobre<br />
la homogeneidad se cuenten dos veces. Se tomó como órganos <strong>de</strong> riesgo para la optimización los<br />
pulmones, los riñones, tiroi<strong>de</strong>s, y <strong>el</strong> contorno externo, aunque <strong>de</strong>spués se valoraron otros. Se<br />
procuró disminuir la dosis integral introduciendo restricciones en <strong>el</strong> contorno externo.<br />
A pesar <strong>de</strong> las restricciones en la fase <strong>de</strong> optimización, hubo que modificar manualmente <strong>el</strong> valor<br />
<strong>de</strong> las intensida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las fluencias teóricas para hacer <strong>de</strong>saparecer máximos puntuales <strong>de</strong> la<br />
dosimetría final una vez segmentados los campos. Estos máximos estaban, curiosamente, en zonas<br />
<strong>de</strong> no solapamiento.<br />
Para <strong>el</strong> Control <strong>de</strong> Calidad <strong>de</strong> los campos <strong>de</strong> IMRT se midieron para cada grupo <strong>de</strong> campos<br />
correspondientes a un mismo isocentro las fluencias individuales <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los campos<br />
mediante un array <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización. A<strong>de</strong>más en las zonas <strong>de</strong> solapamiento se realizaron<br />
medidas con p<strong>el</strong>ícula radiocrómica y cámara <strong>de</strong> ionización en <strong>el</strong> seno <strong>de</strong> un maniquí <strong>de</strong> agua<br />
sólida.<br />
El posicionamiento d<strong>el</strong> paciente se realizó <strong>de</strong> la siguiente manera para cada sesión: Se realiza<br />
primero un ConeBeam para <strong>el</strong> Isocentro Caudal, que es <strong>el</strong> más exigente pues la mesa está en la<br />
posición más extrema, y se ajusta la posición longitudinal <strong>de</strong> manera que esté <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los límites<br />
<strong>de</strong> tratamiento. Después se realizan placas en <strong>el</strong> segundo isocentro y un Conebeam en <strong>el</strong> último<br />
isocentro. Se verifica que la posible traslación en cada eje es menor <strong>de</strong> 0.6cm, correspondiente a la<br />
colocación d<strong>el</strong> CTV <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> PTV, pero no se aplica ninguna corrección. No se trató ningún<br />
campo hasta que, sólo cuando se verificó que se cumplían las condiciones anteriores en todos los<br />
isocentros, se volvía a la posición d<strong>el</strong> isocentro Lumbar para comenzar <strong>el</strong> tratamiento. Se siguió un<br />
protocolo No Action Lev<strong>el</strong>, con adquisición durante las primeras 5 fracciones y <strong>de</strong>spués<br />
seguimiento semanal.<br />
El paciente <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> este tratamiento fue sometido a una segunda fase <strong>de</strong> tratamiento mediante<br />
IMRT hasta 55.8Gy en una lesión cerebral.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
El <strong>de</strong>splazamiento entre isocentros es <strong>de</strong> 26 y 27 cm. El pan<strong>de</strong>o total entre los isocentros Caudal y<br />
Craneal fue <strong>de</strong> 2 mm máximo.<br />
La verificación tanto <strong>de</strong> la fluencia <strong>de</strong> los campos como <strong>de</strong> la homogeneidad en las zonas <strong>de</strong><br />
solapamiento resultó satisfactoria <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los estándares <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad para la técnica <strong>de</strong><br />
IMRT. No se apreciaron zonas <strong>de</strong> infra o sobredosificación como en otras técnicas <strong>de</strong> tratamiento<br />
1113
para este tipo <strong>de</strong> lesiones. Como ejemplo se muestra <strong>el</strong> mapa <strong>de</strong> la función Gamma para uno <strong>de</strong> los<br />
campos y <strong>el</strong> perfil para una <strong>de</strong> las zonas <strong>de</strong> solapamiento.<br />
Los valores <strong>de</strong> dosis medidos mediante cámara <strong>de</strong> ionización se <strong>de</strong>sviaron menos d<strong>el</strong> 1% en las<br />
uniones <strong>de</strong> campo.<br />
Se pue<strong>de</strong>n apreciar las fluencias <strong>de</strong> una s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> campos en la figura siguiente:<br />
Las restricciones <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> los órganos críticos y los resultados obtenidos, junto con la<br />
homogeneidad d<strong>el</strong> PTV se muestran en la tabla siguiente.<br />
1114
PTV (V107%) 2.74%<br />
PTV (V40) 0.29%<br />
PTV (Dosis Media) 36.27 Gy<br />
Pulmón V20 (< 30%) 4.3%<br />
Pulmón V5 (
El tratamiento resultó en 193 segmentos, con una duración total <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> 20 minutos, que<br />
aumentaba a 40 min. teniendo en cuenta las adquisiciones <strong>de</strong> imagen, e incrementándose a 60<br />
minutos en las primeras sesiones d<strong>el</strong> tratamiento.<br />
Actualmente <strong>el</strong> paciente presenta una remisión total <strong>de</strong> la enfermedad, con recuperación <strong>de</strong> la<br />
capacidad motora y sin síntomas <strong>de</strong> sección medular.<br />
4. Conclusiones.<br />
Es posible realizar tratamientos craneoespinales <strong>de</strong> una manera segura, reproducible y automática<br />
mediante IMRT e Imagen Guiada en ac<strong>el</strong>eradores lineales basados en gantry.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Gunila C. Bent<strong>el</strong>. Radiation Therapy Planning, second edition. McGraw Hill 1992.<br />
1116
Sesión A06.<br />
Métodos y algoritmos <strong>de</strong> cálculo,<br />
mod<strong>el</strong>ación y simulación.<br />
1117
ATENUACIÓN PRODUCIDA POR LA MESA DE<br />
TRATAMIENTO DE UN ACELERADOR LINEAL Y SU<br />
MODELADO EN UN SISTEMA DE PLANIFICACIÓN<br />
Sánchez Galiano P, González Sancho JM, Cr<strong>el</strong>go Alonso D, Pamos Ureña M,<br />
García Hernán<strong>de</strong>z JJ, Fernán<strong>de</strong>z García J, Vivanco Par<strong>el</strong>lada J<br />
Hospital Universitario Central <strong>de</strong> Asturias, Unidad <strong>de</strong> radiofísica, c/ C<strong>el</strong>estino<br />
Villamil s/n<br />
RESUMEN<br />
El propósito <strong>de</strong> este trabajo es estudiar la atenuación producida por la mesa <strong>de</strong> fibra <strong>de</strong> carbono <strong>de</strong><br />
un ac<strong>el</strong>erador lineal y la capacidad <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> planificación comercial para reproducirla en <strong>el</strong><br />
cálculo d<strong>el</strong> tratamiento. Se midió con <strong>de</strong>talle la atenuación provocada en haces <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 6 MV<br />
y 18 MV por una mesa Exact© <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador Varian© 2100 C/D. La mesa fue mod<strong>el</strong>ada e<br />
incorporada al sistema <strong>de</strong> planificación Elekta© XiO©, y la atenuación calculada fue comparada<br />
con la medida. Se encontró que la atenuación producida por esta mesa es muy <strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong><br />
ángulo <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz, y que llega a alcanzar valores <strong>de</strong> 16% para 6 MV y <strong>de</strong> 10% para 18<br />
MV. El mod<strong>el</strong>o utilizado en <strong>el</strong> programa <strong>de</strong> planificación permite reducir la diferencia entre los<br />
valores <strong>de</strong> atenuación medidos y los calculados por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> 2,5% para 6 MV y d<strong>el</strong> 2% para 18<br />
MV. En conclusión, se recomienda encarecidamente tener en cuenta la perturbación generada en<br />
los haces por este mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> mesa. Aunque <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación estudiado permite simular<br />
esta mesa <strong>de</strong> estructura compleja <strong>de</strong> forma precisa, la implementación clínica <strong>de</strong> este método<br />
requiere un procedimiento fiable para reproducir durante <strong>el</strong> tratamiento la geometría fijada en la<br />
planificación.<br />
Palabras claves: radioterapia externa, atenuación <strong>de</strong> la mesa <strong>de</strong> tratamiento, mod<strong>el</strong>ado <strong>de</strong> la mesa<br />
<strong>de</strong> tratamiento.<br />
ABSTRACT<br />
The purpose of this work is to investigate the attenuation caused by a carbon fiber linac treatment<br />
couch and the ability of a commercial radiotherapy treatment planning system to simulate it. The<br />
attenuation caused by an Exact treatment couch in a Varian Clinac 2100 C/D was characterized in<br />
<strong>de</strong>tail. Both 6 MV and 18 MV photon beams were studied. The treatment couch was mod<strong>el</strong>ed and<br />
incorporated to CMS XiO treatment planning system. Measured and computed attenuation values<br />
were compared. As a result we found that the attenuation caused by this complex treatment couch<br />
is strongly <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt on the inci<strong>de</strong>nce angle of the beam. The measured attenuation values reach<br />
16% for 6 MV and 10% for 18 MV. The mod<strong>el</strong> incorporated to the treatment planning software<br />
allows reducing the differences between measured and calculated data b<strong>el</strong>ow 2,5% and 2,0% for 6<br />
MV and 18 MV respectiv<strong>el</strong>y. In conclusion, it is strongly recommen<strong>de</strong>d accounting for the<br />
perturbation caused by this carbon fiber treatment couch when the beam intersects it. The<br />
treatment planning system studied can simulate this treatment couch accurat<strong>el</strong>y. Clinical<br />
implementation of the <strong>de</strong>scribed method requires a r<strong>el</strong>iable procedure to reproduce the same<br />
patient geometry in the treatment d<strong>el</strong>ivery and planning.<br />
Key Words: external radiotherapy, treatment couch attenuation, treatment couch mod<strong>el</strong>ing.<br />
1118
1. Introducción<br />
La utilización <strong>de</strong> haces posteriores y oblicuos es muy común en los tratamientos <strong>de</strong> radioterapia. Si<br />
<strong>el</strong> haz atraviesa la mesa <strong>de</strong> tratamiento la distribución <strong>de</strong> dosis pue<strong>de</strong> verse alterada, incluso<br />
aunque esté fabricada con fibra <strong>de</strong> carbono, ya que este material pue<strong>de</strong> producir una notable<br />
atenuación y aumento <strong>de</strong> la dosis en la región <strong>de</strong> acumulación <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> dosis en<br />
profundidad 1-9 .<br />
Hay varias formas <strong>de</strong> tener en cuenta la mesa durante la planificación d<strong>el</strong> tratamiento. Una es<br />
<strong>de</strong>sarrollar alguna estrategia geométrica para <strong>de</strong>tectar y evitar la intersección <strong>de</strong> los haces con las<br />
partes más atenuantes <strong>de</strong> la mesa 9-14 , pero hay que tener en cuenta que la dificultad para conseguir<br />
este objetivo aumenta conforme aumenta la complejidad <strong>de</strong> los tratamientos. Otra es mod<strong>el</strong>arla e<br />
incorporarla al sistema <strong>de</strong> planificación para tenerla en cuenta durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> la<br />
distribución <strong>de</strong> dosis. Para <strong>el</strong>lo se pue<strong>de</strong> escanear la mesa en un TC y fusionar estas imágenes con<br />
las correspondientes al paciente 15,16 . Alternativamente, también se pue<strong>de</strong> incorporar la mesa al<br />
planificador mediante contornos que la simulen 17,18 .<br />
2. Materiales y métodos<br />
Las medidas se hicieron en un ac<strong>el</strong>erador lineal Clinac© 2100 C/D equipado con una mesa Exact©<br />
(Varian Oncology Systems, Palo Ato, California, EE.UU.). La mesa <strong>de</strong> tratamiento (Fig. 1) está<br />
provista <strong>de</strong> un pan<strong>el</strong> superior <strong>de</strong>smontable y dos gruesas barras longitudinales que proporcionan<br />
resistencia mecánica y que se pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>splazar lateralmente, todo <strong>el</strong>lo fabricado en fibra <strong>de</strong><br />
carbono.<br />
Fig. 1 Mesa <strong>de</strong> tratamiento Exact<br />
El montaje experimental se simuló en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación Elekta© XiO© v4.33.02 (Elekta<br />
AB, Estocolmo, Suecia) mediante <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado d<strong>el</strong> tablero y <strong>de</strong> las barras longitudinales. Los<br />
resultados obtenidos con este mod<strong>el</strong>o se compararon con los valores experimentales con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong><br />
analizar la capacidad d<strong>el</strong> planificador para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la atenuación.<br />
Medida <strong>de</strong> la atenuación: Las medidas <strong>de</strong> atenuación se hicieron con una cámara <strong>de</strong> ionización<br />
cilíndrica alojada en un maniquí laminado <strong>de</strong> agua plástica <strong>de</strong> 30 x 30 cm 2 . El maniquí se situó<br />
encima d<strong>el</strong> tablero y centrado lateralmente <strong>de</strong> tal forma que la cámara quedó paral<strong>el</strong>a al eje <strong>de</strong> giro<br />
d<strong>el</strong> brazo d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador con <strong>el</strong> isocentro coincidiendo con <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> maniquí. La atenuación se<br />
midió en 3 puntos distintos: en <strong>el</strong> isocentro (centro d<strong>el</strong> maniquí) y a 3 cm por encima y por <strong>de</strong>bajo<br />
<strong>de</strong> él. En la Fig. 2 pue<strong>de</strong> verse una representación d<strong>el</strong> montaje experimental. Se estudiaron haces<br />
<strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 12 x 12 cm 2 <strong>de</strong> 6 MV y 18 MV con ángulos d<strong>el</strong> brazo <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 0º hasta 180º en<br />
incrementos <strong>de</strong> 5º. En las zonas don<strong>de</strong> <strong>el</strong> haz atraviesa partes significativas <strong>de</strong> la mesa, es <strong>de</strong>cir<br />
entre 105º y 145º, las medidas se hicieron en pasos <strong>de</strong> 1º.<br />
1119
La atenuación d<strong>el</strong> haz se calculó comparando las medidas hechas con <strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> brazo entre 0º<br />
y 90º (arco 1) con las hechas entre 90º y 180º (arco 2). En <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> medida A se compararon<br />
directamente los valores medidos en <strong>el</strong> arco 1 con los d<strong>el</strong> arco 2. En los puntos <strong>de</strong> medida B y C<br />
los valores medidos en <strong>el</strong> arco 1 se cruzaron con los d<strong>el</strong> arco 2.<br />
Fig. 2 Montaje experimental para las medidas <strong>de</strong> atenuación. El punto A está<br />
en la mitad d<strong>el</strong> maniquí y coinci<strong>de</strong> con <strong>el</strong> isocentro. Los puntos B y C distan 3<br />
cm d<strong>el</strong> punto A. Nótense los engrosamientos superior e inferior <strong>de</strong> las barras<br />
longitudinales.<br />
En la Fig. 3 pue<strong>de</strong> verse una explicación gráfica d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> la atenuación. En la<br />
situación i<strong>de</strong>al, sin mesa <strong>de</strong> tratamiento ni variación d<strong>el</strong> haz con <strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> brazo, con simetría<br />
d<strong>el</strong> haz perfecta y sin ningún error <strong>de</strong> posicionamiento, la dosis en <strong>el</strong> punto B <strong>de</strong>bida al haz 1<br />
<strong>de</strong>bería ser igual a la dosis en <strong>el</strong> punto C <strong>de</strong>bida al haz 2. Es <strong>de</strong>cir, si la ionización medida en los<br />
puntos A, B y C con <strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> brazo � se nombran MA(�), MB(�) y MC(�) entonces la<br />
atenuación, T, en cada punto se calculó según las expresiones<br />
A<br />
M A(<br />
�)<br />
( �)<br />
�1<br />
�<br />
M ( 180º<br />
��<br />
)<br />
T (1)<br />
B<br />
M B(<br />
�)<br />
( �)<br />
�1<br />
�<br />
M C ( 180º<br />
��<br />
)<br />
M C ( �)<br />
( �)<br />
�1<br />
�<br />
M ( 180º<br />
��<br />
)<br />
estando � comprendido entre 90º y 180º (arco 2).<br />
A<br />
T (1)<br />
T (1)<br />
C<br />
B<br />
1120
Fig. 3 Cálculo <strong>de</strong> la atenuación en <strong>el</strong> caso i<strong>de</strong>al. La dosis en <strong>el</strong> punto B <strong>de</strong>bida<br />
al haz 1 <strong>de</strong>be ser igual a la dosis en <strong>el</strong> punto C <strong>de</strong>bida al haz 2, y la dosis en <strong>el</strong><br />
punto C <strong>de</strong>bida al haz 1 <strong>de</strong>be ser igual a la dosis en <strong>el</strong> punto B <strong>de</strong>bida al haz 2.<br />
La dosis en <strong>el</strong> punto A <strong>de</strong>be ser igual para los dos haces.<br />
También se hizo una evaluación <strong>de</strong> la incertidumbre <strong>de</strong> medida 19 . Se consi<strong>de</strong>raron como<br />
componentes <strong>de</strong> la incertidumbre la variación d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> salida d<strong>el</strong> haz a corto plazo, la<br />
variación <strong>de</strong> dicho factor con <strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> brazo y los pequeños errores en <strong>el</strong> posicionado d<strong>el</strong><br />
maniquí. Para los puntos B y C también se tuvo en cuenta la variación d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> salida a largo<br />
plazo, ya que las medidas en estos puntos se realizaron en diferentes sesiones, y la simetría real d<strong>el</strong><br />
haz <strong>de</strong> radiación.<br />
Todas las componentes <strong>de</strong> la incertidumbre se obtuvieron d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad,<br />
excepto la r<strong>el</strong>acionada con los errores <strong>de</strong> posicionado que se calculó con ayuda d<strong>el</strong> planificador. Se<br />
obtuvieron para la incertidumbre expandida r<strong>el</strong>ativa (k=2) valores <strong>de</strong> 1,0% / 0,8% (punto A) y<br />
1,8% / 1,4% (puntos B y C) para 6 MV / 18 MV respectivamente.<br />
Para chequear los valores <strong>de</strong> atenuación y <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> la mesa se posicionó <strong>el</strong> maniquí sobre un<br />
tablero auxiliar para po<strong>de</strong>r situar encima <strong>de</strong> él <strong>el</strong> pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> fibra <strong>de</strong> carbono, y se hicieron medidas<br />
con <strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> brazo a 0º con y sin <strong>el</strong> tablero encima d<strong>el</strong> maniquí. De esta forma se midió la<br />
atenuación d<strong>el</strong> pan<strong>el</strong> para una inci<strong>de</strong>ncia perpendicular d<strong>el</strong> haz con una incertidumbre mínima.<br />
Mod<strong>el</strong>ado <strong>de</strong> la mesa <strong>de</strong> tratamiento en <strong>el</strong> planificador: La información <strong>de</strong> las dimensiones<br />
geométricas <strong>de</strong> la mesa se obtuvo <strong>de</strong> la documentación técnica proporcionada por Varian<br />
complementada con medidas directas. El tablero <strong>de</strong> la mesa se escaneó con un TC Toshiba©<br />
Asteion Dual© (Toshiba corporation, Tokio, Japón) para obtener tanto la <strong>de</strong>nsidad <strong>el</strong>ectrónica<br />
como la geometría interna. Las barras laterales se estudiaron con imágenes tomadas con <strong>el</strong><br />
dispositivo <strong>de</strong> imagen portal. Se <strong>de</strong>dujo que tanto <strong>el</strong> marco como la viga central d<strong>el</strong> tablero son<br />
huecos. Las barras longitudinales también son huecas, pero tienen dos sólidas bandas <strong>de</strong> fibra <strong>de</strong><br />
carbono <strong>de</strong> aproximadamente 1 cm <strong>de</strong> grosor en la cara <strong>de</strong> arriba y en la <strong>de</strong> abajo. Para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o<br />
se utilizaron 5 contornos en cada corte para simular la mesa: 2 para la parte externa d<strong>el</strong> tablero y<br />
las barras (fibra <strong>de</strong> carbono con <strong>de</strong>nsidad 1,1 g/cm 3 ) y 3 para los huecos internos (0,0 g/cm 3 ). El<br />
maniquí se simuló con un rectángulo <strong>de</strong> 30 x 20 cm 2 (agua con 1,0 g/cm 3 ). En Fig. 4 se muestra <strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>o experimental una vez introducido en <strong>el</strong> planificador. La dosis en los puntos A, B y C se<br />
calculó con los mismos valores d<strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> brazo con los que se realizaron las medidas,<br />
utilizando una rejilla <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> 5 mm y <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> superposición.<br />
1121
3. Resultados<br />
Fig. 4 . Sección central y vista 3D <strong>de</strong> la mesa en <strong>el</strong> planificador. La superficie<br />
externa está en color ver<strong>de</strong> y los huecos internos en amarillo.<br />
Atenuación: la medida <strong>de</strong> la atenuación d<strong>el</strong> tablero con <strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> brazo a 0º se contrastó con la<br />
medida hecha a 180º. Se encontró que la diferencia entre las dos medidas es menor que 0,7% /<br />
0,9% para fotones <strong>de</strong> 6 MV / 18 MV y por tanto compatible con la incertidumbre calculada para la<br />
serie <strong>de</strong> medidas con distintos ángulos d<strong>el</strong> brazo.<br />
En la Fig. 5 aparece la atenuación producida por la mesa en función d<strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> brazo medida<br />
en los puntos A, B y C. Pue<strong>de</strong> verse que la atenuación presenta una fuerte <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia angular.<br />
Hay dos picos muy pronunciados en cada curva <strong>de</strong>bidos a las dos bandas horizontales sólidas <strong>de</strong><br />
cada barra. Los picos correspondientes al punto C son mayores que los correspondientes al punto<br />
B, <strong>de</strong>bido al mayor espesor atravesado.<br />
Fig. 5 Atenuación d<strong>el</strong> haz provocada por la mesa <strong>de</strong> tratamiento en función<br />
d<strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> brazo en los puntos <strong>de</strong> medida A, B y C.<br />
Simulación en <strong>el</strong> planificador: en la Fig.6 se muestra la diferencia r<strong>el</strong>ativa entre la dosis medida y<br />
la calculada con <strong>el</strong> planificador en los puntos A, B y C en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> valores d<strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> brazo<br />
estudiado. La máxima diferencia entre <strong>el</strong> cálculo y las medidas es 2,5% / 2,0% para 6 MV y 18<br />
MV respectivamente. Así que a pesar <strong>de</strong> la muy marcada <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la atenuación con <strong>el</strong><br />
ángulo <strong>de</strong> giro d<strong>el</strong> brazo, sin duda <strong>de</strong>bida a la compleja estructura <strong>de</strong> esta mesa <strong>de</strong> tratamiento, la<br />
inclusión d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o en la planificación d<strong>el</strong> tratamiento reduce consi<strong>de</strong>rablemente <strong>el</strong> error<br />
cometido si no es tenida en cuenta la atenuación d<strong>el</strong> haz.<br />
1122
Fig. 6 Diferencia r<strong>el</strong>ativa entre la dosis medida y la calculada con <strong>el</strong><br />
planificador en los distintos puntos <strong>de</strong> medida.<br />
4. Discusión y conclusiones:<br />
Con nuestro método experimental hemos medido valores <strong>de</strong> atenuación <strong>de</strong> 16% / 10% para los<br />
haces <strong>de</strong> 6 MV / 18 MV <strong>de</strong> energía nominal. Estos resultados son similares a los publicados por<br />
otros autores con <strong>el</strong> mismo tipo <strong>de</strong> mesa <strong>de</strong> tratamiento y ac<strong>el</strong>erador pero con un montaje<br />
experimental completamente distinto. Hay que <strong>de</strong>stacar que tanto las barras longitudinales como la<br />
viga central producen una atenuación significativa. Estos valores <strong>de</strong> atenuación tan <strong>el</strong>evados hacen<br />
muy recomendable que haya que tener en cuenta la mesa durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> planificación d<strong>el</strong><br />
tratamiento. Nuestros resultados difieren ligeramente <strong>de</strong> otros publicados con <strong>el</strong> mismo<br />
planificador pero distinta mesa, pero como cabe esperar, parece que cuanto más compleja es la<br />
estructura <strong>de</strong> la mesa peores son los resultados obtenidos con <strong>el</strong> planificador 16 . Hay que mencionar<br />
que aunque <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación analizado reproduce satisfactoriamente las medidas<br />
realizadas, no dispone <strong>de</strong> ninguna herramienta que facilite la inclusión <strong>de</strong> la mesa en los planes <strong>de</strong><br />
los pacientes, y por tanto la implementación clínica se ve muy dificultada.<br />
En cualquier caso no pue<strong>de</strong> olvidarse que la inclusión <strong>de</strong> la mesa en <strong>el</strong> planificador no es trivial, y<br />
que a<strong>de</strong>más es imprescindible para la aplicación práctica tener implementado un procedimiento<br />
seguro para reproducir durante <strong>el</strong> tratamiento la geometría utilizada en la planificación. Aunque<br />
esto pudiera ser <strong>de</strong> menor importancia en mesas más homogéneas, en la mesa analizada resulta<br />
crítico.<br />
REFERENCIAS<br />
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and attenuation of high energy photon beams. Radiother Oncol 1997;45:275–277.<br />
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1123
[6] Njeh CF, Raines TW, Saun<strong>de</strong>rs MW. Determination of the photon beam attenuation by the BrainLAB imaging<br />
couch: angular and fi<strong>el</strong>d size <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nce. J App Clin Med Phys 2009;10:16-27.<br />
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couch on the <strong>de</strong>pth-dose curves and transmission properties for megavoltage photon beams. Strahlenther onkol<br />
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[8] Spezi E, Ferri A. Dosimetric characteristics of the Siemens IGRT carbon fiber tabletop. Med Dos 2007;32:295-98<br />
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intersections with the treatment couch. J App Clin Med Phys 2010; 11:128-139<br />
[10] Yorke ED The geometry of avoiding beam intersections and blocking tray collisions. Med Phys 1989;16: 288–<br />
91.<br />
[11] Muthuswamy MS, Lam KL A method of beam-couch intersection <strong>de</strong>tection. Med Phys 1999; 26:229–35.<br />
[12] Buckle AH. An algorithm for <strong>de</strong>tection of couch-beam intersection. Med Dosim 2005; 30: 65-68.<br />
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intersecciones d<strong>el</strong> haz con la mesa <strong>de</strong> tratamiento. Rev Fis Med 2009;10:199-206.<br />
[15] Spezi E, Ang<strong>el</strong>ini AL, Romani F et al. Evaluating the influence of the Siemens IGRT carbon fibre tabletop in<br />
head and neck IMRT. Radiother Oncol 2008; 89:114-122.<br />
[16] Gerig LH, Niedbala M, Nyiri BJ. Dose perturbations by two carbon fiber treatment couches and the ability of a<br />
commercial treatment planning system to predict these effects. Med Phys 2010;37:322-329.<br />
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properties with a commercial treatment planning system. Med Phys 2008;35:4982-88.<br />
[18] Vanetti E, Nicolini G, Clivio A, Fogliata A, Cozzi L. The impact of treatment couch mod<strong>el</strong>ling on Rapidarc.<br />
Phys Med Biol 2009;54:157-66<br />
[19] Taylor BN, Kuyatt CE. Guid<strong>el</strong>ines for evaluating and expressing the uncertainty of NIST measurement results.<br />
NIST Technical Note 12. 1994 Edition<br />
1124
NOTAS SOBRE LA IMPLEMENTACIÓN DEL FORMALISMO TG-<br />
43 EN BRAQUITERAPIA DE ALTA TASA<br />
J.R. Sendón d<strong>el</strong> Río � , C. González Ruiz, R. García Marcos, R. Jiménez Rojas, M.A.<br />
López Bote<br />
Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Servicio <strong>de</strong> Dosimetría y<br />
Radioprotección, c/ Maiquez 28007 Madrid<br />
RESUMEN<br />
El formalismo d<strong>el</strong> TG-43 se expresa en fórmulas matemáticas que incorporan parámetros<br />
dosimétricos <strong>de</strong>pendientes d<strong>el</strong> diseño <strong>de</strong> fuente específico extraídos <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis<br />
calculadas por Monte Carlo en agua, y permite calcular las distribuciones <strong>de</strong> dosis alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> las<br />
fuentes radiactivas utilizadas en la práctica clínica. Los grados <strong>de</strong> libertad en los parámetros<br />
utilizados permiten una implementación flexible en los sistemas <strong>de</strong> planificación y cálculo en uso.<br />
En este trabajo estudiamos la implentación d<strong>el</strong> formalismo TG-43 en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación y<br />
cálculo Oncentra MasterPlan v3.3 para la fuente <strong>de</strong> 192 Ir microS<strong>el</strong>ectron v2 <strong>de</strong> Nucletron.<br />
Palabras claves: Braquiterapia, alta tasa, TG-43, algoritmo, sistema <strong>de</strong> planificación.<br />
ABSTRACT<br />
The formalism of the TG-43, expressed in mathematical formulas that incorporate specific source<br />
<strong>de</strong>sign dosimetric parameters extracted from Monte Carlo dose distributions in water, allows to<br />
calculate the dose around the radioactive sources used in clinical practice. The task of this report<br />
is the study of the formalism TG-43 implementation with the Oncentra MasterPlan v3.3<br />
brachytherapy planning system and the microS<strong>el</strong>ectron v2 192 Ir source.<br />
Key Words: Brachytherapy, high dose rate, TG-43, algorithm, planning system.<br />
1. Introducción.<br />
El formalismo d<strong>el</strong> TG-43 [1][2] se expresa en fórmulas matemáticas que incorporan parámetros<br />
dosimétricos <strong>de</strong>pendientes d<strong>el</strong> diseño <strong>de</strong> fuente específico extraídos <strong>de</strong> distribuciones <strong>de</strong> dosis calculadas<br />
por Monte Carlo en agua, y permite calcular las distribuciones <strong>de</strong> dosis alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> las fuentes<br />
radiactivas utilizadas en la práctica clínica. Dada una fuente <strong>de</strong> geometría cilíndrica, la tasa <strong>de</strong> dosis en<br />
agua a un punto representado por las coor<strong>de</strong>nadas polares (r,θ) respecto al centro <strong>de</strong> la fuente (θ=0º hacia<br />
la punta) se pue<strong>de</strong> calcular por:<br />
G ( r,<br />
�)<br />
D�<br />
X<br />
( r,<br />
�)<br />
� Sk<br />
��<br />
� F(<br />
r,<br />
�)<br />
� g X ( r)<br />
�<br />
(1)<br />
G ( r , )<br />
X<br />
0 �0<br />
La tasa <strong>de</strong> dosis se calcula a partir <strong>de</strong> la medida experimental en aire Sk, y <strong>el</strong> paso al agua en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong><br />
referencia (r0,θ0) = (10 mm, π/2) mediante Λ su<strong>el</strong>e ser <strong>de</strong>rivado por cálculo Monte Carlo. Las funciones<br />
gX(r) y F(r,θ) permiten trasladar <strong>el</strong> cálculo a puntos situados en <strong>el</strong> eje transversal <strong>de</strong> la fuente (r,θ0) y <strong>de</strong><br />
ahí a cualquier punto (r,θ) respectivamente, utilizadas en general mediante la interpolación en tablas <strong>de</strong><br />
datos generados por Monte Carlo, interpolación facilitada <strong>el</strong>iminando parte <strong>de</strong> la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia geométrica<br />
� jose.ramon.sendon.d<strong>el</strong>.rio@sergas.es<br />
1125
mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> geometría GX(r,θ), que su<strong>el</strong>e expresarse analíticamente y cuyo subíndice<br />
X indica <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> aproximación a la fuente real.<br />
Los grados <strong>de</strong> libertad en los parámetros anteriores conllevan que la implementación d<strong>el</strong> formalismo TG-<br />
43 en los sistemas <strong>de</strong> planificación y cálculo <strong>de</strong> uso clínico sea flexible.<br />
En este trabajo estudiamos la implementación d<strong>el</strong> formalismo TG-43 en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación y<br />
cálculo Oncentra MasterPlan v3.3 (Oncentra-v3) para la fuente <strong>de</strong> 192 Ir en alta tasa microS<strong>el</strong>ectron v2 <strong>de</strong><br />
Nucletron (mHDR-v2).<br />
2. Material y métodos.<br />
Los datos introducidos manualmente por <strong>el</strong> suministrador en Oncentra-v3 mediante <strong>el</strong> programa RDStore<br />
así como los criterios utilizados en nuestro centro para consi<strong>de</strong>rarlos aceptables son comentados.<br />
El criterio <strong>de</strong> aceptabilidad para SK es <strong>el</strong> establecido en la tabla II.C d<strong>el</strong> RD1566 [3].<br />
Λ se obtiene <strong>de</strong> la bibliografía basada en cálculo Monte Carlo <strong>de</strong>bido a la imprecisión en los cálculos<br />
analíticos y a las dificulta<strong>de</strong>s para su <strong>de</strong>terminación experimental [9].<br />
Se compara <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> cálculo en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación con distintos cálculos directos basados<br />
en la utilización <strong>de</strong> Gx(r,θ) en sus aproximaciones 3D/2D-lineal y puntual para comprobar la interpolación<br />
lineal y bilineal 28 entre valores tabulados <strong>de</strong> gX(r) y F(r,θ) respectivamente, así como la implementación<br />
<strong>de</strong> valores fuera <strong>de</strong> rango <strong>de</strong> la tabla F(r,θ) para los distintos métodos <strong>de</strong> extrapolación comprobados por<br />
Daskalov et al. [4]:<br />
� Método 1: si r < 2´5 mm se evalúa F(r,θ) por extrapolación bilineal a partir <strong>de</strong> los dos valores<br />
tabulados más cercanos, y si r> 50 mm entonces F(r,θ) = F(50,θ).<br />
� Método 2: si r < 2´5 mm o r > 50 mm, se evalúa F(r,θ) por extrapolación lineal a partir <strong>de</strong> los dos<br />
valores tabulados más cercanos.<br />
Y un tercer método propio basado en <strong>el</strong> hecho que (0,θ) representa <strong>el</strong> punto cartesiano (0,0) y con la<br />
condición que la función geométrica utilizada esté <strong>de</strong>finida en dicho punto:<br />
� Método 3: se aña<strong>de</strong> <strong>el</strong> valor F(0,θ) = 1 a la tabla F(r,θ) utilizando interpolación bilineal en 0 < r <<br />
2´5 mm, y si r > 50 mm se evalúa F(r,θ) por extrapolación bilineal a partir <strong>de</strong> los dos valores<br />
tabulados más cercanos.<br />
Se calculan las diferencias en % entre <strong>el</strong> cálculo directo en Oncentra-v3 respecto a los valores <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong><br />
dosis por unidad <strong>de</strong> Sk mostrados en función <strong>de</strong> las distancias longitudinales y transversales respecto al<br />
centro <strong>de</strong> la fuente que publica Daskalov et al. [4] en su tabla III con valores generados por Monte Carlo.<br />
A continuación se realiza <strong>el</strong> mismo cálculo sustituyendo los valores obtenidos en Oncentra-v3 por los<br />
valores obtenidos por cálculo directo <strong>de</strong> la ecuación (1) en los distintos métodos previamente indicados<br />
para <strong>de</strong>ducir la implementación d<strong>el</strong> formalismo TG-43 en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación y evaluar las<br />
alternativas que mejoran la precisión o esclarezcan las diferencias no estadísticas que aparecen en la<br />
comparación inicial. gL(r) y F(r,θ) en su aproximación lineal se toman <strong>de</strong> Daskalov et al. [4] para efectuar<br />
los cálculos necesarios en cada caso.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Oncentra-v3 utiliza como fuente bibliográfica <strong>de</strong> los parámetros dosimétricos <strong>de</strong> la fuente mHDR-v2 la<br />
publicación Daskalov et al. [4].<br />
Sk se introduce en Oncentra-v3 a partir d<strong>el</strong> certificado <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> la empresa<br />
suministradora previa comparación con una medida propia. Establecemos como diferencia aceptable un<br />
intervalo <strong>de</strong> 2 <strong>de</strong>sviaciones típicas (σ), 4% en la recepción <strong>de</strong> la fuente y para <strong>el</strong> primer cruce entre ambos<br />
sistemas <strong>de</strong> medida. En medidas <strong>de</strong> fuentes <strong>de</strong> envíos sucesivos utilizando los mismos equipamientos con<br />
las mismas calibraciones por <strong>el</strong> centro y <strong>el</strong> suministrador, puesto que las diferencias respecto a la primera<br />
comparación <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> las σ in<strong>de</strong>pendientes <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> calibración (σm), establecemos como<br />
28 La formulación <strong>de</strong> la interpolación bilineal con F(r,θ) se <strong>de</strong>sarrolla en Baltas et al. [9].<br />
1126
diferencia aceptable un intervalo 2σm <strong>de</strong> la media correspondiente a 1% alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> primer valor <strong>de</strong><br />
cruce.<br />
Λ es calculado por MonteCarlo en varias publicaciones y mostrado en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cGy·h -1 ·U -1 don<strong>de</strong> 1<br />
U = 1 cGy·cm 2 ·h -1 . Para la fuente mHDR-v2 <strong>de</strong>stacamos los valores 1´108±0´001 <strong>de</strong> Daskalov et al [4],<br />
1´109±0´002 <strong>de</strong> Taylor y Rogers [5] y 1´109±0´005 <strong>de</strong> Papagiannis et al [6].<br />
Valores Λ correspondientes a otras versiones <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> Nucletron para braquiterapia <strong>de</strong> alta tasa no<br />
son compatibles con los anteriores aunque las diferencias sean menores <strong>de</strong> 1%, como <strong>el</strong> reciente<br />
1´112±0´001 <strong>de</strong> Granero et al [7] para la fuente mHDR-v2r, y 1´115±0´005 <strong>de</strong> Williamson et al [8] para<br />
la fuente mHDR. Oncentra-v3 utiliza <strong>el</strong> valor Λ <strong>de</strong> Daskalov et al [4] para la fuente mHDR-v2.<br />
En la tabla 1 se muestran las diferencias en % entre <strong>el</strong> cálculo directo en Oncentra-v3 respecto a valores<br />
<strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis por unidad <strong>de</strong> Sk generados por MonteCarlo en Daskalov et al. [4] tabla III 29 . En negrita<br />
se resaltan las diferencias mayores que 2σ <strong>de</strong> la diferencia respecto al valor esperado. La tabla se<br />
subdivi<strong>de</strong> en 4 zonas en función <strong>de</strong> los datos suministrados por Daskalov et al. [4] para gL(r) y F(r,θ) en<br />
sus tablas I y II:<br />
� Zona <strong>de</strong> interpolación: (r,θ) entre entradas directas <strong>de</strong> las tablas gL(r) o F(r,θ). (x,y)Є{(x,y):<br />
1≤x≤30, -40≤y≤40; (x,y)≠(±1, 1) y (±1, 1´5), y≠0}.<br />
� Zona <strong>de</strong> cálculo directo: (r,θ) tiene entrada directa en las tablas gL(r) y F(r,θ) utilizadas.<br />
(x,y)Є{(0,5), (0,10),(0,20),(0,30),(0,50), (1,0), (5,0), (x≥10,0)}.<br />
� Zona <strong>de</strong> extrapolación interna: r es menor que <strong>el</strong> menor valor introducido en la tabla F(r,θ).<br />
(x,y)Є{(±1,1), (±1,1´5)}.<br />
� Zona <strong>de</strong> extrapolación externa: zonas don<strong>de</strong> r es mayor que <strong>el</strong> mayor valor introducido en la<br />
tabla F(r,θ). (x,y)Є{(x,y): x≥50, y≥50; (x,y)≠(0,50) y (50,0)}.<br />
29 Daskalov et al. [4] indica <strong>de</strong>sviaciones típicas entre 0´5% para valores cercanos a la fuente hasta 1% en<br />
valores lejanos sin expecificar los límites, hemos tomado <strong>de</strong> manera arbitraria r ≤ 15 mm como valores<br />
cercanos.<br />
1127
Tabla 9. Diferencias en % entre <strong>el</strong> cálculo directo en Oncentra-v3 y la tabla III <strong>de</strong> Daskalov et al. [4]. Eje<br />
X (mm) transversal y eje Y (mm) longitudinal a la fuente respecto al centro <strong>de</strong> la misma, eje Y negativo<br />
hacia <strong>el</strong> cable.<br />
X<br />
Y 0,0 1,0 1,5 2,5 3,5 5,0 7,5 10 15 20 25 30 50 70<br />
70 -6,5 -5,0 -4,6 -4,5 -4,3 -4,4 -4,5 -2,4 -2,6 -1,3 -0,5 -1,0 -1,3 0,2<br />
60 -4,7 -3,2 -3,2 -3,2 -2,7 -3,3 -3,0 -1,0 -1,1 -0,5 -0,1 -1,1 -0,4 -0,4<br />
50 -2,3 -1,4 -1,2 -1,3 -1,0 -1,6 -1,5 -0,1 -0,1 0,1 -0,4 -0,9 -0,4 -0,6<br />
40 -1,4 -0,4 0,0 -0,2 -0,2 -2,7 -0,3 0,1 0,3 -0,4 -0,3 -0,3 -0,3 -0,4<br />
30 -1,1 -0,3 -0,2 -0,7 -0,4 -0,5 -0,2 0,3 -0,5 -0,1 0,4 0,4 -0,6 -1,1<br />
25 -0,3 -0,3 0,8 -0,8 -0,3 -0,2 -0,1 0,5 -0,6 0,1 0,6 0,7 -0,6 -1,0<br />
20 0,2 -0,4 0,9 0,3 -0,4 -0,2 -0,2 0,3 0,3 0,8 0,3 0,5 -0,9 -0,7<br />
15 -0,9 0,4 0,0 0,0 0,1 0,2 0,1 0,3 1,1 0,1 0,5 0,5 -1,0 -0,4<br />
10 -2,0 -1,7 -1,1 -0,6 -0,2 -0,2 0,0 0,3 0,1 0,1 0,4 0,1 -0,5 -0,1<br />
7,5 1,0 0,3 0,1 0,2 0,3 -0,3 39 0,1 0,3 -0,1 0,0 0,5 -0,3 0,2<br />
5,0 0,8 -0,2 -0,1 0,3 0,4 0,1 0,2 0,1 0,2 -0,2 0,2 0,6 0,0 0,0<br />
2,5 - 0,5 1,2 0,6 0,4 0,2 0,3 0,2 0,0 -0,4 0,3 0,3 -0,1 0,5<br />
1,0 - -2,2 -0,5 0,6 0,4 0,2 0,3 0,1 -0,2 -0,5 0,0 0,1 -0,1 0,1<br />
0,0 - 0,4 0,5 0,5 0,4 0,0 0,2 0,0 0,0 -0,3 0,2 0,2 -0,1 0,1<br />
-1,0 - -1,9 -0,6 0,4 0,1 -0,1 0,2 0,2 0,1 -0,5 0,0 0,1 -0,2 0,0<br />
-2,5 - 0,7 0,6 0,7 0,4 0,3 0,2 0,4 0,4 -0,4 0,3 0,4 -0,2 0,4<br />
-5,0 0,2 -0,2 0,1 0,3 0,3 0,5 0,4 0,2 0,3 -0,2 0,2 0,8 -0,2 -0,1<br />
-7,5 1,5 0,2 -0,8 0,1 -0,4 0,1 0,3 0,1 0,4 -0,1 0,1 0,7 -0,2 0,0<br />
-10 1,3 -1,5 -1,4 -0,9 -0,5 0,2 0,2 0,7 0,5 0,2 0,5 0,4 -0,2 0,0<br />
-15 -0,4 1,7 0,7 0,2 -0,1 0,2 0,1 0,1 0,6 0,5 0,8 0,5 -0,4 -0,1<br />
-20 0,8 0,0 1,3 0,7 -0,9 -0,8 -0,4 0,6 0,5 1,1 0,9 0,7 -0,4 0,0<br />
-25 -0,6 0,1 1,6 -1,1 -1,2 -0,7 -0,5 0,1 1,0 0,7 1,8 1,3 -0,3 -0,3<br />
-30 -0,9 0,4 0,4 -0,3 -0,6 -0,4 -0,4 0,1 0,6 1,1 1,5 1,5 -0,3 -0,6<br />
-40 -0,7 -1,8 0,0 0,4 -2,2 -2,0 -1,5 -0,4 -0,2 0,6 1,0 0,5 0,5 -0,1<br />
-50 -2,5 -1,7 -1,6 -1,6 -1,9 -1,7 -1,2 0,7 -1,1 -3,5 0,3 0,3 0,9 0,1<br />
-60 -4,6 -3,8 -3,7 -3,5 -3,8 -3,7 -3,1 -0,6 -1,9 -1,6 -1,1 0,2 0,1 0,5<br />
-70 -6,5 -5,4 -5,5 -5,2 -5,5 -5,4 -4,5 -2,7 -2,8 -2,5 -1,9 -1,1 -0,8 1,0<br />
En la tabla 2 se muestran las diferencias en % entre <strong>el</strong> cálculo teórico utilizando la ecuación (1) y la tabla<br />
III <strong>de</strong> Daskalov et al. [4] con la implementación basada en <strong>el</strong> método 1, <strong>de</strong>scrito en al apartado 2, en<br />
aproximación geométrica lineal 30 .<br />
30 La aproximación 2D <strong>de</strong> fuente lineal es <strong>de</strong>scrita en <strong>el</strong> formalismo TG-43 [2] y cuya <strong>de</strong>ducción se pue<strong>de</strong><br />
encontrar en <strong>el</strong> <strong>libro</strong> Baltas et al. [9]<br />
1128
Tabla 2. Diferencias en % entre la tabla III <strong>de</strong> Daskalov et al. [4] y <strong>el</strong> cálculo teórico mediante ecuación<br />
(1) d<strong>el</strong> formalismo TG-43 aplicado mediante uso <strong>de</strong> GL e interpolación lineal en valores internos<br />
obtenidos <strong>de</strong> bibliografía, extrapolación lineal a los dos valores más cercanos para F(0,θ) y valor<br />
constante para valores fuera <strong>de</strong> tabla F(r,θ)=F(50,θ) si r≥50 mm. Eje X transversal y eje Y longitudinal a<br />
la fuente respecto al centro <strong>de</strong> la misma, expresados en mm.<br />
X<br />
Y 0,0 1,0 1,5 2,5 3,5 5,0 7,5 10 15 20 25 30 50 70<br />
70 -6,4 -5,0 -4,6 -4,4 -4,3 -4,4 -4,5 -2,5 -2,6 -1,4 -0,5 -1,1 -1,3 0,1<br />
60 -4,7 -3,2 -3,2 -3,2 -2,8 -3,3 -3,1 -1,1 -1,0 -0,5 -0,2 -1,1 -0,5 -0,5<br />
50 -2,3 -1,4 -1,2 -1,3 -0,9 -1,6 -1,5 -0,1 -0,1 0,1 -0,4 -0,9 -0,6 -0,7<br />
40 -1,2 -0,2 0,1 -0,1 -0,1 -2,6 -0,3 0,1 0,2 -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,5<br />
30 -1,1 -0,3 -0,2 -0,7 -0,4 -0,5 -0,1 0,3 -0,5 -0,2 0,2 0,2 -0,6 -1,1<br />
25 -0,5 -0,4 0,8 -0,8 -0,4 -0,1 -0,2 0,6 -0,6 0,0 0,4 0,4 -0,7 -1,0<br />
20 0,2 -0,4 0,9 0,3 -0,4 -0,2 -0,2 0,2 0,3 0,7 0,1 0,3 -0,9 -0,8<br />
15 -0,3 0,3 -0,4 -0,2 -0,1 -0,1 -0,1 0,3 1,0 0,1 0,5 0,3 -1,1 -0,6<br />
10 -2,0 -1,7 -1,1 -0,5 -0,3 -0,3 -0,1 0,1 0,1 -0,1 0,2 0,0 -0,7 -0,3<br />
7,5 1,0 0,3 0,1 0,1 0,2 -0,4 39 0,0 0,2 -0,2 0,0 0,4 -0,5 -0,1<br />
5,0 0,8 -0,2 -0,2 0,3 0,4 0,1 0,2 0,0 0,1 -0,2 0,1 0,5 -0,3 -0,1<br />
2,5 0,2 0,9 0,4 0,3 0,1 0,3 0,2 0,0 -0,5 0,2 0,3 -0,1 0,5<br />
1,0 -2,7 -0,9 0,1 0,3 0,1 0,2 0,1 -0,1 -0,6 0,0 0,1 -0,1 0,1<br />
0,0 0,1 0,1 0,1 0,2 0,0 0,2 0,0 0,0 -0,3 0,2 0,2 -0,1 0,1<br />
-1,0 -2,4 -1,0 0,0 -0,1 -0,1 0,1 0,1 -0,1 -0,6 0,0 0,1 -0,2 0,1<br />
-2,5 0,6 0,4 0,5 0,2 0,3 0,1 0,4 0,2 -0,4 0,3 0,3 -0,3 0,4<br />
-5,0 0,2 -0,2 -0,1 0,4 0,3 0,5 0,4 0,2 0,1 -0,2 0,2 0,7 -0,2 -0,1<br />
-7,5 1,5 0,2 0,1 -0,1 0,2 0,1 0,2 0,4 0,4 -0,2 0,0 0,7 -0,2 0,0<br />
-10 1,4 -1,5 -1,5 -0,9 -0,7 0,2 0,1 0,5 0,4 0,1 0,4 0,2 -0,2 -0,1<br />
-15 -0,0 0,8 -0,4 -0,3 -0,4 -0,2 0,0 0,1 0,6 0,6 0,8 0,4 -0,4 -0,1<br />
-20 0,8 0,0 1,3 0,7 -0,9 -0,8 -0,6 0,7 0,6 1,1 0,7 0,5 -0,4 -0,1<br />
-25 -0,7 0,1 1,7 -0,9 -1,1 -0,7 -0,6 0,2 1,0 0,5 1,3 1,0 -0,3 -0,4<br />
-30 -0,9 0,4 0,4 -0,3 -0,6 -0,4 -0,5 -0,2 0,5 0,7 1,1 1,1 -0,3 -0,6<br />
-40 -0,6 -1,8 0,0 0,3 -2,4 -2,1 -1,5 -0,5 -0,4 0,5 0,9 0,4 0,5 -0,1<br />
-50 -2,5 -1,7 -1,6 -1,6 -1,9 -1,7 -1,2 0,7 -1,1 -3,4 0,4 0,2 0,8 0,0<br />
-60 -4,6 -3,9 -3,7 -3,5 -3,8 -3,7 -3,1 -0,6 -1,9 -1,6 -1,1 0,3 0,0 0,4<br />
-70 -6,4 -5,4 5,5 5,2 5,5 5,4 4,7 2,7 2,8 2,6 1,9 1,2 0,8 -0,9<br />
La utilización <strong>de</strong> la función geométrica analítica puntual GP(r) o la función geométrica calculada por<br />
Monte Carlo 3D G3D implica adaptar las funciones gL(r) y F(r,θ) para evitar inconsistencias. En la tabla 3<br />
se muestran las interpolaciones para cálculo <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis utilizando la función geométrica GP con las<br />
funciones radial y anisotrópica modificadas consistentemente. Las comparaciones se muestran para r ≤ 15<br />
mm pues es don<strong>de</strong> las diferencias entre GP y G3D son mayores d<strong>el</strong> 2% [10]. Comparando con los<br />
resultados mostrados en la tabla 2 observamos que las principales diferencias por <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> GP ocurren a<br />
distancias inferiores a 10 mm.<br />
1129
Tabla 3. Cálculo tasa <strong>de</strong> dosis por unidad <strong>de</strong> Sk utilizando la función GP(r). Eje X transversal y eje Y<br />
longitudinal a la fuente respecto al centro <strong>de</strong> la misma.<br />
X (mm)<br />
[GP]<br />
Y (mm) 0,0 1,0 2,5 3,5 5,0 10,0<br />
20,0 -0,2 0,4 -0,4 0,4 0,1 0,1<br />
15,0 -0,5 -1,1 -0,5 -0,6 -0,5 -0,3<br />
10,0 2,0 1,7 0,4 0,1 0,0 -0,3<br />
7,5 -4,2 -3,1 -2,3 -1,8 -0,4 -39,0<br />
5,0 -0,8 -0,1 -1,4 -1,5 -0,8 -0,2<br />
2,5 - -4,6 -3,1 -0,9 -0,1 0,1<br />
1,0 - 15,8 -0,1 0,3 -0,2 0,3<br />
0,0 - -0,1 1,0 0,7 0,0 0,5<br />
En la tabla 4 se muestran los cálculos <strong>de</strong> dosis con G3D en aqu<strong>el</strong>los puntos don<strong>de</strong> existen diferencias con<br />
GL, <strong>de</strong>be tenerse en cuenta que las diferencias solo son superiores al 1% si r < 3 mm [10]. Por<br />
comparación con las tablas 2 y 5 observamos la influencia <strong>de</strong> la aproximación 3D en los puntos (±1,1).<br />
Tabla 4. Diferencias entre cálculos <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis por unidad <strong>de</strong> Sk utilizando G3D en ecuación (1)<br />
según Karaiskos et al. [10] asumiendo F(0,θ) = 1, y tabla III <strong>de</strong> Daskalov et al. [4]. Eje X transversal y eje<br />
Y longitudinal a la fuente respecto al centro <strong>de</strong> la misma.<br />
X (mm) [G3D]<br />
Y (mm) 1´0 1´5<br />
2´5 0´7 0´9<br />
1´0 0´2 0´4<br />
0´0 0´5 0´1<br />
Puesto que las diferencias mostradas en la tabla 2 son consistentes con las mostradas en la tabla 1, y en<br />
función <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> las tabla 3 y 4, la implementación d<strong>el</strong> formalismo TG-43 en Oncentra-v3<br />
para la fuente mHDR-v2 es compatible con las condiciones <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong>scritas por <strong>el</strong> método 1 en<br />
aproximación geométrica lineal con GL(r,θ), gL(r) y F(r,θ).<br />
En la tabla 5 se muestran las diferencias en % entre <strong>el</strong> cálculo teórico utilizando la ecuación (1) y la tabla<br />
III <strong>de</strong> Daskalov et al. [4] con la implementación basada en <strong>el</strong> método 3 <strong>de</strong>scrito anteriormente en<br />
aproximación geométrica lineal.<br />
1130
Tabla 5. Diferencias Δ en % entre la tabla III <strong>de</strong> Daskalov et al. [4] y <strong>el</strong> cálculo teórico mediante fórmula<br />
(1) d<strong>el</strong> formalismo TG-43 aplicado mediante uso <strong>de</strong> GL e interpolación lineal en valores internos<br />
obtenidos <strong>de</strong> bibliografía, F(0,θ)=1 y extrapolación lineal a los dos valores más cercanos para valores<br />
fuera <strong>de</strong> tabla con r≥50 mm. Eje X transversal y eje Y longitudinal a la fuente respecto al centro <strong>de</strong> la<br />
misma, expresados en mm.<br />
X<br />
Y 0,0 1,0 1,5 2,5 3,5 5,0 7,5 10 15 20 25 30 50 70<br />
70 -1,6 -0,2 0,2 0,3 0,4 0,2 -0,3 1,2 0,3 1,2 2,0 0,7 -1,5 -0,9<br />
60 -2,2 -0,8 -0,8 -0,8 -0,4 -1,0 -1,0 0,7 0,4 0,9 1,0 -0,3 -0,8 -1,3<br />
50 -2,3 -1,4 -1,2 -1,3 -0,9 -1,6 -1,4 0,0 0,1 0,4 -0,1 -0,7 -0,9 -1,5<br />
40 -1,2 -0,2 0,1 -0,1 -0,1 -2,6 -0,3 0,1 0,2 -0,4 -0,4 -0,4 -0,7 -1,3<br />
30 -1,1 -0,3 -0,2 -0,7 -0,4 -0,5 -0,1 0,3 -0,5 -0,2 0,2 0,2 -0,9 -2,2<br />
25 -0,5 -0,4 0,8 -0,8 -0,4 -0,1 -0,2 0,6 -0,6 0,0 0,4 0,4 -0,9 -2,2<br />
20 0,2 -0,4 0,9 0,3 -0,4 -0,2 -0,2 0,2 0,3 0,7 0,1 0,3 -1,1 -1,9<br />
15 -0,3 0,3 -0,4 -0,2 -0,1 -0,1 -0,1 0,3 1,0 0,1 0,5 0,3 -1,2 -1,3<br />
10 -2,0 -1,7 -1,1 -0,5 -0,3 -0,3 -0,1 0,1 0,1 -0,1 0,2 0,0 -0,7 -0,7<br />
7,5 1,0 0,3 0,1 0,1 0,2 -0,4 39 0,0 0,2 -0,2 0,0 0,4 -0,5 -0,3<br />
5,0 0,8 -0,2 -0,2 0,3 0,4 0,1 0,2 0,0 0,1 -0,2 0,1 0,5 -0,3 -0,1<br />
2,5 0,2 0,9 0,4 0,3 0,1 0,3 0,2 0,0 -0,5 0,2 0,3 -0,1 0,7<br />
1,0 -1,3 -0,3 0,1 0,3 0,1 0,2 0,1 -0,1 -0,6 0,0 0,1 -0,1 0,2<br />
0,0 0,1 0,1 0,1 0,2 0,0 0,2 0,0 0,0 -0,3 0,2 0,2 -0,1 0,1<br />
-1,0 -1,1 -0,5 0,0 -0,1 -0,1 0,1 0,1 -0,1 -0,6 0,0 0,1 -0,2 0,0<br />
-2,5 0,6 0,4 0,5 0,2 0,3 0,1 0,4 0,2 -0,4 0,3 0,3 -0,3 0,3<br />
-5,0 0,2 -0,2 -0,1 0,4 0,3 0,5 0,4 0,2 0,1 -0,2 0,2 0,7 -0,2 -0,3<br />
-7,5 1,5 0,2 0,1 -0,1 0,2 0,1 0,2 0,4 0,4 -0,2 0,0 0,7 -0,2 -0,2<br />
-10 1,4 -1,5 -1,5 -0,9 -0,7 0,2 0,1 0,5 0,4 0,1 0,4 0,2 -0,3 -0,4<br />
-15 0,0 0,8 -0,4 -0,3 -0,4 -0,2 0,0 0,1 0,6 0,6 0,8 0,4 -0,5 -0,6<br />
-20 0,8 0,0 1,3 0,7 -0,9 -0,8 -0,6 0,7 0,6 1,1 0,7 0,5 -0,5 -0,8<br />
-25 -0,7 0,1 1,7 -0,9 -1,1 -0,7 -0,6 0,2 1,0 0,5 1,3 1,0 -0,5 -1,1<br />
-30 -0,9 0,4 0,4 -0,3 -0,6 -0,4 -0,5 -0,2 0,5 0,7 1,1 1,1 -0,5 -1,4<br />
-40 -0,6 -1,8 0,0 0,3 -2,4 -2,1 -1,5 -0,5 -0,4 0,5 0,9 0,4 0,4 -0,9<br />
-50 -2,5 -1,7 -1,6 -1,5 -1,9 -1,7 -1,1 0,9 -0,9 -3,3 0,6 0,4 0,8 -0,5<br />
-60 -1,7 -1,1 -1,0 -0,9 -1,3 -1,3 -0,8 1,6 -0,6 -0,7 -0,5 0,9 -0,1 0,2<br />
-70 -0,8 0,1 -0,1 0,1 -0,4 -0,6 -0,1 1,7 0,5 -0,6 -0,5 -0,2 -1,1 0,4<br />
Las diferencias mostradas en la tabla 5 en los puntos (0,±10) que utiliza valores <strong>de</strong> entradas directas en las<br />
tablas <strong>de</strong> las funciones gL(r) y F(r,θ), o algunos puntos en la zona <strong>de</strong> interpolación lineal como (1,±10)<br />
cuyas diferencias no son consistentes con los puntos cercanos ni con <strong>el</strong> punto simétrico en Y<br />
correspondiente, son inconsistentes estadísticamente. El dato en la tabla III <strong>de</strong> Daskalov et al. [4]<br />
correspondiente al punto (7´5,7´5) no es correcto.<br />
Las diferencias fundamentales entre la tabla 2 y la tabla 5 se aprecian en los puntos (r,θ) = {r, θ: r > 50<br />
mm para θ < 10º} y (r,θ) = {(±1,1)}. En <strong>el</strong> primer caso se entien<strong>de</strong> por <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong> F(r,θ)<br />
cuando θ es constante 31 , pues cuando θ tien<strong>de</strong> a 0º la variación <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> anisotropía con r para r ><br />
30 mm es más rápida que cuando θ tien<strong>de</strong> a 90º. El segundo caso muestra que <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> F(0,θ)<br />
matemáticamente consistente no representa una pérdida <strong>de</strong> precisión en <strong>el</strong> cálculo.<br />
31 F(r,θ) se pue<strong>de</strong>n consultar en la tabla II <strong>de</strong> Daskalov et al. [4].<br />
1131
4. Conclusiones.<br />
El uso <strong>de</strong> un procedimiento or<strong>de</strong>nado basado en los métodos expuestos en la publicación Daskalov et al.<br />
[4], permite inferir la implementación y limitaciones d<strong>el</strong> formalismo utilizado por <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
planificación Oncentra-v3.<br />
Aunque G3D mejora la precisión <strong>de</strong> los cálculos <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis en aplicaciones don<strong>de</strong> la fuente está muy<br />
próxima al tejido (r < 2 mm), la aproximación lineal GL(r,θ) es a<strong>de</strong>cuada para la mayor parte <strong>de</strong> los casos<br />
prácticos. Así, la función geométrica GL(r,θ) combinada con <strong>el</strong> valor matemáticamente consistente F(0,θ)<br />
= 1 y extrapolación bilineal en F(50 70 mm.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] R. Nath et al. “Dosimetry of Interstitial Brachytherapy Sources: Recommendations of the AAPM Radiation<br />
Therapy Committee Task Group No. 43”. Medical Physics 1995; 22 (2): 209-234<br />
[2] M. J. Rivard et al. “Update of AAPM Task Group No. 43 Report: A Revised Protocol for Brachytherapy<br />
Dose Calculations”. Medical Physics 2004; 31 (3): 633-674<br />
[3] Real Decreto 1566/1998, <strong>de</strong> 17 <strong>de</strong> julio, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> radioterapia.<br />
BOE 206, 1998; 29383-29394.<br />
[4] G. M. Daskalov et al. “Monte Carlo-ai<strong>de</strong>d dosimetry of a new high dose-rate brachytherapy source”.<br />
Medical Physics 1998; 25(11): 2200-2208<br />
[5] R. E. P. Taylor, D. W. O. Rogers “EGSnrc Monte Carlo calculated dosimetry parameters for 192 Ir and 169 Yb<br />
brachytherapy sources”. Medical Physics 2008; 35: 4933-4944<br />
[6] P. Papagiannis et al. “Dosimetry comparation of 192 Ir sources”. Medical Physics 2002; 29: 2239-2246<br />
[7] D. Granero et al. “Dosimetry revisited for the HDR 192 Ir brachytherapy source mod<strong>el</strong> mHDR-v2”. Medical<br />
Physics 2011; 38(1): 487-494<br />
[8] J. F. Williamson and Zuofeng Li “Monte Carlo-ai<strong>de</strong>d dosimetry of the micros<strong>el</strong>ectron pulsed and high dose<br />
rate 192 Ir sources”. Medical Physics 1995; 22(6): 809-819<br />
[9] D. Baltas et al. “The Physics of Mo<strong>de</strong>rn Brachytherapy for Oncology”. Taylor & Francis. New York. 2007<br />
[10] P. Karaiskos et al. “Limitations of the point and line source approximations for the <strong>de</strong>termination of<br />
geometry factors around brachytherapy sources”. Medical Physics 2000; 27(1): 124-128<br />
1132
VALIDACIÓN DE LA TÉCNICA IMRT PARA EL CONJUNTO<br />
ACELERADOR SYNERGY-ELEKTA Y PLANIFICADOR XIO<br />
V4.5-CMS<br />
MJ García Hernán<strong>de</strong>z 1� , D Pedrero Aristizabal 1 , R Ayala Lázaro 1 , G Ruiz Galán 1 , R<br />
Jiménez Rojas 1 , R García Marcos 1 , MA López Bote 1 .<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Dosimetría y Radioprotección<br />
H.G.U. Gregorio Marañón. Madrid<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se <strong>de</strong>scribe <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> puesta en marcha <strong>de</strong> la técnica IMRT estática (step and<br />
shoot) con <strong>el</strong> planificador XiO (CMS) y ac<strong>el</strong>erador Synergy (Elekta), se analizan las causas <strong>de</strong> las<br />
diferencias iniciales encontradas en la verificación <strong>de</strong> casos no clínicos y se muestran las<br />
soluciones propuestas por CMS para mejorar los resultados.<br />
Palabras claves: IMRT, XiO.<br />
ABSTRACT<br />
This work <strong>de</strong>scribes the process of the XiO planning system commisioning for IMRT (step and<br />
shoot) with Synergy (Elekta) linac, analizes the reasons of discrepancies found in the inicial<br />
verifications of non-clinical cases and shows the solutions proposed for CMS to improve the initial<br />
results.<br />
Key Words: IMRT, XiO.<br />
1. Método y resultados.<br />
El proceso <strong>de</strong> validación <strong>de</strong> la técnica IMRT para <strong>el</strong> conjunto ac<strong>el</strong>erador Synergy-Elekta y planificador<br />
XiO v4.5-CMS <strong>de</strong>scrito se ha medido y analizado con <strong>el</strong> array <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> ionización MatriXX<br />
(Scanditronix -W<strong>el</strong>lhöfer).<br />
Tras realizar <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado <strong>de</strong> XiO para situaciones críticas en los tratamientos<br />
<strong>de</strong> IMRT y verificar que se reproduce correctamente la dosis en campos pequeños e irregulares, se inicia<br />
la verificación <strong>de</strong> tratamientos simulados <strong>de</strong> IMRT.<br />
El resultado en todos los casos es una diferencia sistemática entre la medida y <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong><br />
aproximadamente un 3%, siendo la medida siempre mayor que <strong>el</strong> cálculo.<br />
� mgarciahe.hrc@salud.madrid.org<br />
1133
Fig. 1 Verificación <strong>de</strong> una inci<strong>de</strong>ncia con 27 segmentos.<br />
Para buscar la causa <strong>de</strong> esta discrepancia, se analizaron varias inci<strong>de</strong>ncias aislando segmentos, calculando<br />
y midiendo uno a uno. Se observaron discrepancias entre cálculo y medida en la zona central (abierta) <strong>de</strong><br />
los segmentos, <strong>de</strong>scartando así las transmisiones y penumbras como causa d<strong>el</strong> problema.<br />
~2-3%<br />
Fig. 2 Análisis <strong>de</strong> un segmento aislado.<br />
Se repite <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> cada segmento, pero esta vez en <strong>el</strong> módulo <strong>de</strong> planificación convencional 3D. El<br />
análisis arroja como resultado diferencias con la medida significativamente menores que las obtenidas<br />
anteriormente con <strong>el</strong> módulo específico <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong> IMRT.<br />
1134
~3%<br />
~1.5%<br />
Fig. 3 El mismo segmento, calculado en la imagen <strong>de</strong> la izquierda con <strong>el</strong> módulo <strong>de</strong> IMRT y en la imagen<br />
<strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha con <strong>el</strong> módulo <strong>de</strong> planificación 3D convencional.<br />
La única diferencia en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosis entre ambos casos (IMRT y 3D convencional) es un factor<br />
introducido en <strong>el</strong> módulo <strong>de</strong> XiO <strong>de</strong> IMRT, llamado Factor <strong>de</strong> Modulación, que <strong>el</strong> usuario no pue<strong>de</strong><br />
modificar.<br />
Fig. 4 Detalle d<strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> segmento en los dos módulos. En <strong>el</strong> cálculo en <strong>el</strong> módulo <strong>de</strong> IMRT reescala<br />
la dosis en <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> modulación <strong>de</strong> valor en este caso 0.963<br />
Ante esta situación, la solución propuesta por la unidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo d<strong>el</strong> software <strong>de</strong> CMS es la<br />
modificación en <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> dos parámetros d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador:<br />
- la distancia d<strong>el</strong> foco al colimador longitudinal: <strong>de</strong> 47cm (real) a 40cm.<br />
- la transmisión d<strong>el</strong> colimador <strong>de</strong> backup: <strong>de</strong> 10,5% (real) a 35%.<br />
La primera <strong>de</strong> estas modificaciones tiene repercusión directa en <strong>el</strong> Factor <strong>de</strong> Modulación.<br />
1135
Fig. 5 Resultados <strong>de</strong> la comparación medida-cálculo. Arriba, <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o con parámetros reales <strong>de</strong> distancia fococolimador<br />
longitudinal y transmisión real d<strong>el</strong> colimador <strong>de</strong> backup. Abajo, con los parámetros modificados (irreales)<br />
propuestos por CMS. Se reducen las diferencias d<strong>el</strong> 3% al 1-1.5%.<br />
El análisis gamma (3%,3mm) en todos los casos no clínicos analizados previamente a la puesta en marcha<br />
con las modificaciones propuestas, dio como resultado valores menores <strong>de</strong> 1 en <strong>el</strong> 95% <strong>de</strong> los puntos.<br />
A la vista <strong>de</strong> estos resultados, se <strong>de</strong>ci<strong>de</strong> adoptar esta solución como válida para iniciar la técnica como<br />
procedimiento clínico.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> inicio <strong>de</strong> la técnica hasta ahora, se han obtenido resultados <strong>de</strong> gamma (3%,3mm) < 1 en más d<strong>el</strong><br />
95% los puntos analizados (cámaras d<strong>el</strong> MatriXX con dosis umbral d<strong>el</strong> 10%), para <strong>el</strong> 90% <strong>de</strong> las 50<br />
inci<strong>de</strong>ncias clínicas analizadas.<br />
2. Discusión.<br />
Las modificaciones <strong>de</strong> la geometría y <strong>de</strong> la transmisión d<strong>el</strong> colimador <strong>de</strong> backup propuestas por CMS<br />
reducen significativamente las diferencias encontradas, pero no suponen una solución coherente a las<br />
limitaciones d<strong>el</strong> cálculo.<br />
REFERENCIAS<br />
Datos<br />
medidos<br />
Datos<br />
modificados<br />
CMS<br />
[1]J Herzen, M Todorovic, F Cremers, V Platz, D Albers, A Bart<strong>el</strong>s and R Schmidt. Dosimetric evaluation of a 2D<br />
pix<strong>el</strong> ionization chamber for implementation in clinical routine. Phys. Med. Biol. 52 (2007) 1197–1208.<br />
[2]Jonathan G. Li, 1,a Guanghua Yan, 1,2 and Chihray Liu. Comparison of two commercial <strong>de</strong>tector arrays for IMRT<br />
quality assurance. Journal of Applied Clinical Medical Physics, Vol 10, No 2 (2009)<br />
1136
INFLUENCIA DE LA ELECCIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL<br />
TAC EN EL CÁLCULO DE VOLÚMENES PARA DISTINTOS<br />
PLANIFICADORES<br />
J. Sánchez 1,� , J.I. Raba 1 , J.A. Vázquez 1<br />
M.T. Pacheco 1 , M.A. Mendiguren 1<br />
1 H.U. Marqués <strong>de</strong> Val<strong>de</strong>cilla, Servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, Avd/Val<strong>de</strong>cilla<br />
S/N. 39008-Santan<strong>de</strong>r<br />
RESUMEN<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es estudiar la influencia <strong>de</strong> la <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong> TAC<br />
(anchura d<strong>el</strong> corte y separación entre cortes) en <strong>el</strong> cálculo, por parte <strong>de</strong> los planificadores, a la hora<br />
<strong>de</strong> calcular los volúmenes <strong>de</strong> tratamiento y <strong>de</strong> los órganos <strong>de</strong> riesgo en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> planificación<br />
<strong>de</strong> un tratamiento <strong>de</strong> radioterapia, ya que un cálculo erróneo <strong>de</strong> los mismos dará lugar a una<br />
valoración incorrecta d<strong>el</strong> histograma dosis volumen, lo que a su vez pue<strong>de</strong> llevar a inexactitu<strong>de</strong>s<br />
en la estimación <strong>de</strong> la dosis. Se comparó <strong>el</strong> volumen calculado por cuatro planificadores distintos:<br />
PCRT 3D, PINNACLE, ADVANTANGE WORKSTATION <strong>de</strong> G.E. y ONCENTRA<br />
MASTERPLAN<br />
Palabras claves: planificador, histograma dosis-volumen, espesor <strong>de</strong> corte, TAC.<br />
ABSTRACT<br />
We have studied the influence of <strong>de</strong> CT parameters (slice thickness and separation between<br />
consecutive slices) in the calculation of known volumes of geometric structures (square and<br />
cylin<strong>de</strong>rs). We have compared the volume caltulated with four diferent planning system: PCRT<br />
3D, PINNACLE, ADVANTANGE WORKSTATION (G.E.) y ONCENTRA MASTERPLAN.<br />
Key Words: planning system,dose-volume histogram, width’s slice, CT.<br />
1. Introducción.<br />
En <strong>el</strong> “Protocolo para <strong>el</strong> control en sistemas <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong> terapia con radiaciones ionizantes” <strong>de</strong> la<br />
<strong>SEFM</strong> [1] se proponen pruebas para verificar <strong>el</strong> correcto funcionamiento d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> cálculo en la<br />
evaluación d<strong>el</strong> HDV (Histograma Dosis Volumen).<br />
Es fundamental conocer <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> precisión d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> cálculo usado, así como sus posibles<br />
limitaciones, <strong>de</strong> cara a la <strong>el</strong>ección, optimización y evaluación d<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> tratamientos en radioterapia.<br />
En particular, <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> volumen que realiza un planificador pue<strong>de</strong> tener implicaciones importantes,<br />
ya que si no es correcto pue<strong>de</strong> provocar una sobre o infraestimación <strong>de</strong> la dosis.<br />
A<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> método <strong>de</strong> cálculo intrínseco d<strong>el</strong> volumen por parte d<strong>el</strong> planificador, éste volumen pue<strong>de</strong><br />
verse afectado también por la <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong> TAC con <strong>el</strong> que se adquieren las imágenes.<br />
� jesanchez@humv.es.<br />
1137
2. Material y métodos.<br />
Se usó un maniquí <strong>de</strong> PTW [Fig.1], compuesto por placas <strong>de</strong> 1 cm <strong>de</strong> espesor y 20 cm <strong>de</strong> diámetro, <strong>de</strong><br />
material equivalente a agua (RW3), que está i<strong>de</strong>ado para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> IMRT<br />
en cabeza y cu<strong>el</strong>lo, así como para la verificación <strong>de</strong> tratamientos estereotáxicos.<br />
Fig. 1 Maniquí <strong>de</strong> PTW usado para la realización d<strong>el</strong> TAC. Mod<strong>el</strong>o T40015.<br />
Se realizaron diversos TACs a dicho maniquí variando <strong>el</strong> espesor y la separación entre cortes [Tabla<br />
No.1], y se exportaron las imágenes al sistema <strong>de</strong> planificación.<br />
Tabla No.1 Espesor y separación <strong>de</strong> los cortes <strong>de</strong> TAC usados en la<br />
adquisición <strong>de</strong> imágenes.<br />
Espesor/cm Separación/cm<br />
0,25<br />
1<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,25 0,5<br />
Se contornearon figuras geométricas <strong>de</strong> distintos tamaños con volúmenes conocidos (cubos <strong>de</strong> lado: 2.5,<br />
5 y 10 cm respectivamente y cilindros <strong>de</strong> 10 cm <strong>de</strong> altura con diámetros <strong>de</strong> : 2.5, 5, 10 y 15 cm<br />
respectivamente). Dichas figuras se crearon con <strong>el</strong> planificador PCRT 3D v.5.08 <strong>de</strong> Técnicas<br />
Radiofísicas, <strong>de</strong> don<strong>de</strong> fueron exportadas en formato DICOM al resto <strong>de</strong> planificadores con los que<br />
cuenta nuestro Servicio (ver Tabla No.2).<br />
1138
Tabla No.2 Planificadores usados para este este estudio, con la<br />
correspondiente versión utilizada.<br />
Planificador Versión<br />
PCRT 3D<br />
PINNACLE<br />
ONCENTRA<br />
MASTERPLAN<br />
ADVANTAGE<br />
WORKSTATION<br />
G.E.<br />
Una vez exportadas todas las figuras a los planificadores se comparó <strong>el</strong> volumen calculado por cada<br />
uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los con <strong>el</strong> volumen real para las distintas series <strong>de</strong> imágenes d<strong>el</strong> TAC.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
En esta sección se muestran los resultados tabulados para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los tres cubos y los cuatros<br />
cilindros, con objeto <strong>de</strong> comparar <strong>el</strong> volumen estimado por los distintos planificadores variando <strong>el</strong><br />
espesor <strong>de</strong> los cortes d<strong>el</strong> TAC y la separación entre cortes consecutivos.<br />
La Fig. 1 muestra la variación d<strong>el</strong> volumen en función <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong> TAC para la serie <strong>de</strong><br />
cubos contorneada.<br />
Fig 1: Variación d<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> los cubos en función d<strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> corte y la separción entre cortes consecutivos<br />
para 4 planificadores distintos. La barra <strong>de</strong> error correspon<strong>de</strong> al 3%.<br />
5.08<br />
8.0<br />
3.3<br />
4.2<br />
1139
A continuación se muestra la misma representación anterior para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los cuatro cilindros <strong>de</strong> distinto<br />
volumen contorneados.<br />
Fig 2: Variación d<strong>el</strong> volumen en función <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong> TAC para 4 planificadores distintos.<br />
La gráfica superior correspon<strong>de</strong> al cilindro <strong>de</strong> diámetro 2,5 cm, la segunda al <strong>de</strong> diámetro 5 cm, la tercera al <strong>de</strong><br />
diámetro 10 cm y la inferior al cilindro <strong>de</strong> diámetro 15 cm. La barra <strong>de</strong> error correspon<strong>de</strong> al 3%.<br />
La Fig. 3 muestra la variación d<strong>el</strong> error r<strong>el</strong>ativo medio d<strong>el</strong> volumen en función <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong> TAC<br />
para todos los volúmenes.<br />
Fig 3: Variación d<strong>el</strong> error r<strong>el</strong>ativo medio d<strong>el</strong> volumen en función <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> TAC para todos los<br />
volúmenes contorneados.<br />
Para <strong>el</strong> cubo <strong>de</strong> lado 2,5 cm se observa que para la serie <strong>de</strong> imágenes fina (0.25 cm-0.25 cm), tanto PCRT<br />
3D como ONCENTRA MASTERPLAN dan resultados <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> 3% <strong>de</strong> error. Sin embargo, con series<br />
1140
más gruesas sólo PINNACLE ofrece valores <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> rango aceptado. Esto es <strong>de</strong>bido al diferente<br />
método <strong>de</strong> cálculo usado por los planificadores. Cuando la arista d<strong>el</strong> cubo cae justo entre dos planos,<br />
algunos <strong>de</strong> <strong>el</strong>los cuentan <strong>el</strong> corte entero, miestras que otros lo <strong>de</strong>sprecian.<br />
Para los cubos <strong>de</strong> lado 5 y 10 cm respectivamente, se obtiene un comportamiento similar, todos los<br />
planificadores dan un valor que no supera <strong>el</strong> 3% <strong>de</strong> error. Sin embargo PINNACLE sobreestima<br />
ligeramente <strong>el</strong> volumen, cuando los parámetros d<strong>el</strong> TAC no son <strong>de</strong>masiado “finos”.<br />
Para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los cilindros ocurre algo similar, se obtienen buenos resultados cuando se escogen<br />
grosores <strong>de</strong> corte y separación entre cortes pequeños.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> volúmenes pequeños, como pue<strong>de</strong> verse en las figuras, la <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong><br />
TAC es más crítica. Es necesario escoger una serie “fina” <strong>de</strong> parámetros, que nos ofrezca la suficiente<br />
precisión para realizar los cálculos.<br />
Con respecto a la variación d<strong>el</strong> error r<strong>el</strong>ativo medio d<strong>el</strong> volumen en función <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> TAC,<br />
como se ve en la Fig. 3 , para <strong>el</strong> cubo <strong>de</strong> menor volumen se obtienen errores r<strong>el</strong>ativos <strong>de</strong> hasta un 14% ,<br />
como se dice en <strong>el</strong> párrafo anterior, esto es <strong>de</strong>bido a que si la arista cae entre dos cortes algunos<br />
planificadores la cuentan “por exceso” y otros “por <strong>de</strong>fecto”. Para <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> figuras, <strong>el</strong> error r<strong>el</strong>ativo<br />
medio varía entre un 0 %y un 4%.<br />
4. Conclusiones<br />
Los resultados muestran que los cuatro planificadores analizados calculan <strong>de</strong> forma precisa los volúmenes<br />
(<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un 3%) para series <strong>de</strong> imágenes tomadas con espesor <strong>de</strong> corte <strong>de</strong> 0,25 cm y separación entre<br />
cortes <strong>de</strong> 0,25 cm.<br />
Es importante conocer <strong>el</strong> método <strong>de</strong> cálculo d<strong>el</strong> volumen que realiza nuestro planificador, así como la<br />
verificación d<strong>el</strong> mismo, ya que un resultado erroneo, pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>senca<strong>de</strong>nar en una sobreestimación <strong>de</strong> la<br />
dosis absorbida, o en lo contrario.<br />
Aunque hemos utilizado figuras geométricas con volúmenes conocidos, éstas pue<strong>de</strong>n asemejarse a<br />
estructuras anatómicas con volúmenes similares. Con lo cual, po<strong>de</strong>mos utilizar los resultados obtenidos<br />
para aplicarlos a casos reales con pacientes.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] J.M. D<strong>el</strong>gado, F. García Vicente, E. Millán. Protocolo para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad en sistemas <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong><br />
terapia con radiaciones ionizantes. Sociedad Española <strong>de</strong> Física Médica 2005.<br />
[2] C. Coronado, O. Arriagada, D. Zavando, M. D<strong>el</strong> Sol, I. Suazo. Estimación d<strong>el</strong> volumen orbitario mediante<br />
imágenes <strong>de</strong> TC y <strong>el</strong> principio <strong>de</strong> Cavalieri. Revista Chilena <strong>de</strong> Radiología, 2010; Vol. 16 Nº2: 59-63.<br />
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1141
EVALUACIONES DOSIMÉTRICAS DE PARTÍCULAS<br />
RADIACTIVAS DISCRETAS<br />
M. Moraleda 1,� , J.M. Gómez Ros 2 , T.Navarro 1<br />
1 CIEMAT. Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones. Avd. Complutense, 22. 28040 Madrid<br />
RESUMEN<br />
En la operación normal <strong>de</strong> las centrales nucleares pue<strong>de</strong>n producirse partículas radiactivas discretas <strong>de</strong><br />
pequeño tamaño que contienen radionucleidos junto con otros materiales inertes y que pue<strong>de</strong>n tener una<br />
actividad alta. Estas partículas son susceptibles <strong>de</strong> entrar en contacto con <strong>el</strong> hombre resultando en una<br />
irradiación no uniforme y muy localizada en volúmenes pequeños <strong>de</strong> tejido.<br />
Para la evaluación d<strong>el</strong> riesgo a largo plazo, ICRP recomienda <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis media absorbida en<br />
órgano por ser una aproximación conservadora. Para efectos <strong>de</strong>terministas, se hace necesario un cálculo<br />
<strong>de</strong> dosis a niv<strong>el</strong> local.<br />
Palabras claves: partículas radiactivas discretas, dosis.<br />
ABSTRACT<br />
During the operation of a nuclear power plant, discrete fragments of radioactive materials may be<br />
produced. These particles are small but they may present high activity values. These particles could affect<br />
the population resulting in a non-uniform irradiation located in small tissue volumes.<br />
For long-term risk evaluations, ICRP recommends the use of absorbed dose averaged in an organ,<br />
because it is a conservative approach. For <strong>de</strong>terministic effects, a local dose calculation is necessary.<br />
Key Words: discrete radioactive particles, dose.<br />
1. Introducción.<br />
Durante <strong>el</strong> funcionamiento <strong>de</strong> las centrales nucleares y como consecuencia <strong>de</strong> la fisión y la activación <strong>de</strong><br />
los materiales (d<strong>el</strong> combustible y otros <strong>el</strong>ementos estructurales d<strong>el</strong> reactor) pue<strong>de</strong>n producirse una serie<br />
<strong>de</strong> partículas radiactivas discretas <strong>de</strong> un tamaño que pue<strong>de</strong> llegar hasta unos pocos milímetros y con una<br />
actividad alta.<br />
En operación normal, estas partículas se encuentran <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las vainas <strong>de</strong> combustible y en <strong>el</strong> circuito<br />
<strong>de</strong> refrigeración y pue<strong>de</strong>n entrar en contacto con los trabajadores durante las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
mantenimiento <strong>de</strong> los sistemas. Su dispersión pue<strong>de</strong> ocurrir en tareas r<strong>el</strong>acionadas con la gestión d<strong>el</strong><br />
combustible gastado y <strong>de</strong> purificación d<strong>el</strong> refrigerante.<br />
Entre los radionucleidos que se encuentran en estas partículas están: 237 Np, 238 Pu, 239 Pu, 241 Am, 90 Sr,<br />
137 Cs, 144 Ce, 60 Co y 54 Mn.<br />
2. Características <strong>de</strong> las partículas radiactivas discretas.<br />
Las características físico-químicas <strong>de</strong> las partículas radiactivas discretas <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> su origen. Las<br />
partículas radiactivas proce<strong>de</strong>ntes d<strong>el</strong> combustible son óxidos <strong>de</strong> uranio y <strong>de</strong> los productos <strong>de</strong> activación y<br />
<strong>de</strong> fisión d<strong>el</strong> combustible y tienen una <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> unos 3,1 g/cm 3 . Las partículas <strong>de</strong> activación son<br />
� montse.moraleda@ciemat.es<br />
1142
principalmente óxidos <strong>de</strong> hierro, níqu<strong>el</strong> y cromo proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> la activación y erosión <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos<br />
<strong>de</strong> la barrera <strong>de</strong> presión y su <strong>de</strong>nsidad es <strong>de</strong> unos 5,3 g/cm 3 [1] .<br />
Se trata generalmente <strong>de</strong> partículas con carga <strong>el</strong>éctrica, por tanto son muy móviles y pasan fácilmente <strong>de</strong><br />
unas superficies a otras. Por otro lado son muy poco solubles en agua con lo que son difíciles <strong>de</strong> <strong>el</strong>iminar<br />
<strong>de</strong> los tejidos y no se absorben cuando son incorporadas al interior d<strong>el</strong> organismo.<br />
El tamaño <strong>de</strong> estas partículas varía entre 10 �m y 3 mm. D<strong>el</strong> estudio d<strong>el</strong> inci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> la C.N.Ascó [2] , para<br />
<strong>el</strong> caso <strong>de</strong> partículas con una composición que refleje la <strong>de</strong> los aceros ricos en níqu<strong>el</strong>, se ha obtenido la<br />
siguiente r<strong>el</strong>ación entre la actividad y <strong>el</strong> diámetro <strong>de</strong> la partícula: A(Bq) = 8,53 (�m 3 ) d 3 . También se da<br />
una r<strong>el</strong>ación actividad-masa: A = 2x10 9 Bq/g obtenida en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las liberaciones <strong>de</strong> Dounreay [3] .<br />
3. Riesgos <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> la exposición a partículas radiactivas discretas.<br />
La irradiación <strong>de</strong>bida a partículas radiactivas discretas pue<strong>de</strong> ser externa, cuando la partícula se ha<br />
<strong>de</strong>positado en la pi<strong>el</strong>, <strong>el</strong> p<strong>el</strong>o o la ropa, o interna por inhalación o por ingestión.<br />
La dificultad para pre<strong>de</strong>cir los efectos para la salud en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> partículas viene por la escasez <strong>de</strong> datos<br />
experimentales y <strong>de</strong> medidas y técnicas para la estimación <strong>de</strong> dosis en casos <strong>de</strong> exposición no uniforme.<br />
No existen evi<strong>de</strong>ncias <strong>de</strong> que una exposición a partículas discretas aumente la probabilidad <strong>de</strong> aparición<br />
<strong>de</strong> efectos estocásticos respecto a una irradiación uniforme [4] . ICRP mantiene que <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la dosis<br />
media en órgano o tejido es una aproximación conservadora y apropiada para la evaluación <strong>de</strong> riesgos<br />
estocásticos para propósitos <strong>de</strong> protección radiológica.<br />
Las partículas discretas producen una irradiación muy localizada en la que volúmenes muy pequeños <strong>de</strong><br />
tejido reciben dosis altas por lo que prevalece la aparición <strong>de</strong> efectos <strong>de</strong>terministas. Para evaluar este<br />
riesgo es necesario calcular la dosis a niv<strong>el</strong> local.<br />
La pi<strong>el</strong> es <strong>el</strong> órgano más expuesto y <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> lesión <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> no solo <strong>de</strong> la dosis sino también <strong>de</strong> la<br />
energía <strong>de</strong> la radiación y <strong>de</strong> si la partícula está en contacto directo o no con <strong>el</strong> tejido. De los resultados<br />
experimentales se pue<strong>de</strong> extraer un límite <strong>de</strong> dosis absorbida <strong>de</strong> 1 Gy para la prevención <strong>de</strong> cualquier tipo<br />
<strong>de</strong> lesión aguda en la pi<strong>el</strong> [5] . Para órganos internos no existen datos experimentales <strong>de</strong> exposición a<br />
partículas sino <strong>de</strong>ducciones a partir <strong>de</strong> estudios clínicos y con animales. Para <strong>el</strong> tracto gastrointestinal se<br />
pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar un valor <strong>de</strong> 20 Gy como umbral <strong>de</strong> daños severos [6] . En cuanto al tracto respiratorio, las<br />
partículas <strong>de</strong> diámetro aerodinámico superior a 10 �m no llegan a la región pulmonar pues tienen una alta<br />
probabilidad <strong>de</strong> quedar retenidas en la región nasofaríngea <strong>de</strong>s<strong>de</strong> don<strong>de</strong> son expulsadas al exterior o<br />
finalmente ingeridas. En esta región nasofaríngea se pue<strong>de</strong>n aplicar los mismos límites que los<br />
consi<strong>de</strong>rados en pi<strong>el</strong>.<br />
4. Cálculos <strong>de</strong> dosis absorbida mediante métodos <strong>de</strong> Monte Carlo.<br />
RADIONUCLEIDOS EMISORES ALFA<br />
Se han consi<strong>de</strong>rado los radionucleidos 239 Pu y 241 Am, que tienen una energía <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> 5,23 y 5,57<br />
MeV respectivamente. Para su <strong>de</strong>scripción físicoquímica se ha supuesto que se trata <strong>de</strong> un compuesto<br />
metálico U/Al con 15% <strong>de</strong> U y <strong>de</strong>nsidad 3,1 g/cm 3 (como las partículas que se encuentran en Dounreay<br />
[1] ) y que tiene forma esférica con un radio que varía entre 1 y 1000 �m.<br />
Debido al corto alcance <strong>de</strong> la radiación alfa, unos 4x10 -3 cm en agua para una energía <strong>de</strong> 5 MeV [7] , se<br />
pue<strong>de</strong> calcular la dosis absorbida asumiendo que toda la energía <strong>de</strong> la emisión alfa se <strong>de</strong>posita en una<br />
esfera <strong>de</strong> radio igual al alcance <strong>de</strong> la radiación alfa en <strong>el</strong> medio. Puesto que <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> la partícula<br />
radiactiva es comparable e incluso mayor que dicho alcance, es preciso tener en cuenta la fracción <strong>de</strong><br />
1143
energía absorbida en la propia partícula, AF, es <strong>de</strong>cir, la energía <strong>de</strong>positada en <strong>el</strong> medio circundante, E,<br />
es:<br />
don<strong>de</strong> E� es la energía emitida.<br />
E E ( 1�<br />
AF )<br />
� � (1)<br />
Por tanto, la dosis absorbida en <strong>el</strong> medio pue<strong>de</strong> estimarse como:<br />
E�<br />
( 1�<br />
AF )<br />
D �<br />
4<br />
3 3<br />
� (( R � Ra<br />
) � R ). �<br />
3<br />
siendo R <strong>el</strong> radio <strong>de</strong> la partícula radiactiva discreta, Ra <strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> la radiación alfa emitida, E� la<br />
energía total emitida y �medio la <strong>de</strong>nsidad d<strong>el</strong> medio.<br />
La fracción <strong>de</strong> energía absorbida en la partícula radiactiva se ha calculado en función d<strong>el</strong> radio R<br />
utilizando <strong>el</strong> código <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> radiación MCNPX 2.6 Los resultados obtenidos para la tasa <strong>de</strong> dosis<br />
absorbida por unidad <strong>de</strong> actividad (en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Gy/h/Bq) en función d<strong>el</strong> radio <strong>de</strong> la partícula radiactiva<br />
(en �m) pue<strong>de</strong>n ajustarse mediante la expresión empírica:<br />
medio<br />
�<br />
� 10, 66 � exp( ) � 0,<br />
038<br />
11,<br />
18<br />
� R<br />
D (3)<br />
Así por ejemplo, una partícula <strong>de</strong> 10 �m y 1.10 4 Bq supondría una tasa <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> 4.10 4 Gy/h <strong>de</strong>positada<br />
en un volumen <strong>de</strong> tejido <strong>de</strong> radio 40 �m.<br />
El tamaño <strong>de</strong> una célula es <strong>de</strong> varias micras, por lo que <strong>el</strong> número total <strong>de</strong> células afectadas es pequeño.<br />
Debido a la capacidad <strong>de</strong> regeneración <strong>de</strong> la pi<strong>el</strong> no se produce ninguna ulceración <strong>de</strong> la pi<strong>el</strong> por muy alta<br />
que sea la dosis recibida si <strong>el</strong> área afectada no supera 0,05 mm 2 [8] .<br />
RADIONUCLEIDOS EMISORES BETA<br />
Se ha calculado la distribución <strong>de</strong> dosis absorbida en tejido <strong>de</strong>bido a una partícula radiactiva <strong>de</strong> 90 Sr / 90 Y,<br />
emisores beta puros cuyos espectros <strong>de</strong> emisión tienen las siguientes características:<br />
Tabla 1 Energías medias y máximas <strong>de</strong> emisión<br />
Radionucleido Emedia (MeV) Emax (MeV)<br />
90 Sr 0,196 0,546<br />
90 Y 0,933 2,28<br />
Se ha supuesto que la partícula se <strong>de</strong>posita durante un cierto tiempo en la pared <strong>de</strong> la región nasal o d<strong>el</strong><br />
intestino y se ha hecho un estudio <strong>de</strong> dosis absorbida a distintas profundida<strong>de</strong>s para ver hasta dón<strong>de</strong> tiene<br />
influencia y <strong>el</strong> efecto que tendría sobre la región <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósito o sobre otros órganos (Figura 1).<br />
(2)<br />
1144
aire<br />
tejido<br />
blando<br />
Fig. 1 Partícula adherida a la superficie d<strong>el</strong> tejido y cilindro <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> dosis.<br />
Para estudiar <strong>el</strong> perfil <strong>de</strong> dosis en profundidad se ha tomado un cilindro <strong>de</strong> radio 0,56 cm que correspon<strong>de</strong><br />
a un área <strong>de</strong> 1 cm 2 , por ser <strong>el</strong> valor recomendado por ICRP para promediar las dosis a la hora <strong>de</strong><br />
establecer los límites en pi<strong>el</strong>. El tally +F6 (MeV/g) <strong>de</strong> MCNPX se ha utilizado para calcular la energía<br />
<strong>de</strong>positada en rodajas <strong>de</strong> 0,05 cm <strong>de</strong> grosor.<br />
En la Figura 2 se muestran los resultados <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis absorbida en <strong>el</strong> tejido con la profundidad para<br />
partículas <strong>de</strong> distintos tamaños, que es menor cuanto mayor es la partícula <strong>de</strong>bido a la autoabsorción. El<br />
<strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> energía es muy localizado y en unos pocos milímetros la dosis ha disminuido en un or<strong>de</strong>n <strong>de</strong><br />
magnitud.<br />
Tasa dosis (Gy/h/Bq) .<br />
1,2E-06<br />
1,0E-06<br />
8,0E-07<br />
6,0E-07<br />
4,0E-07<br />
2,0E-07<br />
0,0E+00<br />
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4<br />
profundidad (cm)<br />
10 micras<br />
50 micras<br />
100 micras<br />
500micras<br />
1000 micras<br />
Fig. 2 Tasa <strong>de</strong> dosis absorbida en tejido (Gy/h/Bq) a distintas profundida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>bido a una partícula<br />
radiactiva discreta <strong>de</strong> 90 Sr/ 90 Y <strong>de</strong> radio entre 10 y 1000 micras.<br />
De estos valores se <strong>de</strong>duce que una partícula <strong>de</strong> 50 �m con una actividad <strong>de</strong> 1.10 6 Bq que se <strong>de</strong>positase<br />
en la pi<strong>el</strong> tendría que permanecer una hora para alcanzar <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> 1 Gy que produciría algún<br />
tipo <strong>de</strong> lesión aguda en la pi<strong>el</strong> [5] .<br />
En caso <strong>de</strong> ingestión, una partícula como la anterior <strong>de</strong>bería permanecer adherida a la pared d<strong>el</strong> colon<br />
durante un tiempo <strong>de</strong> unas 20 horas para alcanzar <strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> 20 Gy. De acuerdo a los tiempos <strong>de</strong><br />
1145
tránsito d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o d<strong>el</strong> tracto digestivo [9] , <strong>el</strong> tiempo medio <strong>de</strong> contacto con <strong>el</strong> tejido en <strong>el</strong> colon es <strong>de</strong> 0,3<br />
horas, así que no se alcanzaría dicho umbral a no ser que la actividad <strong>de</strong> la partícula fuese <strong>de</strong> 7� 10 7 Bq.<br />
RADIONUCLEIDOS EMISORES GAMMA<br />
Se ha calculado la tasa <strong>de</strong> dosis absorbida en tejido a distintas profundida<strong>de</strong>s para partículas <strong>de</strong> 60 Co <strong>de</strong><br />
varios tamaños <strong>de</strong>positadas en la superficie, Figura 3.<br />
Tasa dosis (Gy/h/Bq) .<br />
1,4E-08<br />
1,2E-08<br />
1,0E-08<br />
8,0E-09<br />
6,0E-09<br />
4,0E-09<br />
2,0E-09<br />
0,0E+00<br />
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1<br />
profundidad (cm)<br />
10 micras<br />
50 micras<br />
100 micras<br />
500 micras<br />
1000 micras<br />
Fig. 3 Tasa <strong>de</strong> dosis absorbida en profundidad <strong>de</strong>bido a una partícula <strong>de</strong> 60 Co <strong>de</strong> distintos tamaños en<br />
contacto con la superficie d<strong>el</strong> tejido.<br />
Para estos radionucleidos los valores <strong>de</strong> dosis absorbidas obtenidos son mucho menores que en <strong>el</strong> caso<br />
anterior.<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> ingestión, la partícula recorrerá <strong>el</strong> tracto gastrointestinal permaneciendo un cierto tiempo en<br />
cada una <strong>de</strong> las regiones <strong>de</strong> dicho tracto e irradiando todo <strong>el</strong> cuerpo hasta ser expulsada. Los tiempos <strong>de</strong><br />
tránsito en distintas regiones según ICRP se muestran en la Tabla 2<br />
Tabla 2 Tiempos promedios <strong>de</strong> tránsito en <strong>el</strong> tracto gastrointestinal<br />
Tiempos <strong>de</strong> tránsito t %<br />
Boca 2-15 s 0,006<br />
Esófago 7-40 s 0,015<br />
Estómago 70 min 2,766<br />
Int.d<strong>el</strong>gado 4 h 9,484<br />
Int.grueso sup 13 h 30,824<br />
Int.grueso inf 24 h 56,905<br />
Se ha evaluado la dosis absorbida en distintos órganos mediante <strong>el</strong> tally +F6 (que contabiliza la energía<br />
total <strong>de</strong>positada en un volumen blanco por unidad <strong>de</strong> masa en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> MeV/g) utilizando un maniquí<br />
matemático <strong>de</strong> hombre adulto construido con BodyBuil<strong>de</strong>r. La fuente se ha colocado en un punto medio<br />
d<strong>el</strong> órgano en cuestión, asignandole una probabilidad <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> acuerdo al tiempo que permanece en<br />
él. Los resultados <strong>de</strong> dosis absorbida en distintos órganos se muestran en la tabla 3. La última columna<br />
1146
epresenta la dosis absorbida en <strong>el</strong> supuesto <strong>de</strong> una actividad <strong>de</strong> la partícula <strong>de</strong> 300 kBq (como <strong>el</strong> caso<br />
<strong>de</strong>scrito en [10] ).<br />
Tabla 3 Dosis absorbida en distintos órganos d<strong>el</strong> cuerpo <strong>de</strong>bido a una partícula <strong>de</strong> 60 Co que recorre <strong>el</strong><br />
tracto gastrointestinal.<br />
+F6 (MeV/g) D (Gy/s)/Bq D (Gy)<br />
A=300 kBq<br />
Esófago 9,29E-07 1,49E-16 6,78E-06<br />
Estómago 4,61E-06 7,39E-16 3,37E-05<br />
Int.d<strong>el</strong>gado 4,58E-05 7,34E-15 3,34E-04<br />
Colon (asc) 7,15E-06 1,14E-15 5,22E-05<br />
Colon (trans) 1,70E-05 2,72E-15 1,24E-04<br />
Colon (<strong>de</strong>sc) 3,21E-04 5,14E-14 2,34E-03<br />
Colon (sigm) 1,21E-05 1,93E-15 8,81E-05<br />
Hígado 1,71E-06 2,74E-16 1,25E-05<br />
Páncreas 2,86E-06 4,58E-16 2,09E-05<br />
Riñones 3,89E-06 6,23E-16 2,84E-05<br />
Pulmones 5,88E-07 9,42E-17 4,29E-06<br />
Testículos 3,72E-06 5,96E-16 2,71E-05<br />
Vesícula biliar 5,07E-06 8,12E-16 3,70E-05<br />
Tiroi<strong>de</strong>s 1,28E-07 2,05E-17 9,36E-07<br />
Glándula adrenal 1,81E-06 2,90E-16 1,32E-05<br />
Cerebro 2,18E-08 3,49E-18 1,59E-07<br />
Bazo 2,95E-06 4,72E-16 2,15E-05<br />
Timo 2,97E-07 4,75E-17 2,16E-06<br />
Aunque este maniquí no es <strong>de</strong>tallado y faltan algunos órganos como la médula ósea, pi<strong>el</strong> y superficie<br />
ósea, se pue<strong>de</strong> estimar una dosis efectiva <strong>de</strong> 0,3 mSv <strong>de</strong>bido a la ingestión <strong>de</strong> una partícula <strong>de</strong> 60 Co <strong>de</strong><br />
300 kBq <strong>de</strong> actividad, siendo <strong>el</strong> colon <strong>el</strong> órgano que más contribuye a <strong>el</strong>la <strong>de</strong>bido a su mayor tiempo <strong>de</strong><br />
tránsito.<br />
5. Conclusiones.<br />
El mayor riesgo en caso <strong>de</strong> exposición a partículas radiactivas discretas es <strong>el</strong> <strong>de</strong> aparición <strong>de</strong> efectos<br />
<strong>de</strong>rterministas al tratarse <strong>de</strong> irradiaciones muy localizadas. Los emisores tipo alfa resultan en una dosis<br />
absorbida muy alta pero en un volumen <strong>de</strong> tejido tan pequeño que no supone un daño para la pi<strong>el</strong>. Una<br />
partícula <strong>de</strong> 90 Sr <strong>de</strong> 50 �m y 1.10 6 Bq <strong>de</strong> actividad que estuviese adherida a la pi<strong>el</strong> necesitaría un tiempo<br />
<strong>de</strong> exposición <strong>de</strong> una hora para producir una ulceración d<strong>el</strong> tejido y así alcanzar <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> 1<br />
Gy. Lo mismo se podría <strong>de</strong>cir si la partícula fuera inhalada y quedase retenida en la zona nasofaríngea. En<br />
caso <strong>de</strong> ingestión, <strong>el</strong> riesgo sería <strong>el</strong> <strong>de</strong> producir algún tipo <strong>de</strong> ulceración <strong>de</strong> la mucosa intestinal y se<br />
alcanzaría <strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> efectos <strong>de</strong>terministas <strong>de</strong> 20 Gy tras 20 horas <strong>de</strong> permanencia, lo cual es un tiempo<br />
muy <strong>el</strong>evado teniendo en cuenta que <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> tránsito medio es <strong>de</strong> 0,3 horas. La radiación gamma<br />
afecta a zonas más alejadas y se pue<strong>de</strong> evaluar <strong>el</strong> efecto que tendría su paso por <strong>el</strong> tracto gastrointestinal,<br />
teniendo en cuenta valores medios <strong>de</strong> permanencia en cada órgano y su impacto sobre los <strong>de</strong>más. Una<br />
partícula <strong>de</strong> 60 Co <strong>de</strong> 300 kBq <strong>de</strong> actividad supondría una dosis efectiva <strong>de</strong> 0,3 mSv que es inferior al<br />
límite permitido.<br />
1147
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1148
MODELADO DE LA ATENUACIÓN PRODUCIDA POR UNA<br />
MESA DE TRATAMIENTO<br />
S. Ruiz 1,� , M. Vilches 1 , F. Manchado 1 , D. Guirado 1<br />
1 Hospital Universitario San Cecilio (Granada),<br />
Servicio <strong>de</strong> Radiofísica.<br />
RESUMEN<br />
Este estudio <strong>de</strong>sarrolla un mod<strong>el</strong>o analítico que pue<strong>de</strong> emular la atenuación <strong>de</strong> una<br />
mesa <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> fibra <strong>de</strong> carbono y ser incorporado a un sistema <strong>de</strong> planificación. Se<br />
han efectuado las mediciones <strong>de</strong> la atenuación <strong>de</strong> la mesa en todo <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> ángulos <strong>de</strong><br />
inci<strong>de</strong>ncia posibles para un haz <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 6 MV. Para evaluar la vali<strong>de</strong>z d<strong>el</strong> método se<br />
midió la dosis en un maniquí y se comparó con la dosis calculada por <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
planificación sin corregir y con la corrección resultante <strong>de</strong> nuestro mod<strong>el</strong>o. Las diferencias<br />
con los cálculos no corregidos están entre <strong>el</strong> -0.46 y <strong>el</strong> -6.3 % para los ángulos en los que <strong>el</strong><br />
haz atraviesa la mesa. Estas diferencias se reducen a valores entre <strong>el</strong> 0.06 y 1.2 % cuando<br />
aplicamos la corrección propuesta. La atenuación <strong>de</strong> la mesa, incluso para mod<strong>el</strong>os como <strong>el</strong><br />
estudiado, diseñados específicamente para su uso en IMRT, tiene una influencia significativa,<br />
y métodos sencillos <strong>de</strong> corrección, como <strong>el</strong> propuesto, pue<strong>de</strong>n reducir su impacto hasta<br />
valores clínicamente aceptables.<br />
Palabras claves: Radioterapia, mesa <strong>de</strong> tratamiento, atenuación.<br />
ABSTRACT<br />
This study <strong>de</strong>v<strong>el</strong>ops an analytical mod<strong>el</strong> that can emulate the attenuation of a<br />
treatment couch and of carbon fiber to be incorporated into a planning system. Measurements<br />
were ma<strong>de</strong> of the attenuation of the table over the entire range of possible inci<strong>de</strong>nce angles<br />
for a beam of 6 MV photons. To assess the validity of the method was measured dose in a<br />
phantom and compared with the dose calculated by the uncorrected planning system and the<br />
resulting correction in our mod<strong>el</strong>. The differences from the uncorrected estimates are<br />
between -0.46 y <strong>el</strong> -6.3 % for the angles at which the beam passes through the table. These<br />
differences are reduced between 0.06 y 1.2 % when applying the proposed correction. The<br />
attenuation of the table, even for mod<strong>el</strong>s like the one studied, <strong>de</strong>signed specifically for use in<br />
IMRT, has a significant influence and simple methods of correction, as proposed, can reduce<br />
their impact through clinically acceptables values.<br />
Key Words: Radiotherapy, treatment couch, couch attenuation.<br />
1. Introducción.<br />
Aunque con la introducción <strong>de</strong> las técnicas <strong>de</strong> irradiación 3D/CRT e IMRT se ha hecho un<br />
gran esfuerzo en <strong>el</strong> diseño y construcción <strong>de</strong> las mesas <strong>de</strong> tratamiento utilizadas en radioterapia<br />
externa, estas siguen teniendo un efecto no <strong>de</strong>spreciable en las distribuciones <strong>de</strong> dosis cuando <strong>el</strong><br />
tratamiento incluye inci<strong>de</strong>ncias obstaculizadas por la mesa, lo que es común en estas técnicas. Este<br />
efecto pue<strong>de</strong> ser tenido en cuenta en los cálculos <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> forma trivial si incluimos la<br />
mesa en la adquisición <strong>de</strong> la imagen tomográfica que servirá <strong>de</strong> base al cálculo <strong>de</strong> la distribución<br />
<strong>de</strong> dosis, o incluyendo un mod<strong>el</strong>o geométrico simplificado <strong>de</strong> la misma mediante la creación <strong>de</strong><br />
volúmenes en la etapa <strong>de</strong> contorneado <strong>de</strong> la planificación. Una alternativa a estas soluciones, no<br />
siempre viables, es la <strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> un mod<strong>el</strong>o analítico capaz <strong>de</strong> reproducir la atenuación que<br />
cada <strong>el</strong>emento diferencial d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación sufrirá al atravesar los materiales <strong>de</strong> la mesa <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
� samu<strong>el</strong>.ruiz.a@gmail.com<br />
1149
la inci<strong>de</strong>ncia prevista. En este trabajo se presenta un mod<strong>el</strong>o analítico <strong>de</strong> estas características para<br />
la mesa <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> reciente implantación. La discrepancia existente,<br />
para ciertos ángulos d<strong>el</strong> brazo, entre <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> atenuación indicado por <strong>el</strong> fabricante (inci<strong>de</strong>ncia<br />
normal) y <strong>el</strong> realmente observado (cualquier inci<strong>de</strong>ncia) está en <strong>el</strong> origen <strong>de</strong> este trabajo.<br />
2. Material y métodos.<br />
Instrumentación.<br />
La mesa <strong>de</strong> tratamiento estudiada es la 550TxT con tablero TT-A, que es parte <strong>de</strong> una unidad<br />
Siemens ® Artiste TM . El tablero, <strong>de</strong> 50.1cm x 6.5cm <strong>de</strong> dimensión transversal, está construido con<br />
cuatro láminas <strong>de</strong> fibra <strong>de</strong> carbono, dos <strong>de</strong> 3.2 mm <strong>de</strong> espesor en las caras horizontales y dos <strong>de</strong><br />
2.7 mm en las caras verticales. Los espesores se midieron sobre secciones tomográficas obtenidas<br />
con <strong>el</strong> propio sistema <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong> tratamiento (megavoltage cone beam), Figura 17.<br />
Las medidas <strong>de</strong> atenuación se realizaron empleando dos diodos semiconductores (EFD y<br />
PFD <strong>de</strong> Scanditronix ® ), uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los fijado al cabezal <strong>de</strong> la unidad para suministrar una señal <strong>de</strong><br />
referencia y corregir las posibles fluctuaciones en <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> salida d<strong>el</strong> haz. Ambos diodos se<br />
cubrieron con una caperuza <strong>de</strong> latón con simetría cilíndrica y espesores <strong>de</strong> 4 mm (33.5 g/cm 2 ) para<br />
<strong>el</strong> diodo <strong>de</strong> campo y <strong>de</strong> 2 mm para <strong>el</strong> diodo <strong>de</strong> referencia, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> garantizar <strong>el</strong> equilibrio<br />
<strong>el</strong>ectrónico en <strong>el</strong> primero, y aumentar la señal, reducir la incertidumbre y reducir la influencia <strong>de</strong> la<br />
contaminación <strong>el</strong>ectrónica en <strong>el</strong> segundo. Las medidas se realizaron para <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> 6 MV, tamaño<br />
<strong>de</strong> campo 10cm x 10cm, en irradiaciones <strong>de</strong> 50 u.m., con <strong>el</strong> diodo <strong>de</strong> medida en posición<br />
isocéntrica y centrado sobre <strong>el</strong> tablero. Se midió en todo <strong>el</strong> rango angular (0º-360º), a intervalos <strong>de</strong><br />
5º, salvo en la región que abarca las esquinas d<strong>el</strong> tablero, don<strong>de</strong> se requirió mayor <strong>de</strong>talle y las<br />
medidas se tomaron para cada grado. Las medidas se repitieron para seis alturas distintas d<strong>el</strong> diodo<br />
(situado en <strong>el</strong> isocentro) sobre <strong>el</strong> tablero (h = 2, 6, 10, 14, 18 y 22 cm).<br />
Figura 17: Sección transversal <strong>de</strong> la mesa estudiada, adquirida con <strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> imagen CBCT/MV <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador Siemens Artiste.<br />
Los resultados <strong>de</strong> nuestro mod<strong>el</strong>o se aplicaron a las dosis calculadas utilizando <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
planificación (SP) Oncentra MasterPlan. El maniquí utilizado para la verificación fue <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o<br />
ImRT Phantom (fabricado en material RW3 equivalente a agua) <strong>de</strong> Iba ® Dosimetry, al que se le<br />
insertó una cámara CC-13 <strong>de</strong> Iba ® Dosimetry para realizar la medida. En la Figura 18 se muestra<br />
una imagen <strong>de</strong> TC con uno <strong>de</strong> los haces analizados por <strong>el</strong> SP.<br />
.<br />
1150
Figura 18: Imagen <strong>de</strong> TC d<strong>el</strong> SP para <strong>el</strong> maniquí ImRT con uno <strong>de</strong> los<br />
haces empleados en <strong>el</strong> estudio.<br />
Las medidas se realizaron para <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> 6 MV, tamaño <strong>de</strong> campo 10cm x 10cm, en<br />
irradiaciones <strong>de</strong> 50 u.m., con <strong>el</strong> diodo <strong>de</strong> medida en posición isocéntrica y centrado sobre <strong>el</strong><br />
tablero. Se midió en todo <strong>el</strong> rango angular (0º-360º), a intervalos <strong>de</strong> 5º, salvo en la región que<br />
abarca las esquinas d<strong>el</strong> tablero, don<strong>de</strong> se requirió mayor <strong>de</strong>talle y las medidas se tomaron para<br />
cada grado. Las medidas se repitieron para seis alturas distintas d<strong>el</strong> diodo (situado en <strong>el</strong> isocentro)<br />
sobre <strong>el</strong> tablero (h = 2, 6, 10, 14, 18 y 22 cm).<br />
Mod<strong>el</strong>o matemático.<br />
Los valores <strong>de</strong> atenuación se obtienen a partir d<strong>el</strong> cociente entre las cargas recolectadas en <strong>el</strong><br />
diodo <strong>de</strong> medida y en <strong>el</strong> <strong>de</strong> referencia para cada valor <strong>de</strong> ángulo, normalizando estos cocientes al<br />
valor medio obtenido en <strong>el</strong> intervalo angular en <strong>el</strong> que <strong>el</strong> haz no es atenuado. Para cada valor <strong>de</strong> h,<br />
estos valores se corrigen por la posible <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong> la posición d<strong>el</strong> diodo <strong>de</strong> medida respecto d<strong>el</strong><br />
isocentro y otras causas sistemáticas, mediante una función senoidal (ecuación (1)) <strong>de</strong> período 2π<br />
y <strong>de</strong> amplitud y fase a<strong>de</strong>cuadas, haciendo mínima la función ji-cuadrado en la región no atenuada.<br />
La función así calculada se utiliza para corregir los valores medidos para todos los ángulos y se<br />
aplica a las seis curvas.<br />
F �<br />
10000 � b<br />
2<br />
10000�<br />
a<br />
� � �<br />
� 200�<br />
b�<br />
cos � ��<br />
� c�<br />
�180<br />
�<br />
Posteriormente estas curvas corregidas son simetrizadas. A continuación se somete a todas<br />
las curvas a un proceso <strong>de</strong> escalado que permite dar un valor <strong>de</strong> atenuación a cada ángulo <strong>de</strong><br />
inci<strong>de</strong>ncia y es, muy aproximadamente, in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la distancia entre <strong>el</strong> tablero <strong>de</strong> la mesa y<br />
<strong>el</strong> isocentro. Este tratamiento es importante porque nuestras medidas están afectadas <strong>de</strong> una<br />
dispersión cuya contribución cambia con la distancia d<strong>el</strong> isocentro a la mesa <strong>de</strong> tratamiento. Las<br />
curvas se normalizan <strong>de</strong> forma que la atenuación a 180º iguale a la medida a 22 cm pues esta será<br />
la menos afectada por la radiación dispersada en la mesa. Para realizar este escalado las medidas a<br />
(1)<br />
1151
todas las alturas <strong>de</strong> la región atenuada central, d<strong>el</strong>imitada por valores <strong>de</strong> ángulo <strong>de</strong>terminados<br />
geométricamente, se ajustan a una función <strong>de</strong> tipo exponencial.<br />
�<br />
�<br />
� � f<br />
Y � d �exp<br />
� � � � �<br />
� cos�<br />
� � 180<br />
�<br />
� � �<br />
� ��<br />
180 X<br />
El reescalado <strong>de</strong> los datos se realiza imponiendo un mismo valor a estas funciones para 180º.<br />
Los datos así reescalados son agrupados y ajustados a la ecuación 2, <strong>de</strong> esta forma obtenemos una<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia única con <strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia en <strong>el</strong> intervalo angular don<strong>de</strong> <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o es<br />
aplicable, que no incluye aqu<strong>el</strong>los ángulos en los que <strong>el</strong> haz inci<strong>de</strong> sobre los extremos laterales <strong>de</strong><br />
la mesa.<br />
Fuera d<strong>el</strong> intervalo angular correspondiente a los límites geométricos d<strong>el</strong> bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> la mesa, <strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>o asume que la atenuación correspon<strong>de</strong> a un mod<strong>el</strong>o lineal, nuevamente d<strong>el</strong>imitado por<br />
valores <strong>de</strong> ángulo <strong>de</strong>terminados geométricamente. Este intervalo correspon<strong>de</strong> a una zona <strong>de</strong><br />
amplitud 2º y centrada en la intersección d<strong>el</strong> bor<strong>de</strong> geométrico externo <strong>de</strong> la mesa y <strong>el</strong> haz<br />
inci<strong>de</strong>nte. Para cada curva tendremos dos tramos lineales. No se consi<strong>de</strong>rará atenuación en <strong>el</strong> resto<br />
<strong>de</strong> regiones.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
En la tabla 1 aparecen los valores <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> la ecuación (1), sus<br />
incertidumbres y los valores <strong>de</strong> R 2 d<strong>el</strong> ajuste.<br />
Tabla 1 Las tres primeras columnas muestran <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> la<br />
ecuación (1) (entre paréntesis se muestra la incertidumbre <strong>de</strong> estos valores referida al último<br />
dígito significativo, con un factor <strong>de</strong> cobertura, k=1; así 0.3451(2) significa 0.3451�0.0002).<br />
En la última columna se muestra <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> R 2 d<strong>el</strong> ajuste.<br />
�<br />
�<br />
� �<br />
h (cm) a b (cm) c (rad) R 2<br />
2 0.3451 (2) -0.25 (3) 5.5 (1) 0.9105<br />
6 0.340 (2) -0.05 (3) 0.0 (3) 0.1275<br />
10 0.343 (1) 0.28 (2) 8.28 (8) 0.9584<br />
14 0.341 (1) -0.21 (3) 0.7 (1) 0.8136<br />
18 0.341 (1) -0.08 (2) 0.9 (2) 0.5694<br />
22 0.34010 (8) -0.16 (2) 0.7 (1) 0.8609<br />
Los valores tan pequeños <strong>de</strong> R 2 obtenidos para h=6 y 18 cm, se <strong>de</strong>ben a que en ambos casos<br />
<strong>el</strong> centrado d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector es muy bueno (como muestra <strong>el</strong> pequeño valor d<strong>el</strong> <strong>de</strong>splazamiento b) y la<br />
variación sistemática <strong>de</strong> los valores, que <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o preten<strong>de</strong> reproducir, queda enmascarada por las<br />
incertidumbres experimentales.<br />
En la Figura 19 se pue<strong>de</strong>n observar los valores <strong>de</strong> atenuación medidos y los modificados<br />
(corregidos con ec.1 y simetrizados). Las barras verticales d<strong>el</strong>imitan <strong>el</strong> intervalo angular en <strong>el</strong> que<br />
<strong>el</strong> haz intersecta la mesa. Se manifiesta una clara <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia angular y po<strong>de</strong>mos apreciar dos<br />
mínimos correspondientes a los bor<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la mesa, en los que la capa <strong>de</strong> fibra <strong>de</strong> carbono<br />
(2)<br />
1152
atravesada es mayor, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> una zona <strong>de</strong> menor atenuación para inci<strong>de</strong>ncias d<strong>el</strong> haz a 180º. En<br />
las primeras figuras, correspondientes a las distancias mesa-cámara <strong>de</strong> campo más pequeñas, se<br />
pue<strong>de</strong>n apreciar cuatro mínimos r<strong>el</strong>ativos correspondientes a la atenuación asociada a los cuatro<br />
bor<strong>de</strong>s geométricos <strong>de</strong> la mesa.<br />
ionización r<strong>el</strong>ativa<br />
ionización r<strong>el</strong>ativa<br />
ionización r<strong>el</strong>ativa<br />
1<br />
0.96<br />
0.92<br />
0.88<br />
0.84<br />
1.02<br />
1<br />
0.98<br />
0.96<br />
0.94<br />
0.92<br />
1.02<br />
1<br />
0.98<br />
0.96<br />
0.94<br />
h = 2 cm<br />
0 90 180 270 360<br />
ángulo <strong>de</strong> gantry [grados]<br />
h = 10 cm<br />
0 90 180 270 360<br />
ángulo <strong>de</strong> gantry [grados]<br />
h = 18 cm<br />
0 90 180 270 360<br />
ángulo <strong>de</strong> gantry [grados]<br />
ionización r<strong>el</strong>ativa<br />
ionización r<strong>el</strong>ativa<br />
ionización r<strong>el</strong>ativa<br />
1<br />
0.96<br />
0.92<br />
1.02<br />
1<br />
0.98<br />
0.96<br />
0.94<br />
0.92<br />
1.02<br />
1<br />
0.98<br />
0.96<br />
0.94<br />
h = 6 cm<br />
0 90 180 270 360<br />
ángulo <strong>de</strong> gantry [grados]<br />
h = 14 cm<br />
0 90 180 270 360<br />
ángulo <strong>de</strong> gantry [grados]<br />
h = 22 cm<br />
0 90 180 270 360<br />
ángulo <strong>de</strong> gantry [grados]<br />
Figura 19: Medidas (○) y medidas corregidas (●) para los seis valores <strong>de</strong> altura d<strong>el</strong> isocentro, h.<br />
En la tabla 2 aparecen los valores <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> la ecuación (2), sus<br />
incertidumbres y los valores <strong>de</strong> R 2 d<strong>el</strong> ajuste.<br />
1153
ionización r<strong>el</strong>ativa<br />
Tabla 2 Las dos primeras columnas muestran <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> la<br />
ecuación (2) (entre paréntesis se muestra la incertidumbre <strong>de</strong> estos valores en <strong>el</strong> último<br />
dígito significativo, con un factor <strong>de</strong> cobertura, k=1). En la última columna se muestra <strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> R 2 d<strong>el</strong> ajuste.<br />
d f R 2<br />
1.0040 (6) 0.0498 (5) 0.9850<br />
En la figura 4 se representa las medidas correspondientes a cada altura <strong>de</strong> la mesa antes d<strong>el</strong><br />
escalado y una vez sometidas al mismo. El mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> ajuste exponencial <strong>de</strong> la ecuación (2) no<br />
contempla la atenuación en los bor<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la mesa que son las zonas atenuadas <strong>de</strong> los extremos.<br />
Para estas zonas se está <strong>el</strong>aborando un mod<strong>el</strong>o que se muestra en la figura 6.<br />
0.98<br />
0.96<br />
0.94<br />
0.92<br />
0.9<br />
0.88<br />
h (cm)<br />
2<br />
6<br />
10<br />
14<br />
18<br />
22<br />
80 120 160 200 240 280<br />
ángulo <strong>de</strong> gantry [grados]<br />
180 200 220 240 260 280<br />
ángulo <strong>de</strong> gantry [grados]<br />
Figura 4: A la izquierda los ajustes exponenciales para cada altura sin ser sometidos a escalado. A la <strong>de</strong>recha los<br />
ajustes exponenciales para cada altura una vez sometidos al escalado (sólo se muestran los ángulos <strong>de</strong> 180º a 280º).<br />
En la figura 5 se representa <strong>el</strong> ajuste exponencial <strong>de</strong> la ecuación (2) <strong>de</strong> todas las medidas<br />
correspondientes a cada altura <strong>de</strong> la mesa y tras <strong>el</strong> escalado. Las barras <strong>de</strong> incertidumbre están<br />
tomadas para <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> datos a todas las alturas y para cada angulo <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz.<br />
ionización r<strong>el</strong>ativa<br />
1<br />
0.96<br />
0.92<br />
0.88<br />
0.84<br />
0.8<br />
1154
ionización r<strong>el</strong>ativa<br />
0.96<br />
0.94<br />
0.92<br />
0.9<br />
0.88<br />
0.86<br />
80 120 160 200 240 280<br />
ángulo <strong>de</strong> gantry [grados] (º)<br />
Figura 5: Línea continua: ajuste exponencial (ecuación (2)) <strong>de</strong> todos los valores <strong>de</strong> las medidas<br />
corregidas simetrizadas y escaladas <strong>de</strong> los distintos ángulos <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia. Puntos negros: medidas. Puntos<br />
rojos e incertidumbres: medias <strong>de</strong> las medidas a un mismo ángulo <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia e incertidumbres con k=2.<br />
El mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> ajuste exponencial <strong>de</strong> la ecuación 2 no contempla la atenuación en los bor<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> la mesa que son las zonas atenuadas <strong>de</strong> los extremos. Para estas zonas se está <strong>el</strong>aborando un<br />
mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> dos parámetros (ecuación 3). En la ecuación, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los dos parámetros (j, k)<br />
también aparece la altura h. Esta función <strong>de</strong> ajuste se obtiene d<strong>el</strong> análisis geométrico <strong>de</strong> la mesa,<br />
en la que la atenuación en los bor<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la mesa pasa <strong>de</strong> unas zonas en la que <strong>el</strong> haz se encuentra<br />
con tres láminas horizontales, dos <strong>de</strong> fibra <strong>de</strong> carbono y <strong>el</strong> material <strong>de</strong> r<strong>el</strong>leno y otra zona en la que<br />
<strong>el</strong> haz se atenua a atravesar una lámina <strong>de</strong> fibra horizontal y otra vertical, a<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> material <strong>de</strong><br />
r<strong>el</strong>leno.<br />
F � e<br />
� �<br />
� e<br />
� j� 25.05�h�tg�� ��180�X �/180�<br />
sen�� ��180�X �/180�<br />
�k<br />
cos � ��180�X �/180<br />
� � � e<br />
�k<br />
sen�� ��180�X �/180�<br />
En la figura 6 se pue<strong>de</strong> observar como se comporta la función correspondiente a la ecuación<br />
3, en �� azul. Hemos representados las medidas tomadas a la altura <strong>de</strong> 2 cm y <strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> la ecuación<br />
3 d<strong>el</strong> tramo central. Se pue<strong>de</strong> observar como po<strong>de</strong>mos llegar a reproducir <strong>el</strong> salto experiemental<br />
observado al llegar a los bor<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la mesa. El águlo para <strong>el</strong> cual pasaríamos <strong>de</strong> un ajuste a otro<br />
queda <strong>de</strong>terminado geométricamente.<br />
(3)<br />
1155
ionización r<strong>el</strong>ativa<br />
1.1<br />
1<br />
0.9<br />
0.8<br />
0.7<br />
180 200 220 240 260 280<br />
ángulo <strong>de</strong> gantry [grados]<br />
Figura 6: Curva roja: ajuste exponencial correspondiente a la ecuación 2. Curva azul: ajuste<br />
correspondiente a la ecuación 3. Puntos negros: medidas corregidas simetrizadas y escaladas para la<br />
altura <strong>de</strong> 2 cm.<br />
El tramo <strong>de</strong> incremento brusco <strong>de</strong> la transmisión, correspondiente al ángulo en <strong>el</strong> que <strong>el</strong> haz<br />
<strong>de</strong>ja <strong>de</strong> intersecar a la mesa, se asume lineal.<br />
Para evaluar la vali<strong>de</strong>z d<strong>el</strong> método se midió la dosis en un maniquí y se comparó con la dosis<br />
calculada por <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación sin corregir y con la corrección resultante <strong>de</strong> nuestro<br />
mod<strong>el</strong>o. Las diferencias con los cálculos no corregidos están entre <strong>el</strong> -4.6 y <strong>el</strong> -6.3 % para los<br />
ángulos en los que <strong>el</strong> haz atraviesa la mesa. Estas diferencias se reducen a valores entre 0.064 y<br />
1.256 % cuando aplicamos la corrección propuesta.<br />
Tabla 6 Comparación dosimétrica.<br />
Angulación<br />
Brazo<br />
(º)<br />
Dosis<br />
medida<br />
(Gy)<br />
Dosis<br />
SP (Gy)<br />
Dif.r<strong>el</strong>ativa<br />
Med.-Plan.<br />
(%)<br />
Dosis<br />
Plan.correg.<br />
(Gy))<br />
Dif.r<strong>el</strong>ativa<br />
Med.-Plan.corr.<br />
(%)<br />
0 0.411 0.416 -1.208 0.416 -1.208<br />
30 0.390 0.394 -1.089 0.394 -1.089<br />
45 0.356 0.358 -0.662 0.358 -0.662<br />
60 0.314 0.317 -0.874 0.317 -0.874<br />
180 0.397 0.415 -0.4625 0.396 0.064<br />
210 0.375 0.394 -5.126 0.373 0.358<br />
225 0.339 0.358 -5.536 0.335 1.256<br />
240 0.297 0.316 -6.309 0.287 3.394<br />
El mod<strong>el</strong>o no produce buenos resultados para <strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> 240º, para <strong>el</strong> que <strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
tratamiento pasa por la zona entre <strong>el</strong> bor<strong>de</strong> exterior e interior <strong>de</strong> la mesa (entre 250º y 238º para la<br />
altura a la que se colocó la cámara en <strong>el</strong> maniquí, a 9 cm <strong>de</strong> la mesa). Esta zona no se incluye en <strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>o pero actualmente estamos trabajando en un mod<strong>el</strong>o que reproduce con buena<br />
aproximación esa zona (figura 6).<br />
4. Conclusiones.<br />
El fabricante d<strong>el</strong> tablero estudiado indica un valor <strong>de</strong> atenuación d<strong>el</strong> 3% para este mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong><br />
mesa. Nuestras medidas nos muestran atenuaciones <strong>de</strong> hasta un 13.5 %. Este valor <strong>de</strong> atenuación y<br />
1156
la diferencia con la especificación son suficientemente importantes como para justificar la<br />
implementación d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o propuesto.<br />
Nuestros ajustes muestran coeficientes <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación aceptables y los parámetros obtenidos<br />
presentan una <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia regular y analítica con la posición <strong>de</strong> la mesa respecto d<strong>el</strong> isocentro, lo<br />
que permite <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado analítico <strong>de</strong> la atenuación y su inclusión sencilla en los mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong><br />
cálculo <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong> tratamientos.<br />
La implementación d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o en un sistema <strong>de</strong> planificación permitirá calcular, para cada<br />
haz <strong>el</strong>emental <strong>de</strong> la fluencia inci<strong>de</strong>nte, la atenuación sufrida empleando esta forma analítica. Para<br />
<strong>el</strong>lo, solo será necesario conocer <strong>el</strong> ángulo <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> dicho haz <strong>el</strong>emental y su altura <strong>de</strong><br />
corte en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la mesa, lo cual es fácil <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar geométricamente si la posición <strong>de</strong> la<br />
mesa respecto al isocentro es conocida.<br />
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carbon fiber couch insert. Med Physics 2005; 32(2): 483-487<br />
[8] Vieira, S.C., Kaatee, R.S., Dirkx, M.L., Heijmen, B.J. Two-dimensional measurement of photon beam<br />
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Physics 2003; 30(11): 2981-2987<br />
[9] De Ost, B., Vanregemorter, J., Schaeken, B., Van <strong>de</strong>n Weyngaert, D. The effect of carbon fibre inserts on the<br />
build-up and attenuation of high energy photon beams. Radiotherapy and Oncology 2007; 45:275-277<br />
1157
UTILIZACIÓN DEL MANIQUÍ DE IMAGEN <strong>SEFM</strong> PARA<br />
CONTROL DE CALIDAD DE PLANIFICADORES EN ESTUDIOS<br />
DE MVCT DE TOMOTHERAPY<br />
Hernán<strong>de</strong>z Rodríguez J., García Repiso S. � , Martín Rincón C., Ver<strong>de</strong> V<strong>el</strong>asco J.M.,<br />
Ramos Pacho J.A., Montes Fuentes C., De Sena Espin<strong>el</strong> E., Martín Núñez J., Gómez<br />
Llorente P.L., Fernán<strong>de</strong>z Bor<strong>de</strong>s M.<br />
Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P.R. Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca. Pº <strong>de</strong> San Vicente,<br />
58-182. 37007. Salamanca.<br />
Tfno.: +34 923 291 180, Fax:+34 923 291 459<br />
RESUMEN<br />
En este artículo se estudia la capacidad d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación d<strong>el</strong> equipo TomoTherapy Hi-<br />
Art para la reconstrucción <strong>de</strong> volúmenes, evaluando la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> contornos externos y la<br />
segmentación <strong>de</strong> estructuras, utilizando para <strong>el</strong>lo <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> imagen patentado por la <strong>SEFM</strong><br />
para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> planificación. Asimismo se ha contrastado la curva <strong>de</strong><br />
calibración <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s Hounsfi<strong>el</strong>d (HU) vs. <strong>de</strong>nsidad <strong>el</strong>ectrónica r<strong>el</strong>ativa (DER) para la energía<br />
d<strong>el</strong> MVCT realizada con este mismo maniquí frente a la obtenida mediante <strong>el</strong> maniquí<br />
suministrado por <strong>el</strong> fabricante.<br />
Palabras claves: tomoterapia, MVCT, maniquí <strong>SEFM</strong>, planificador, control <strong>de</strong> calidad.<br />
ABSTRACT<br />
In this paper we evaluate the performance of TomoTherapy treatment planning system regarding<br />
volume reconstruction and structure segmentation ability. For this purpose the phantom <strong>de</strong>signed<br />
by the <strong>SEFM</strong> for treatment planning system quality assurance has been employed. In addition, the<br />
HU vs. r<strong>el</strong>ative <strong>el</strong>ectronic <strong>de</strong>nsity calibration curve obtained with this phantom has been compared<br />
with the one obtained with the phantom provi<strong>de</strong>d by TomoTherapy Inc.<br />
Key Words: tomotherapy, MVCT, <strong>SEFM</strong> phantom, treatment planning system, quality control.<br />
Introducción<br />
La unidad <strong>de</strong> radioterapia TomoTherapy Hi-Art incorpora un sistema <strong>de</strong> radioterapia guiada por la imagen<br />
(IGRT), basado en un haz <strong>de</strong> megavoltaje generado por <strong>el</strong> propio ac<strong>el</strong>erador 1 . Dicho haz tiene una energía<br />
nominal <strong>de</strong> 3,5 MV y permite la realización <strong>de</strong> estudios <strong>de</strong> forma análoga a la proporcionada por un CT<br />
<strong>de</strong> kilovoltaje.<br />
Esta modalidad <strong>de</strong> IGRT que se <strong>de</strong>nomina CT <strong>de</strong> megavoltaje (MVCT), permite realizar correcciones en<br />
<strong>el</strong> posicionamiento d<strong>el</strong> paciente previas a cada sesión <strong>de</strong> tratamiento, así como la adquisición <strong>de</strong> datos<br />
anatómicos d<strong>el</strong> paciente para su posterior planificación.<br />
Es en este último aspecto don<strong>de</strong> se ha querido comprobar la capacidad d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación (TPS)<br />
<strong>de</strong> TomoTherapy para la reconstrucción <strong>de</strong> volúmenes, evaluando la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> contornos externos y la<br />
segmentación <strong>de</strong> estructuras, utilizando para <strong>el</strong>lo <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> imagen 2 patentado por la <strong>SEFM</strong> para <strong>el</strong><br />
control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> planificación 3, 4 . Asimismo se ha contrastado la curva <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong><br />
� Email: radioproteccion.husa@saludcastillayleon.es<br />
1158
unida<strong>de</strong>s Hounsfi<strong>el</strong>d (HU) vs. <strong>de</strong>nsidad <strong>el</strong>ectrónica r<strong>el</strong>ativa (DER) para la energía d<strong>el</strong> MVCT realizada<br />
con este mismo maniquí, frente a la obtenida mediante <strong>el</strong> maniquí suministrado por <strong>el</strong> fabricante.<br />
Material y métodos<br />
El haz empleado por la unidad TomoTherapy Hi-Art para realizar los MVCT es <strong>el</strong> generado por <strong>el</strong> propio<br />
ac<strong>el</strong>erador, ajustado para proporcionar una energía nominal d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones que inci<strong>de</strong> en <strong>el</strong> target<br />
<strong>de</strong> 3,5 MeV. El tamaño <strong>de</strong> matriz <strong>de</strong> las imágenes <strong>de</strong> MVCT obtenidas es <strong>de</strong> 512 x 512 píx<strong>el</strong>es siendo <strong>el</strong><br />
fi<strong>el</strong>d of view <strong>de</strong> 40 cm <strong>de</strong> diámetro.<br />
El tamaño <strong>de</strong> campo en dirección craneocaudal (eje y) d<strong>el</strong>imitado por las mordazas es <strong>de</strong> 4 mm para los<br />
estudios <strong>de</strong> MVCT. A partir <strong>de</strong> tres valores <strong>de</strong> pitch preprogramados en la unidad, <strong>el</strong> operador pue<strong>de</strong><br />
disponer <strong>de</strong> tres tamaños <strong>de</strong> corte diferentes: fine, normal y course, con valores <strong>de</strong> 2 mm, 4 mm y 6 mm<br />
respectivamente. El periodo <strong>de</strong> rotación d<strong>el</strong> gantry durante estas adquisiciones es <strong>de</strong> 10 s.<br />
Para la realización <strong>de</strong> este trabajo se emplea <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> planificación<br />
dosimétrica patentado por la <strong>SEFM</strong>.<br />
Definición <strong>de</strong> contornos y segmentación <strong>de</strong> estructuras<br />
El maniquí <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> incluye un cilindro <strong>de</strong> resina en <strong>el</strong> que están embebidas una serie <strong>de</strong> figuras<br />
geométricas (cono, esfera y tronco <strong>de</strong> pirámi<strong>de</strong> cuadrada) <strong>de</strong> dimensiones conocidas:<br />
Esfera: 40 mm <strong>de</strong> diámetro.<br />
Cono: 40 mm <strong>de</strong> diámetro <strong>de</strong> la base y 60 mm <strong>de</strong> altura.<br />
Tronco <strong>de</strong> pirámi<strong>de</strong>: 80 mm <strong>de</strong> altura. Base mayor <strong>de</strong> 80 mm x 80 mm y base menor <strong>de</strong> 75,2 mm<br />
x 75,2 mm.<br />
La disposición espacial <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> maniquí aparece reflejada en la figura 1.<br />
Fig. 1 Maniquí <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong>. Sección axial y coronal.<br />
De acuerdo con las especificaciones técnicas d<strong>el</strong> maniquí, se <strong>de</strong>termina <strong>el</strong> valor real d<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> cada<br />
una <strong>de</strong> las figuras.<br />
Se escanea <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen en la unidad TomoTherapy con dos <strong>de</strong> los tamaños <strong>de</strong> corte<br />
disponibles (2 y 4 mm), enviando los datos al TPS.<br />
1159
Para <strong>el</strong> contorneo <strong>de</strong> las estructuras se emplea un método manual y un método <strong>de</strong> segmentación<br />
automático proporcionado por <strong>el</strong> propio TPS basado en umbrales <strong>de</strong> HU.<br />
Se evalúan los volúmenes <strong>de</strong> las estructuras para ambos métodos <strong>de</strong> contorneo y para los dos tamaños <strong>de</strong><br />
corte mencionados, utilizados habitualmente en la práctica clínica. Se comparan los valores <strong>de</strong> volumen<br />
obtenidos con los nominales extraídos a partir <strong>de</strong> las especificaciones técnicas d<strong>el</strong> maniquí.<br />
Fig. 2 Contorneo d<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> en <strong>el</strong> TPS <strong>de</strong><br />
tomoterapia.<br />
Se evalúan a<strong>de</strong>más las herramientas <strong>de</strong> expansión y contracción automática <strong>de</strong> volúmenes implementadas<br />
en <strong>el</strong> TPS modificando en una cantidad conocida los volúmenes contorneados.<br />
Fig. 3 Maniquí <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> planificadores <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> en la unidad<br />
TomoTherapy Hi-Art: maniquí <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen y módulo para la obtención <strong>de</strong> la<br />
curva <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> MVCT.<br />
Curva <strong>de</strong> calibración HU vs. DER<br />
Por otra parte, se obtiene la curva que r<strong>el</strong>aciona la DER con las HU para la energía <strong>de</strong> MVCT, tanto para<br />
<strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> planificadores <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong>, como para <strong>el</strong> maniquí Cheese Phantom (TomoTherapy Inc.)<br />
con sus respectivos insertos <strong>de</strong> diferentes <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s.<br />
El maniquí <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> incluye un cilindro en <strong>el</strong> que se pue<strong>de</strong>n introducir cuatro insertos <strong>de</strong> diferentes<br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> 13 disponibles, para la obtención <strong>de</strong> curva <strong>de</strong> calibración HU vs. DER. El<br />
rango <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s compren<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 0,001 hasta 7,851, expresadas como valor normalizado con<br />
1160
especto al d<strong>el</strong> agua, <strong>de</strong> 1 g/cm 3 . Esto supone una ventaja con respecto a los insertos suministrados por <strong>el</strong><br />
fabricante para utilizar con <strong>el</strong> maniquí Cheese Phantom, cuya <strong>de</strong>nsidad varía entre 0.001 y 1.821 g/cm 3 .<br />
Resultados y discusión<br />
Definición <strong>de</strong> contornos y segmentación <strong>de</strong> estructuras<br />
En la Tabla 1 están reflejados los valores d<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong> estructuras proporcionados por <strong>el</strong> TPS junto con<br />
<strong>el</strong> valor nominal. Se obtiene la diferencia entre ambos volúmenes expresada en tanto por ciento en cada<br />
caso. Los límites <strong>de</strong> tolerancia 2 inferior y superior se <strong>de</strong>terminan aplicando un margen <strong>de</strong> 2 mm a las<br />
dimensiones lineales que intervienen en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> volumen, y se expresan en porcentaje con respecto<br />
al valor d<strong>el</strong> volumen nominal.<br />
Tabla No.1 Resultados: volumen <strong>de</strong> estructuras obtenido mediante segmentación manual y<br />
automática.<br />
Tamaño<br />
<strong>de</strong> corte<br />
Tipo <strong>de</strong><br />
figura<br />
Volumen<br />
nominal<br />
(cm 3 )<br />
Límite <strong>de</strong><br />
tolerancia<br />
inferior<br />
(%)<br />
Límite <strong>de</strong><br />
tolerancia<br />
superior<br />
(%)<br />
Volumen<br />
planificador<br />
(cm 3 )<br />
Diferencia<br />
V. planificador –<br />
V. nominal<br />
(%)<br />
Seg. Seg.<br />
manual auto.<br />
Seg. Seg.<br />
manual auto.<br />
Normal Tronco<br />
388,1 391,5 +7,4 +8,3<br />
Fine<br />
<strong>de</strong><br />
pirámi<strong>de</strong><br />
361,4 -8,3 +8,7<br />
382,7 387,7 +5,9 +7,3<br />
Normal<br />
Fine<br />
Cono 25,1 -21,6 +25,0<br />
26,1<br />
25,4<br />
29,9<br />
29,2<br />
+3,7<br />
+1,0<br />
+19,1<br />
+16,0<br />
Normal<br />
Fine<br />
Esfera 33,5 -27,2 +33,1<br />
34,1<br />
33,4<br />
38,0<br />
37,9<br />
+1,6<br />
-0,2<br />
+13,5<br />
+13,0<br />
Los valores <strong>de</strong> los volúmenes <strong>de</strong> las diferentes estructuras contorneadas mediante la segmentación manual<br />
se acercan más al valor nominal que los obtenidos por <strong>el</strong> método automático. Esto se <strong>de</strong>be a la dificultad<br />
en la <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los rangos y umbrales d<strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> contorneo en que se basa la segmentación<br />
automática. El TPS extrapola <strong>el</strong> último corte contorneado un semiespesor <strong>de</strong> corte en dirección<br />
longitudinal, contribuyendo a que <strong>el</strong> volumen que calcula sea mayor que <strong>el</strong> nominal. Este efecto se hace<br />
mucho más evi<strong>de</strong>nte para la pirámi<strong>de</strong> truncada y <strong>el</strong> cono que para la esfera.<br />
Como era <strong>de</strong> esperar, a menor espesor <strong>de</strong> corte, mejor es <strong>el</strong> acuerdo entre <strong>el</strong> valor nominal y <strong>el</strong> calculado.<br />
En cualquier caso, todos los valores calculados se encuentran <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las tolerancias establecidas por <strong>el</strong><br />
protocolo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en TPS <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong>.<br />
El TPS dispone <strong>de</strong> una herramienta para realizar la expansión y contracción <strong>de</strong> volúmenes, permitiendo<br />
su aplicación en un corte <strong>de</strong>terminado o en todos en los que esté <strong>de</strong>finida la estructura. Sin embargo, este<br />
proceso no se realiza <strong>de</strong> forma tridimensional, no permitiendo la modificación d<strong>el</strong> volumen en dirección<br />
cráneo-caudal.<br />
Para analizar la herramienta <strong>de</strong> auto-margen implementada en <strong>el</strong> TPS se parte <strong>de</strong> las estructuras<br />
anteriormente segmentadas manualmente y se realiza una expansión <strong>de</strong> 1 cm y una contracción <strong>de</strong> 0,5 cm<br />
en cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las. Se <strong>de</strong>termina la variación <strong>de</strong> volumen y se expresa en porcentaje con respecto al<br />
volumen sin modificar. A su vez se calcula <strong>el</strong> volumen obtenido a partir <strong>de</strong> una expansión/ contracción<br />
1161
tridimensional d<strong>el</strong> volumen nominal y se <strong>de</strong>termina <strong>de</strong> igual modo su cambio, expresándolo en tanto por<br />
ciento.<br />
En la Tabla 2 están reflejadas las variaciones <strong>de</strong> volumen teóricas y las proporcionadas por <strong>el</strong> TPS en<br />
cada uno <strong>de</strong> los casos analizados.<br />
Tabla No.2 Resultados: volumen <strong>de</strong> estructuras obtenidas mediante expansión y contracción<br />
automática <strong>de</strong> volúmenes segmentados manualmente.<br />
Tamaño<br />
<strong>de</strong> corte<br />
Tipo <strong>de</strong><br />
figura<br />
Expansión <strong>de</strong> 10 mm<br />
Cambio <strong>de</strong><br />
volumen<br />
nominal<br />
(%)<br />
Cambio <strong>de</strong><br />
volumen<br />
planificador<br />
(%)<br />
+56,1<br />
Contracción <strong>de</strong> 5 mm<br />
Cambio <strong>de</strong><br />
volumen<br />
nominal<br />
(%)<br />
Cambio <strong>de</strong><br />
volumen<br />
planificador<br />
(%)<br />
-24,0<br />
Normal Tronco<br />
Fine<br />
<strong>de</strong><br />
pirámi<strong>de</strong><br />
+48,7<br />
+56,5<br />
-19,8<br />
-24,1<br />
Normal<br />
Fine<br />
Cono +162,5<br />
+217,2<br />
+221,2<br />
-48,4<br />
-57,5<br />
-57,9<br />
Normal<br />
Fine<br />
Esfera +237.5<br />
+168,4<br />
+165,0<br />
-57,8<br />
-51,8<br />
-52,0<br />
El cambio <strong>de</strong> volumen r<strong>el</strong>ativo <strong>de</strong> las figuras contorneadas es mayor que <strong>el</strong> que correspon<strong>de</strong>ría<br />
teóricamente en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la pirámi<strong>de</strong> y d<strong>el</strong> cono, no siendo así en la esfera. Esto es <strong>de</strong>bido a que <strong>el</strong> área<br />
contorneada en los cortes extremos <strong>de</strong> las figuras es mucho mayor para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la pirámi<strong>de</strong> truncada y<br />
la base d<strong>el</strong> cono, en comparación con la esfera.<br />
Curva <strong>de</strong> calibración HU vs. DER<br />
En la figura 2 se muestra la gráfica <strong>de</strong> HU vs. DER para los dos maniquíes utilizados. Se observa una<br />
gran similitud entre ambas curvas hasta <strong>el</strong> rango que cubre <strong>el</strong> maniquí Cheese Phantom, puesto que <strong>el</strong><br />
maniquí <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> tiene la ventaja <strong>de</strong> permitir puntos <strong>de</strong> calibración hasta un rango mayor <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s altas. Este <strong>de</strong>talle nos permite también afirmar que la saturación <strong>de</strong> la curva se produce en<br />
MVCT a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s mucho mayores que en un CT <strong>de</strong> kilovoltaje, evitándose en la mayor parte <strong>de</strong> los<br />
casos la presencia <strong>de</strong> artefactos en la imagen <strong>de</strong>bidos a la existencia <strong>de</strong> prótesis u objetos metálicos en <strong>el</strong><br />
volumen explorado.<br />
1162
Fig. 3 Curva <strong>de</strong> calibración HU vs. DER obtenida con los maniquíes <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> y<br />
Cheese Phantom<br />
Conclusiones<br />
Las pruebas <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad realizadas al planificador <strong>de</strong> Tomotherapy han <strong>de</strong>mostrado que se<br />
encuentra <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> precisión requerido para la segmentación <strong>de</strong> estructuras y la reconstrucción<br />
<strong>de</strong> volúmenes. Sin embargo, la expansión <strong>de</strong> volúmenes automática <strong>de</strong>be ser aplicada teniendo en cuenta<br />
las limitaciones mencionadas. Asimismo, la curva HU-DER obtenida con <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> permite<br />
<strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> puntos con <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s más altas que las que proporciona <strong>el</strong> maniquí Cheese Phantom. El<br />
empleo d<strong>el</strong> MVCT para la adquisición <strong>de</strong> datos anatómicos en localizaciones con prótesis u objetos<br />
metálicos previene, en la mayor parte <strong>de</strong> los casos, <strong>de</strong> la aparición <strong>de</strong> artefactos en la imagen, permitiendo<br />
por tanto una mejor visualización <strong>de</strong> la anatomía y una mayor precisión en <strong>el</strong> cálculo dosimétrico.<br />
REFERENCIAS<br />
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[4] IAEA. Technical Report Series Nº430. Commissioning and Quality Assurance of Computerized Planning<br />
Systems for Radiation Treatment of Cancer. 2004.<br />
1163
SIMULACIÓN MONTE CARLO, PARÁMETROS DEL TG-43 PARA<br />
LA FUENTE DE 125 I SELECTSEED DE NUCLETRON USADA EN<br />
BRAQUITERAPIA<br />
X.J. Juan-Senabre 1,32 , I. Porras 2 and A.M. Lallena 2<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica, Consorcio Hospitalario Provincial <strong>de</strong><br />
Cast<strong>el</strong>lón, Av. Dr Clara, 19. E-12002 Cast<strong>el</strong>lón <strong>de</strong> la Plana<br />
2 Departamento <strong>de</strong> Física Atómica, Molecular y Nuclear, Facultad <strong>de</strong> Ciencias,<br />
Universidad <strong>de</strong> Granada. E-18071 Granada<br />
RESUMEN<br />
El objetivo es simular la fuente <strong>de</strong> braquiterapia s<strong>el</strong>ectSeed <strong>de</strong> Nucletron mediante técnicas <strong>de</strong> Monte<br />
Carlo (MC) con <strong>el</strong> código PENELOPE. En particular se buscan los parámetros según <strong>el</strong> formalismo<br />
propuesto por la AAPM en <strong>el</strong> TG-43. Se proponen nuevas parametrizaciones precisas para los resultados<br />
obtenidos, fácilemente implementables en los sistemas <strong>de</strong> planificación.<br />
Palabras claves: Monte Carlo, PENELOPE, s<strong>el</strong>ectSeed, TG-43.<br />
ABSTRACT<br />
Monte Carlo simulation of the 125 I brachytherapy source S<strong>el</strong>ectSeed from Nucletron using PENELOPE<br />
co<strong>de</strong>. In particular, parameters of the formalism proposed by the AAPM Task Group 43. The<br />
parameterizations obtained can be easily implemented in the therapy planning systems.<br />
Key Words: Monte Carlo, PENELOPE, s<strong>el</strong>ectSeed, TG-43.<br />
1. Introduction<br />
125 I radiactive seeds are frequently used for interstitial brachytherapy of prostate cancer by means<br />
of permanent implants. In this technique, usually a number of seeds between 50 and 100 are inserted in the<br />
prostate gland with the aim of d<strong>el</strong>ivering an isodose of 144 Gy, for a sole treatment, or 90-100 Gy in the<br />
case of using this combined with a external radiotherapy treatment [1–5]. The AAPM Task Group 43 has<br />
compiled both experimental data and results from Monte Carlo simulation for different commercial seeds.<br />
In particular, values for the different dosimetric parameters for Amersham Health, Best Medical, North<br />
American Scientific Inc., Bebig/Theragenics Corporation and Imagyn Medical Technologies mod<strong>el</strong>s are<br />
reported [1, 2, 6]. Results for the more recent 125I seeds comercialized by Nucletron un<strong>de</strong>r the name<br />
S<strong>el</strong>ectSeed are are much more scarce [7].<br />
In this work we will make Monte Carlo simulations for the S<strong>el</strong>ectSeed brachitherapy source, using the<br />
co<strong>de</strong> PENELOPE. We will report the values obtained for the different TG-43 parameters and compare to<br />
the results of Karaiskos et al. [7]. Some commercial planning systems use polynomial fits for the 1D<br />
functions g(r) and Φan(r). Although they work w<strong>el</strong>l within the reference points, they may lead to important<br />
errors at large values of r, usually avoi<strong>de</strong>d by using a cutoff distance. As in the work of Furhang et al. [10],<br />
in this work we will use a different fitting equation which resembles the exponential attenuation and the<br />
scatter contributions to the dose as a function of the distance. For the practical evaluation of the F(r,θ)<br />
function, we will propose the use of a orthogonal basis for functions of an angular coordinate, which can<br />
be useful for tratment planning. The values of the anisotropy factors Φan(r) are required for the 1D<br />
formalism, which is a<strong>de</strong>quate for the dosimetry of implants with a large number of sources with random<br />
orientations. These values are not usually very w<strong>el</strong>l known for the majority of the commercial seeds, and<br />
32 E-mail: xabyjuan@yahoo.es<br />
1164
they are affected by large uncertainties. Specifically, for the s<strong>el</strong>ectSeed source, a few (12) values are<br />
known for Φan(r), from r = 0.3 to r = 10 [7]. Moreover, there is little knowledge on the values of this factor<br />
and its behaviour near the source, where important errors may occur when extrapolating from the values at<br />
larger distancies. Here we will evaluate in <strong>de</strong>tail the function Φan(r) with small uncertainties, including<br />
values near the source, directly from Monte Carlo simulation without doing numerical integrations.<br />
2. Material and Method<br />
The simulated seed is the s<strong>el</strong>ectSeed mod<strong>el</strong> manufactured by Isotron and tra<strong>de</strong>d by Nucletron. We use the<br />
same geometry as in the paper of Karaiskos et al. [7], which is illustrated in Figs.2 and 3. This is a<br />
cilindrical source with the radiactive material embed<strong>de</strong>d in the center of a sh<strong>el</strong>l of a silver hali<strong>de</strong> of<br />
thickness 3 μm which coates a central silver rod. All this material is encapsulated in a titanium tube of<br />
roun<strong>de</strong>d edges. The active lenght of the source is 3.40 mm. The materials employed in the simulation are:<br />
liquid water as the phantom medium (ρ = 1 g/cm 3 ), pure titanium (ρ = 4.54 g/cm 3 ), pure silver (ρ = 10.50<br />
g/cm 3 ), dry air at sea lev<strong>el</strong> (ρ = 1.020479 mg/cm 3 ) and a silver hali<strong>de</strong> with an atomic composition of: 50%<br />
Ag, 25% Br and 25% Cl (ρ = 6.0 g/cm 3 ). The photon energy spectrum from 125 I is shown in Table 1.<br />
Table 1. Energy Spectrum of the photons emitted by the radioactive material withim the seed. nγ <strong>de</strong>notes<br />
the number of photons emitted per disintegration, and I the intensity<br />
Eγ (keV) nγ I (%)<br />
35.492 0.0668 4.527<br />
31.71 0.0439 2.975<br />
30.98 0.202 13.688<br />
27.472 0.757 51.298<br />
27.202 0.406 27.512<br />
We have performed a Monte Carlo (MC) simulation of this seed in a spherical water phantom of a radius<br />
of 50 cm using the PENELOPE co<strong>de</strong>. PENELOPE [8] is a general purpose MC co<strong>de</strong> which performs<br />
simulations of coupled <strong>el</strong>ectron-photon transport. It can be applied for energies ranging from a few<br />
hundred eV up to 1 GeV and for arbitrary materials. Besi<strong>de</strong>s, PENELOPE permits a good <strong>de</strong>scription of<br />
the particle transport at the interfaces and presents a more accurate <strong>de</strong>scription of the <strong>el</strong>ectron transport at<br />
low energies in comparison to other general purpose MC co<strong>de</strong>s. Details about the physical processes<br />
consi<strong>de</strong>red can be found in [8]. In this co<strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrons and positrons are simulated by means of a mixed<br />
scheme where, as said above, collisions are classified as hard and soft. The <strong>el</strong>ectron tracking is controlled<br />
by means of four parameters. C1 and C2 refer to <strong>el</strong>astic collisions. The first parameter gives the average<br />
angular <strong>de</strong>flection due to a <strong>el</strong>astic hard collision and to the soft collisions previous to it, and the second<br />
represents the maximum value permitted for the average fractional energy loss in a step. On the other<br />
hand, Wcc and Wcr are energy cutoffs to distinguish between hard and soft events. Thus, the in<strong>el</strong>astic<br />
<strong>el</strong>ectron collisions with energy loss W < Wcc and the emission of bremsstrahlung photons with energy W <<br />
Wcr are consi<strong>de</strong>red in the simulation as soft interactions.We have used version 2006 of this co<strong>de</strong>. In our<br />
simulations performed with PENELOPE, unless otherwise stated, the following set of parameters have<br />
been used: C1 = C2 = 0.05, Wcc = 10keV and Wcr = 1keV . The cutoff absorption energy for photons have<br />
been chosen as 1 keV and for <strong>el</strong>ectrons and positrons of 10 keV.<br />
1165
Fig. 1: Coordinates system used for<br />
cilindrical seeds by the TG-43 protocol.<br />
3. Results<br />
Fig. 2. Longitudinal view of s<strong>el</strong>ectSeed source.<br />
Fig. 3. Transverse view of s<strong>el</strong>ectSeed source.<br />
For the evaluation of this quantity with PENELOPE, the seed is placed in the center of a cube of<br />
500 cm of si<strong>de</strong> full of dry air, and the dose <strong>de</strong>posited along the transverse axis of the seed is calculated for<br />
1011 initial photons. The vox<strong>el</strong> <strong>de</strong>tection size in cylindrical coordinates is Δr = 1 cm, Δz = 0.5 cm; and<br />
the initial parameters chosen are Wcr = 5 keV, Wcc = 50 keV, EABS(γ) = 5 keV, EABS(e-,e+) = 50 keV.<br />
According to previous work [6], the X-rays from the titanium body are suppressed (Table 2).<br />
Table 2. Air Kerma strength Sk dose rate constant obtained by MC calculation of the s<strong>el</strong>ectSeed source<br />
and compared with previous work.<br />
Sk,99 standard (U/MBq) Λ (cGy h -1 U -1 )<br />
This work (MC) 0.0218 ± 0.0001 0.953 ± 0.004<br />
Karaiskos et al. [7] (MC) 0.0217 ± 0.0001 0.954 ± 0.005<br />
Anagnostopoulos et al. [9] (TLD) 0.938 ± 0.065<br />
The radial dose function, in the two different versions, 1D and 2D formalisms, <strong>de</strong>noted respectiv<strong>el</strong>y by<br />
gP(r) and gL(r). Now will introduce a new functional form that will provi<strong>de</strong> a better <strong>de</strong>scription of the<br />
radial dose function g(r), especially in the linear source approximation. An improved form of Eq.(17),<br />
including higher or<strong>de</strong>r powers of r, and written explicit<strong>el</strong>y as:<br />
g(r) = (a0 + a1r)e -μ 1 r (1 - (b0 + b1r+ b2r 2 ) e -μ 2 r ), (1)<br />
will prove to provi<strong>de</strong> very accurate fits. This expression is written as the product of two factors. One of<br />
them expresses the long range <strong>de</strong>cay, being approximat<strong>el</strong>y constant for small r, and the other one<br />
<strong>de</strong>scribes the buildup phase, being approximat<strong>el</strong>y constant beyond a value of r near the maximum of g(r).<br />
1166
Fig. 4. Fits for gP(r). Fig. 5. Fits for gL(r).<br />
The function F(r,θ), which <strong>de</strong>scribes anisotropy effects due to filtration through the encapsulation<br />
materials and to scattered photons. Usually a polynomian fit is used, but we will adopt a different strategy<br />
for finding analytical fits for F(r,θ). In the 2D formalism, the angular <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nce of the dose rate is given<br />
by the product GL(r,θ) F(r,θ). For a fixed r, this is an angular function which can be exactly expan<strong>de</strong>d in<br />
the complete orthonormal set of Legendre polynomials of cos θ.<br />
L<br />
�r, � �F�r, � � � �r�P �cos �<br />
� �<br />
�<br />
l�0<br />
G �<br />
l<br />
Fig. 6. Values of the function GF(r, θ) for r = 0.3, 1, 3 and 6 cm and results of the fit.<br />
The 1D anisotropy factor Φan(r), is a radial function which makes that the radial dose given by the TG-43<br />
expresions, and it be equal to the spherical average of the dose at a diatance r:<br />
�<br />
D<br />
1<br />
4�<br />
�r� � d�<br />
D(<br />
r,<br />
�)<br />
� d�<br />
sin�<br />
D(<br />
r,<br />
�)<br />
�<br />
�<br />
1<br />
2<br />
�<br />
�<br />
0<br />
l<br />
�<br />
(2)<br />
(3)<br />
1167
�<br />
� �<br />
�<br />
1 1<br />
� d�<br />
sin�<br />
� G ( r,<br />
�)<br />
� F(<br />
r,<br />
�)<br />
�<br />
2 G �<br />
an r L<br />
�<br />
L<br />
D(<br />
r)<br />
�r, � 0 � 0<br />
D(<br />
r,<br />
� )<br />
For obtaining the values of the spherical average of the absorbed dose near the source, the intersection<br />
within the spherical sh<strong>el</strong>ls and the seed volume its<strong>el</strong>f, must be exclu<strong>de</strong>d, both in the energy collection and<br />
in the value of the volume. In Figure 7 we represent the sh<strong>el</strong>ls taken in the vicinity of the sh<strong>el</strong>l. Sh<strong>el</strong>ls 1 to<br />
4 have non-zero intersections with the seed. The results from this calculation are presented in Table 3 and<br />
illustrated in Figure 8, where it is inclu<strong>de</strong>d a fit to those values of the following formula:<br />
�<br />
�<br />
an<br />
�r� �1<br />
� 0.<br />
442e<br />
2<br />
�163(<br />
r�0.<br />
145)<br />
( 0.<br />
031�<br />
0.<br />
130r<br />
� 0.<br />
022r<br />
Fig. 7. Vox<strong>el</strong>s used for energy collection<br />
for <strong>de</strong>termining the anisotropy function<br />
Φan(r) near the source.<br />
2<br />
�<br />
) e<br />
( 0.<br />
0717<br />
�0.<br />
632r<br />
� 0.<br />
167r)<br />
e<br />
�<br />
0<br />
�0.<br />
719r<br />
Fig. 8. MC values of the anisotropy radial function<br />
eith fiting formula given by eq. (5).<br />
(4)<br />
(5)<br />
1168
Table 3. MC values of the anisotropy factor Φan(r), with special <strong>de</strong>tail near the source.<br />
r Φan(r), r Φan(r),<br />
0.0085<br />
1.3714 ± 7.16 E−4<br />
1.005<br />
0.9490 ± 1.0E−3<br />
0.1250<br />
1.4618 ± 7.68 E−4<br />
1.245<br />
0.9464 ± 1.1E−3<br />
0.1650<br />
1.4109 ± 7.71 E−4<br />
1.485<br />
0.9484 ± 1.2E−3<br />
0.2050<br />
1.2657 ± 7.31 E−4<br />
1.725<br />
0.9474 ± 1.4E−3<br />
0.2450<br />
1.1364 ± 6.95 E−4<br />
2.005<br />
0.9454 ± 1.5E−3<br />
0.2850<br />
1.0741 ± 6.90 E−4<br />
2.245<br />
0.9464 ± 1.6E−3<br />
0.3250<br />
1.0353 ± 6.96 E−4<br />
2.485<br />
0.9496 ± 1.8E−3<br />
0.3650<br />
1.0133 ± 7.10 E−4<br />
2.725<br />
0.9474 ± 1.9E−3<br />
0.4050<br />
0.99613 ± 7.26 E−4<br />
3.005<br />
0.9472 ± 2.1E−3<br />
0.4450<br />
0.98460 ± 7.44 E−4<br />
3.485<br />
0.9493 ± 2.4E−3<br />
0.4850<br />
0.97559 ± 7.63 E−4<br />
4.005<br />
0.9487 ± 2.7E−3<br />
0.5250<br />
0.96987 ± 7.84 E−4<br />
4.485<br />
0.9470 ± 3.1E−3<br />
0.5650<br />
0.96531 ± 8.05 E−4<br />
5.005<br />
0.9548 ± 3.6E−3<br />
0.6050<br />
0.96126 ± 8.25 E−4<br />
5.485<br />
0.9569 ± 4.0E−3<br />
0.6450<br />
0.95820 ± 8.46 E−4<br />
6.005<br />
0.9557 ± 4.5E−3<br />
0.6850<br />
0.95555 ± 8.66 E−4<br />
6.485<br />
0.9556 ± 5.1E−3<br />
0.7250<br />
0.95437 ± 8.88 E−4<br />
7.005<br />
0.9571 ± 5.7E−3<br />
0.7650<br />
0.95181 ± 9.08 E−4<br />
7.485<br />
0.9505 ± 6.3E−3<br />
0.8050<br />
0.95027 ± 9.28 E−4<br />
8.005<br />
0.9513 ± 7.0E−3<br />
0.8450<br />
0.95068 ± 9.51 E−4<br />
9.005<br />
0.9638 ± 9.1E−2<br />
0.8850<br />
0.94878 ± 9.70 E−4<br />
10.005<br />
0.9669 ± 1.1E−2<br />
0.9250<br />
0.94909 ± 9.92 E−4<br />
12.525<br />
0.9592 ± 1.8E−2<br />
0.9650<br />
0.94951 ± 1.01 E−3<br />
16.085<br />
0.9852 ± 3.7E−2<br />
4. Conclusions<br />
In this work a <strong>de</strong>tailed MC analysis of the dosimetry of the s<strong>el</strong>ectSeed brachytherapy source of<br />
125I has been performed using the co<strong>de</strong> PENELOPE. The analysis of the different parameters of the<br />
TG43 formalism shows that the previous results of the literature are confirmed with accuracy.<br />
Calculations with high statistics allows us to refine the values of some parameters previously reported,<br />
specially in the case of the anisotropy factor _an(r) near the source.<br />
New precise funtional fits with simple expressions have been found, and usable set of parameters<br />
for treatment planning have been reported.<br />
REFERENCES<br />
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physics: Report of the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group N. 56,” Med. Phys. 24, 1557-1598 (1997).<br />
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1169
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[10] E.E. Furhang and L.L. An<strong>de</strong>rson, “Functional fitting of interstitial brachytherapy dosimetry data recommen<strong>de</strong>d by<br />
the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group 43” Med. Phys. 26, 153-160 (1999).<br />
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in homogeneous media”, Phys. Med. Biol. 56, 6113–6128 (2008).<br />
1170
�<br />
UTILIZACIÓN DEL CÓDIGO MCNP Y GEANT PARA EL<br />
ESTUDIO DE LA RESPUESTA ENERGÉTICA DE DETECTORES<br />
DE DOBLE ENERGÍA.<br />
I. Introducción.<br />
B. Juste, (1), D. Morera (1), R. Miró (1), G. Verdú (1)<br />
(1) Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Química y Nuclear.<br />
Universidad Politécnica <strong>de</strong> València.<br />
Camí <strong>de</strong> Vera, s/n. 46022, València. España.<br />
T<strong>el</strong>éfono: 963879631 Fax: 96 3877639<br />
Correo <strong>el</strong>ectrónico: bejusvi@iqn.upv.es<br />
La utilización <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> doble energía (dual energy) es una potente herramienta<br />
para la i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> materiales sometidos a análisis <strong>de</strong> rayos X.<br />
Dado un espectro fotónico inferior a 200 kV emitido por un tubo <strong>de</strong> rayos X, a bajas energías, la<br />
absorción <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> principalmente d<strong>el</strong> número atómico efectivo así como d<strong>el</strong> grosor d<strong>el</strong><br />
material. En cambio, a niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> energía más <strong>el</strong>evados, por encima <strong>de</strong> los 100 keV, la energía absorbida<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>, sobre todo, <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad d<strong>el</strong> material.<br />
La obtención <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> doble energía es una técnica que permite <strong>de</strong>terminar la composición d<strong>el</strong><br />
objeto analizado explotando las diferencias en cómo <strong>el</strong> material irradiado interactúa con los rayos X <strong>de</strong><br />
diferentes energías. El proceso implica tomar dos imágenes d<strong>el</strong> mismo objeto usando dos <strong>de</strong>tectores<br />
cent<strong>el</strong>leadores diferentes y extraer información acerca d<strong>el</strong> número atómico efectivo d<strong>el</strong> material<br />
radiografiado.<br />
El primer uso práctico <strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong> doble energía se produjo en entornos médicos y se utilizó para<br />
crear imágenes separadas <strong>de</strong> hueso y tejido en imágenes <strong>de</strong> tórax. En la década <strong>de</strong> 1970 y principios <strong>de</strong><br />
los 80, se convirtió rápidamente en una técnica médica común [2].<br />
Por otro lado, las radiografías con dispositivos digitales <strong>de</strong> rayos X (DR, Digital Radiography)<br />
<strong>de</strong>stinados a las <strong>de</strong>tecciones <strong>de</strong> posibles amenazas en los equipajes han aumentado consi<strong>de</strong>rablemente en<br />
los últimos años <strong>de</strong>bido al incremento <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> seguridad tras los acontecimientos d<strong>el</strong> 11 <strong>de</strong><br />
septiembre y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la serie <strong>de</strong> ataques terroristas en Europa. Por <strong>el</strong>lo, las consecuencias prácticas <strong>de</strong><br />
la imagen <strong>de</strong> doble energía también han sido <strong>de</strong> utilidad para los ingenieros en la industria <strong>de</strong> la<br />
seguridad, que lo adoptaron como un estándar en los escáneres <strong>de</strong> rayos X utilizados en los aeropuertos.<br />
Los equipos <strong>de</strong> escaneo <strong>de</strong> equipajes han incrementado su rapi<strong>de</strong>z y ofrecen una mejor resolución <strong>de</strong><br />
las imágenes, en gran medida <strong>de</strong>bido al uso <strong>de</strong> la técnica <strong>de</strong> doble energía para diferenciar entre los<br />
principales tipos <strong>de</strong> materiales (orgánicos e inorgánicos). Hoy en día, la mayoría <strong>de</strong> los dispositivos <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> equipaje mediante radiografía digital sólo "colorean" <strong>el</strong> contenido d<strong>el</strong> equipaje,<br />
distinguiendo entre orgánico e inorgánico. Esta es la razón por la que no se pue<strong>de</strong> distinguir dos<br />
materiales Zeff muy cercanos, alcanzando <strong>de</strong> esta manera altas tasas <strong>de</strong> falsas alarmas positivas.<br />
Fig. 1: Análisis <strong>de</strong> bultos en la actualidad.<br />
1171
La utilización <strong>de</strong> esta técnica pue<strong>de</strong> llegar a medir automáticamente <strong>el</strong> número atómico efectivo (Zeff)<br />
y la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> los materiales digitalizados. En este trabajo se han canalizado los esfuerzos para mejorar<br />
las técnicas <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> doble energía para su aplicación a equipos <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong> 160 keV. El<br />
objetivo es encontrar mediante simulación Monte Carlo la disposición óptima <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leadores en un<br />
<strong>de</strong>tector <strong>de</strong> doble energía con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> que <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> las dos imágenes obtenidas proporcionen la<br />
mayor cantidad <strong>de</strong> información posible para la i<strong>de</strong>ntificación d<strong>el</strong> material.<br />
II. Métodos y materiales<br />
II.A. Detector <strong>de</strong> doble energía<br />
Des<strong>de</strong> su <strong>de</strong>scubrimiento por Roentgen en 1895, la imagen por rayos X ha sido una <strong>de</strong> las principales<br />
metodologías para inspeccionar <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> los objetos. Sin embargo, la única información que se pue<strong>de</strong><br />
obtener <strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong> rayos X es <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> contraste <strong>de</strong> un objeto. Para solucionar este problema se<br />
ha introducido <strong>el</strong> concepto <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> doble energía como una forma <strong>de</strong> distinguir los materiales <strong>de</strong><br />
un objeto mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> dos imágenes obtenidas por <strong>de</strong>tectores cent<strong>el</strong>leadores diferentes [3].<br />
La disposición <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores consiste en un primer <strong>de</strong>tector encargado <strong>de</strong> captar una señal<br />
<strong>de</strong> baja energía, este <strong>de</strong>tector tendrá una buena respuesta y eficiencia para energías inferiores a los 100<br />
keV. Tras este, se su<strong>el</strong>e encontrar un filtro, normalmente <strong>de</strong> cobre. Y por último se situará <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong><br />
alta energía, con una mejor respuesta a energías por encima <strong>de</strong> los 100 keV. Esta doble respuesta con un<br />
único <strong>de</strong>tector permite manejar más información, e incluso saber con cierta exactitud que material se está<br />
analizando exactamente obteniendo <strong>el</strong> número atómico efectivo (Zeff).<br />
La principal ventaja <strong>de</strong> utilizar un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> doble energía es que se pue<strong>de</strong> irradiar una única vez <strong>el</strong><br />
objeto y obtener dos imágenes directamente. Esto produce una reducción en <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> inspección en<br />
lugares que requieren un sistema <strong>de</strong> inspección rápida, como es <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los aeropuertos. El objetivo<br />
final <strong>de</strong> esta investigación es <strong>de</strong>sarrollar un sistema <strong>de</strong> inspección compacto utilizando un tubo <strong>de</strong> rayos-<br />
X <strong>de</strong> 160 keV.<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo se ha utilizado la metodología Monte Carlo para estudiar la respuesta que un<br />
<strong>de</strong>tector lineal <strong>de</strong> doble energía formado por dos materiales cent<strong>el</strong>leadores presenta ante un espectro <strong>de</strong><br />
160 keV emitido por un tubo <strong>de</strong> rayos X.<br />
Se han estudiado distintas disposiciones con diferentes materiales cent<strong>el</strong>leadores <strong>de</strong> alta y <strong>de</strong> baja<br />
energía [4]. Los materiales que se han analizado para dar la respuesta a baja energía y alta energía se<br />
presentan en la tabla siguiente (Tabla 1):<br />
Tabla. 1: Materiales cent<strong>el</strong>leadores consi<strong>de</strong>rados.<br />
Detector Alta energía Detector Baja energía<br />
Cent<strong>el</strong>leador GOS ZnSe(Te) CsI CdWO4<br />
Densidad (gr/cm 3 ) 7,91 5,27 4,51 7,9<br />
Composición<br />
(fracción másica)<br />
Oxígeno 0,03<br />
Azufre 0,061<br />
Gadolinio 0,6043<br />
Terbio 0,3047<br />
Zinc 0,45201<br />
S<strong>el</strong>enio 0,54599<br />
T<strong>el</strong>uro 0,002<br />
Yodo 0,4908<br />
Cesio 0,5092<br />
Oxígeno 0,17765<br />
Cadmio 0,31201<br />
Wolframio 0,51034<br />
Para realizar los cálculos se han utilizado los códigos <strong>de</strong> simulación Monte Carlo, MCNPX [1] y<br />
GEANT (integrados ambos en <strong>el</strong> software SWORD). El SoftWare para la Optimización <strong>de</strong> Detectores <strong>de</strong><br />
Radiación (SWORD) es un programa recientemente diseñado para la evaluación <strong>de</strong> la eficacia <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tectores con diferentes configuraciones. Se trata <strong>de</strong> un sistema totalmente integrado que utiliza<br />
GEANT4 por <strong>de</strong>fecto para realizar las simulaciones.<br />
Analizando los resultados obtenidos en función <strong>de</strong> las simulaciones <strong>de</strong> las diferentes configuraciones<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> alta y <strong>de</strong> baja utilizando <strong>el</strong> MCNPX y GEANT, se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cidir <strong>el</strong> diseño óptimo d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector <strong>de</strong> doble energía.<br />
1172
II.B. Simulación Monte Carlo<br />
Las simulaciones se han utilizado para mod<strong>el</strong>izar la respuesta <strong>de</strong> los diferentes materiales<br />
cent<strong>el</strong>leadores anteriormente citados ante un haz <strong>de</strong> rayos X con un rango energético <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los 15 keV eV<br />
hasta los 160 keV eV. La figura 2 presenta <strong>el</strong> espectro d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X consi<strong>de</strong>rado:<br />
Consi<strong>de</strong>rando la ley <strong>de</strong> atenuación exponencial (ec. 1):<br />
Ec. 1<br />
Fig. 2: Espectro d<strong>el</strong> tubo rayos X <strong>de</strong> 160 KeV consi<strong>de</strong>rado.<br />
don<strong>de</strong> es <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> atenuación másico d<strong>el</strong> material irradiado, x es <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> material<br />
atravesado y Ψ0 y Ψ la intensidad d<strong>el</strong> haz a la entrada y salida d<strong>el</strong> material respectivamente.<br />
El esquema simulado es <strong>el</strong> siguiente:<br />
Cent<strong>el</strong>leador <strong>de</strong><br />
Cent<strong>el</strong>leador <strong>de</strong>
II.B.1. Respuesta calculada con MCNP<br />
Fig. 4: Simulación d<strong>el</strong> haz empleado.<br />
El código MCNPX es una herramienta que emplea <strong>el</strong> método Monte Carlo para la simulación <strong>de</strong><br />
problemas <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> partículas. En este caso se ha empleado para calcular la respuesta <strong>de</strong> cada<br />
material <strong>de</strong>tector a las diferentes energías, es <strong>de</strong>cir, la <strong>de</strong> energía absorbida por <strong>el</strong> cent<strong>el</strong>leador en cada<br />
rango energético.<br />
Para obtener <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> salida, <strong>el</strong> código MCNPX dispone <strong>de</strong> diferentes Tallies, que permiten al<br />
usuario analizar los resultados d<strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> partículas. En este problema se ha empleado <strong>el</strong> Tally *F8<br />
en ambos <strong>de</strong>tectores, F8 otorga una salida <strong>de</strong> la altura <strong>de</strong> pulso, indicando <strong>el</strong> asterisco que <strong>el</strong> resultado se<br />
multiplique por la energía.<br />
En primer lugar se ha realizado la simulación <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector que empleará como <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> baja<br />
energía <strong>el</strong> material GOS, y como <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> alta CsI. Para validar estos resultados se han realizado las<br />
mismas simulaciones con <strong>el</strong> código GEANT, que será <strong>de</strong>tallado posteriormente.<br />
Una vez comparados y validados los resultados <strong>de</strong> MCNPX con los d<strong>el</strong> programa GEANT, ya se está<br />
en disposición <strong>de</strong> realizar <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> simulaciones, que consistirán en las siguientes parejas: GOS –<br />
CdWO4, ZnSe(Te) – CsI, ZnSe(Te) – CdWO4.<br />
La fuente puntual a 10 cm <strong>de</strong> distancia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se ha supuesto con una distribución hasta un<br />
ángulo <strong>de</strong> 2,866º, ya que los materiales <strong>de</strong>tectores se han dispuesto como cuadrados <strong>de</strong> 1 cm x 1 cm.<br />
II.B.2. Validación con GEANT<br />
SWORD es un programa que tiene integrado <strong>el</strong> código <strong>de</strong> simulación Monte Carlo GEANT.<br />
Como se ha mencionado anteriormente únicamente se ha realizado con GEANT la simulación para <strong>el</strong><br />
caso GOS-CsI, lo que nos ha permitido validar los resultados obtenidos con <strong>el</strong> MCNPX. Lógicamente la<br />
disposición geométrica <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos que intervienen en la simulación es la misma.<br />
Fig. 5: Imagen <strong>de</strong> la simulación d<strong>el</strong> programa GEANT.<br />
1174
Los datos que se obtienen en la salida <strong>de</strong> SWORD son <strong>el</strong> número <strong>de</strong> cuentas discretizado por energía,<br />
por lo que para po<strong>de</strong>r comparar estos datos con los d<strong>el</strong> programa MCNPX, se ha multiplicado cada cuenta<br />
por su energía, y la suma total se ha dividido por <strong>el</strong> número total <strong>de</strong> partículas lanzadas, teniendo en<br />
cuenta únicamente las lanzadas en dirección al <strong>de</strong>tector estudiado.<br />
Iv. Resultados y validación.<br />
En primer lugar se pue<strong>de</strong> afirmar que los resultados <strong>de</strong> la respuesta en MCNPX como en GEANT,<br />
tanto para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> GOS como <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> baja energía y como para CsI como material <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong><br />
alta son similares. En la figura siguiente (Figura 6), las curvas R1 hacen referencia a la respuesta d<strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector <strong>de</strong> baja energía, y las curvas R2 a las repuestas para alta energía.<br />
Fig. 6. Respuesta energética d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> doble energía (GOS-CsI).<br />
Tal y como se pue<strong>de</strong> observar, existe un buen ajuste entre las curvas <strong>de</strong> ambos casos, encontrándose<br />
la media <strong>de</strong> la diferencia porcentual entre las distintas curvas por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> 5%. A<strong>de</strong>más, los resultados<br />
en ambas herramientas <strong>de</strong> simulación muestran que a bajas energías, <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> GOS presenta una<br />
respuesta superior, mientras que por encima <strong>de</strong> los 100 keV es <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> CsI <strong>el</strong> que ofrece una mejor<br />
respuesta.<br />
Una vez validado <strong>el</strong> método <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> la respuesta, se va a analizar los resultados obtenidos en<br />
los distintos casos con materiales diferentes. La disposición GOS-CsI se ha tomado como referencia, ya<br />
que es la que presenta <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector comercial Dual-energy (Detection Technology's X-Card 1.5-64+64DE<br />
<strong>de</strong>tector cards).<br />
Fig. 7: Respuesta GOS-CSI.<br />
1175
La primera comparativa se va a realizar entre <strong>el</strong> caso anterior <strong>de</strong> referencia y una configuración <strong>de</strong><br />
GOS-CdWO4.<br />
Fig. 8: Respuesta GOS-CsI, GOS-CdWO4.<br />
Lógicamente las curvas en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> material GOS se superponen porque las condiciones <strong>de</strong><br />
simulación son las mismas. Mientras que los materiales <strong>de</strong> alta energía se observa una separación <strong>de</strong> las<br />
curvas a partir <strong>de</strong> los 100 KeV, <strong>el</strong> CdWO4 tiene una respuesta superior al CsI en esta disposición.<br />
Posteriormente se comparó <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> referencia comercial (GOS-CsI) con un <strong>de</strong>tector ZnSe(Te)-<br />
CsI (Figura 9).<br />
Fig. 9: Respuesta GOS-CsI, ZnSe(Te)-CsI.<br />
La respuesta d<strong>el</strong> material ZnSe(Te) es inferior a la d<strong>el</strong> GOS, esta menor absorción energética permite<br />
que le llegue mayor cantidad <strong>de</strong> energía al material <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> alta, en este caso CsI, separando más<br />
las respuestas y logrando así un mayor contraste entre la imagen <strong>de</strong> alta y la <strong>de</strong> baja energía. Un<br />
inconveniente que pue<strong>de</strong> presentar <strong>el</strong> material ZnSe es que la cantidad <strong>de</strong> energía absorbida pue<strong>de</strong> no ser<br />
suficiente para conformar una señal <strong>de</strong> baja energía a<strong>de</strong>cuada.<br />
La última pareja <strong>de</strong> materiales simulada es ZnSe(Te)-CdWO4:<br />
1176
Fig. 10: Respuesta GOS-CsI, ZnSe(Te)-CdWO 4.<br />
En este caso la diferencia <strong>de</strong> la respuesta es más acusada en ambas disposiciones. Anteriormente se<br />
ha apreciado que la respuesta d<strong>el</strong> material CdWO4 es mayor que la d<strong>el</strong> CsI, y sumado a que <strong>el</strong> ZnSe(Te)<br />
absorbe menor cantidad <strong>de</strong> energía que <strong>el</strong> material GOS, se aprecia una gran diferencia en la distinta<br />
respuesta <strong>de</strong> alta y baja energía <strong>de</strong> cada caso. Sin embargo, <strong>el</strong> cruce <strong>de</strong> las curvas tiene lugar por <strong>de</strong>bajo<br />
<strong>de</strong> los 60 keV, y consi<strong>de</strong>rando que la sensibilidad <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector empieza en los 30 keV, la zona <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección<br />
<strong>de</strong> la imagen <strong>de</strong> baja energía se acorta, proporcionando baja información a la hora <strong>de</strong> calcular <strong>el</strong> número<br />
atómico efectivo.<br />
V. Conclusiones.<br />
A raíz <strong>de</strong> los resultados se pue<strong>de</strong> afirmar que un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> doble energía <strong>de</strong> estos materiales es una<br />
buena combinación para separar la parte d<strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> baja energía <strong>de</strong> la <strong>de</strong> alta, obteniendo así dos<br />
imágenes fundamentales para la i<strong>de</strong>ntificación d<strong>el</strong> número atómico efectivo <strong>de</strong> un objeto irradiado.<br />
De los materiales estudiados la disposición que teóricamente facilita un mejor contraste entre las<br />
imágenes <strong>de</strong> alta y <strong>de</strong> baja es <strong>el</strong> GOS-CdWO4, que presenta un cruce <strong>de</strong> ambas curvas en los 100 keV y<br />
separa en mayor medida los espectros <strong>de</strong> alta y <strong>de</strong> baja energía.<br />
Agra<strong>de</strong>cimientos<br />
Nos gustaría agra<strong>de</strong>cer al “Hospital Clínic Universitari <strong>de</strong> València” la ayuda prestada, así como <strong>el</strong><br />
apoyo económico <strong>de</strong> la Cons<strong>el</strong>leria <strong>de</strong> Empresa, Universitat i Ciència bajo <strong>el</strong> contrato no. GV06/127.<br />
SPT-Radioterapia, y <strong>el</strong> proyecto PPI06-05-5700, concedido a la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Valencia.<br />
Referencias<br />
1. MONTE CARLO TEAM, “MCNP – A General Monte Carlo N-Particle Transport Co<strong>de</strong>, Version 5”, LA-<br />
UR-03-1987, Los Alamos National Laboratory, April 2003.<br />
2. “Dual-Energy Projection Radiography: Initial Clinical Experience”. William R. Brody, Douglas M.<br />
Cass<strong>el</strong>, F. Graham Sommer, Leonard A. Lehman, Albert Macovski, Robert E. Alvarez, Norbert J. P<strong>el</strong>c,<br />
Stephen J. Rie<strong>de</strong>rer, Anne L. Hall. American Roentgen Ray Society, San Francisco 1981.<br />
3. “Physics and Engineering of Radiation Detection”. Syed Naeem Ahmed. Queen’s University, Kingston,<br />
Ontario. 2007.<br />
4. “New Scintillators for the Bor<strong>de</strong>r Monitoring Equipment”. M. Moszynski. Soltan Institute for Nuclear<br />
Studies, Otwock-Swierk, Poland.<br />
5. “Energy resolution of CsI(Na) scintillators”. A.Syntf<strong>el</strong>d-Kazuch, P.Sibczynski, M.Moszynski, A.V.Gektin,<br />
W.Czarnacki, M.Grodzicka, J. Iwanowska, M.Szaw1owski, T.Szczesniak, L. Swi<strong>de</strong>rski. Septiembre 2009.<br />
6. “The evolution of scintillating medical <strong>de</strong>tectors”. E. H<strong>el</strong>l, W. Knüpfer, D. Mattern. Siemens AG, Medical<br />
Engineering, Erlangen, Germany.<br />
1177
PLANIFICACIÓN DE PELVIS USANDO EL ALGORITMO DMPO<br />
DE PINNACLE 3<br />
M.P. Dorado 1,� , R.D. Esposito 1 , D. Planes 1<br />
1 ERESA- Hospital General Universitario <strong>de</strong> Elche. Radiofísica.<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se presenta un protocolo <strong>de</strong> planificación para patologías en la zona pélvica<br />
utilizando <strong>el</strong> algoritmo Direct Machine Parameter Optimization (DMPO) <strong>de</strong> Pinnacle 3 <strong>de</strong> Philips,<br />
que mejora <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> conformidad <strong>de</strong> los PTVs y reduce la dosis en los órganos <strong>de</strong> riesgo, sin<br />
que conlleve un incremento consi<strong>de</strong>rable d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> planificación ni <strong>de</strong> irradiación, y en <strong>el</strong> que<br />
es posible la verificación habitual <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s monitor.<br />
Palabras claves: DMPO, planificación, p<strong>el</strong>vis, Pinacle 3 , IMRT.<br />
ABSTRACT<br />
This paper presents a planning protocol for pathologies in the p<strong>el</strong>vic area using the algorithm<br />
Direct Machine Parameter Optimization (DMPO) from Pinnacle 3 Philips, that improves the<br />
conformity in<strong>de</strong>x of PTVs and reduces the dose in organs at risk, without incurring a significant<br />
increase in planning time or irradiation, and where it is possible the routine check of the monitor<br />
units.<br />
Key Words: DMPO, treatment planning, p<strong>el</strong>vis, Pinacle 3 , IMRT.<br />
1. Introducción<br />
Tradicionalmente, la planificación <strong>de</strong> tratamientos en la zona pélvica (cérvix, endometrio, recto<br />
con afectación ganglionar…) se lleva a cabo con configuraciones sencillas <strong>de</strong> campos<br />
conformados, como la técnica en box. Con dosis <strong>de</strong> prescripción d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 50Gy, los órganos<br />
<strong>de</strong> riesgo implicados (recto, vejiga, intestino, cabezas femorales…) su<strong>el</strong>en quedar por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong><br />
sus tolerancias, <strong>de</strong> manera que no parece necesario <strong>el</strong> empleo <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> planificación más<br />
complejas como la IMRT, que aumentan <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> planificación y la <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> recursos<br />
(tiempo <strong>de</strong> irradiación, verificación dosimétrica 2D). No obstante, la experiencia adquirida en <strong>el</strong><br />
uso d<strong>el</strong> algoritmo DMPO 1 (Direct Machine Parameter Optimization, <strong>de</strong> Pinnacle 3 <strong>de</strong> Philips) para<br />
patologías típicas <strong>de</strong> IMRT (próstata y cabeza y cu<strong>el</strong>lo), nos ha permitido acortar los tiempos <strong>de</strong><br />
planificación y sistematizar <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> este algoritmo para emplearlo <strong>de</strong> forma rutinaria. En este<br />
trabajo se presenta un protocolo <strong>de</strong> planificación para patologías en la zona pélvica utilizando <strong>el</strong><br />
algoritmo DMPO, que mejora <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> conformidad 2 (Conformation Number) <strong>de</strong> los PTVs y<br />
reduce notablemente la dosis en los órganos <strong>de</strong> riesgo, sin que conlleve un gran aumento d<strong>el</strong><br />
tiempo <strong>de</strong> planificación ni <strong>de</strong> irradiación, y en <strong>el</strong> que es posible la verificación habitual <strong>de</strong> las<br />
unida<strong>de</strong>s monitor.<br />
� pdorado@eresa.com.<br />
1178
2. Material y métodos<br />
Las planificaciones se han realizado utilizando <strong>el</strong> algoritmo DMPO <strong>de</strong> Pinacle 3 , para tratamientos<br />
en modalidad Step and Shoot. Se ha limitado <strong>el</strong> número <strong>de</strong> segmentos (control points o CPs) a 25-<br />
30, repartidos en 7 inci<strong>de</strong>ncias (30º, 100º,140º, 180º, 220º, 260º, 330º), exigiendo un área mínima<br />
<strong>de</strong> irradiación <strong>de</strong> 7cm 2 por segmento y una dosis no inferior 3 unida<strong>de</strong>s monitor. Ocasionalmente,<br />
se han empleado dos haces adicionales, a 65º y 295º aproximadamente, a fin <strong>de</strong> lograr una mejor<br />
conformación <strong>de</strong> las isodosis d<strong>el</strong> 85-90%. De acuerdo a las limitaciones d<strong>el</strong> MLC, los campos han<br />
tenido un tamaño máximo <strong>de</strong> 13.9 cm en su dimensión X. En los casos en los que, inicialmente,<br />
esto no se cumplía, se ha optado por cerrar la mordaza X por la zona más lejana al target, salvo en<br />
<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> 180º, que se ha divido en dos partes (180a, 180b).<br />
Se han <strong>de</strong>sarrollado scripts que realizan <strong>de</strong> forma automática etapas d<strong>el</strong> proceso (generación <strong>de</strong><br />
haces, construcción <strong>de</strong> contornos virtuales, asignación <strong>de</strong> constraints…). Estos scripts están<br />
escritos en un lenguaje propio que <strong>el</strong> <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación ofrece.<br />
El estudio se ha llevado a cabo sobre pacientes con esquemas <strong>de</strong> fraccionamiento <strong>de</strong><br />
200cGy/sesión durante 25 sesiones, para un total <strong>de</strong> 50Gy sobre <strong>el</strong> PTV.<br />
En todos los casos se ha calculado <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> conformidad (IC) y <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> cubrimiento (Icub)<br />
y se han analizado los histogramas <strong>de</strong> PTV, recto, vejiga e intestino d<strong>el</strong>gado. También se ha<br />
realizado un cálculo alternativo <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> monitor.<br />
Los planes <strong>de</strong> tratamiento han sido verificados mediante dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula, evaluando <strong>el</strong><br />
índice gamma 3 con tolerancias <strong>de</strong> 3mm y 3% dosis. Para llevar a cabo esta verificación, se han<br />
empleado p<strong>el</strong>ículas EDR2 <strong>de</strong> Kodak, un escaner EPSON Perfection V7450 Pro y <strong>el</strong> software <strong>de</strong><br />
análisis y comparación UTOPIA® 4 .<br />
Para establecer la comparación, se han repetido las planificaciones utilizando la técnica clásica <strong>de</strong><br />
campos conformados en box. Así, se han empleado <strong>de</strong> 4 a 6 haces (por las limitaciones d<strong>el</strong> MLC)<br />
repartidos en 4 inci<strong>de</strong>ncias (0º, 90º, 180º, 270º), con un total <strong>de</strong> 8-10 segmentos. En ocasiones <strong>el</strong><br />
campo <strong>de</strong> 0º se ha sustituido por dos campos anteriores ligeramente inclinados (20º, 340º). (Fig.1)<br />
Fig. 1 Disposición <strong>de</strong> los haces. A la izquierda, DMPO. A la <strong>de</strong>recha, planificación<br />
clásica.<br />
Los tratamientos se han administrado con un ac<strong>el</strong>erador Varian Clinac 2100CD y a través <strong>de</strong> la red<br />
ARIA 8.0<br />
1179
3. Resultados y discusión<br />
Con la experiencia adquirida en <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> algoritmo DMPO para localizaciones/patologías<br />
clásicas <strong>de</strong> IMRT (próstata, cabeza y cu<strong>el</strong>lo) se ha <strong>de</strong>sarrollado un protocolo <strong>de</strong> planificación para<br />
patologías en la zona pélvica, <strong>el</strong> cual mejora <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> los índices <strong>de</strong> conformidad <strong>de</strong> los PTVs y<br />
reduce las dosis a los órganos <strong>de</strong> riesgo, principalmente recto y vejiga, si bien aumenta la dosis<br />
máxima en <strong>el</strong> PTV y <strong>el</strong> número total <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor (Tabla 1 y 2).<br />
Tabla No.1 Parámetros <strong>de</strong> la planificación. Valores medios. CPs: control points; UMs: unida<strong>de</strong>s<br />
monitor; Icub: índice <strong>de</strong> cubrimiento; IC: índice <strong>de</strong> conformidad.<br />
Haces CPs UMs Icub IC<br />
DMPO 8 27.3 643 0.97 0.76<br />
Box 5.4 9.2 324.9 0.97 0.62<br />
Ratio 1.5 3.1 2 1 1.22<br />
Tabla No.2 Valores promediados <strong>de</strong> los histogramas. Dmax: dosis máxima; Dmed: dosis media.<br />
Todos los valores <strong>de</strong> dosis en Gy.<br />
Dmax<br />
recto<br />
Dmed<br />
recto<br />
Dmax<br />
vejiga<br />
Dmed<br />
vejiga<br />
V40 intestino<br />
(cc)<br />
Dmed<br />
intestino<br />
Dmax<br />
PTV<br />
DMPO 50.5 25.0 52.7 36.8 97.6 27.2 55.7<br />
Box 53.6 32.3 51.9 45.5 154.2 29.5 54.1<br />
Ratio -5.7 -21.9 1.5 -19.0 -34.7 -5.5 3.0<br />
La mayor conformación <strong>de</strong> las isodosis al target queda <strong>de</strong> manifiesto en la mejora significativa d<strong>el</strong><br />
índice <strong>de</strong> conformidad (manteniendo <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> cubrimiento) y en la reducción,<br />
aproximadamente <strong>de</strong> un 20%, en las dosis medias <strong>de</strong> recto y vejiga. Es notable, también, la<br />
reducción <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> intestino d<strong>el</strong>gado, suponiendo, en muchos <strong>de</strong> los casos, la diferencia entre<br />
cumplir o no <strong>el</strong> objetivo requerido (V40
Estas mejoras han implicado duplicar <strong>el</strong> número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor totales d<strong>el</strong> tratamiento, y<br />
triplicar <strong>el</strong> número <strong>de</strong> segmentos.<br />
La planificación DMPO resultante, aunque presenta, por tanto, un grado <strong>de</strong> complejidad superior a<br />
la conformada clásica, resulta lo suficientemente sencilla para que la r<strong>el</strong>ación coste (tiempo <strong>de</strong><br />
planificación, tiempo <strong>de</strong> irradiación…) – beneficio (mejora en la conformación d<strong>el</strong> target,<br />
reducción <strong>de</strong> dosis en órganos <strong>de</strong> riesgo…) sea positiva.<br />
Fig. 3 Histogramas. En discontinuo, DMPO. Con línea continua, planificación clásica.<br />
Por otra parte, las limitaciones impuestas respecto al área mínima <strong>de</strong> los segmentos y la<br />
posibilidad <strong>de</strong> corrección post-optimización <strong>de</strong> los mismos, nos ha permitido trabajar con campos<br />
suficientemente gran<strong>de</strong>s y regulares, al contrario que en otros tratamientos <strong>de</strong> IMRT. En este<br />
sentido, se realizaron las correspondientes verificaciones a los 7 primeros casos, utilizando<br />
dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula. En todos <strong>el</strong>los se obtuvieron valores <strong>de</strong> gamma superiores al 98% para<br />
tolerancias <strong>de</strong> 3mm y 3% <strong>de</strong> dosis. Esto, unido al hecho <strong>de</strong> trabajar con dosis prescritas <strong>de</strong> 50Gy, y<br />
los pertinentes controles <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong> tratamiento, hace pensar que no sea necesaria<br />
la verificación dosimétrica 2D y sea suficiente la verificación habitual <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s monitor<br />
administradas mediante un algoritmo <strong>de</strong> cálculo diferente.<br />
4. Conclusiones<br />
Se ha <strong>de</strong>sarrollado un protocolo <strong>de</strong> planificación para patologías en <strong>el</strong> área pélvica utilizando <strong>el</strong><br />
algoritmo DMPO <strong>de</strong> Pinnacle 3 para planificación inversa. Mediante la utilización <strong>de</strong> scripts se ha<br />
conseguido reducir <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> planificación. A través <strong>de</strong> una librería <strong>de</strong> protocolos <strong>de</strong><br />
optimización inicial obtenida por nuestra experiencia, se han conseguido campos <strong>de</strong> tratamiento<br />
suficientemente gran<strong>de</strong>s y regulares, y con reducido número <strong>de</strong> control points. Todas las<br />
verificaciones dosimétricas con p<strong>el</strong>ícula han dado resultados satisfactorios.<br />
Todo lo anterior nos ha permitido implantar un nuevo protocolo para p<strong>el</strong>vis que mejora en un 20%<br />
los índices <strong>de</strong> conformidad, y reduce en hasta más <strong>de</strong> un 20% las dosis medias en los órganos <strong>de</strong><br />
riesgo, sin necesidad <strong>de</strong> ampliar en exceso <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> planificación ni <strong>de</strong> irradiación.<br />
PTV<br />
Recto<br />
Vejiga<br />
Intestino<br />
d<strong>el</strong>gado<br />
1181
5. Bibliografía<br />
[1] Björn Har<strong>de</strong>rmark, M.Sc., An<strong>de</strong>rs Lian<strong>de</strong>r, M.Sc., Henrik Rehbin<strong>de</strong>r, Pd.D., and Johan Löf, Ph.D. Direct<br />
machine parameter optimization with RayMachine® in Pinnacle3®. RaySearch White Paper. 2003.<br />
[2] van´t Riet A., Mak A.C., Moerland M.A., et al. A conformation number to quantify the <strong>de</strong>gree of<br />
conformality in brachytherapy and external beam irradiation: Aplication to the prostate. Int J Radiat Oncol Biol<br />
Phys 1997; 37:731-736.<br />
[3] Dani<strong>el</strong> A. Low, William B. Harms, Sasa Mutic, and James A. Purdy. A technique for the quantitative<br />
evaluation of dose distributions. Med Phys. 1998a; 25:656-661.<br />
[4] Dorado Rodríguez, M.P, Macías Jaén, J., Suero Rodrigo, M.A., Ortiz Lora, A., Terrón León, J.A., Wals<br />
Zurita, A.J. Valoración cuantitativa <strong>de</strong> tratamientos en radioterapia externa con la función o índice gamma.<br />
Presentación d<strong>el</strong> software UTOPIA. Revista <strong>de</strong> Física Médica 2007; 8(1): 29-32.<br />
1182
AMPLIACIÓN DE LA BASE DE DATOS DEL IPEM MEDIANTE<br />
TÉCNICAS DE MONTECARLO<br />
Otal Palacín A. 1,� , Forner Forner A. 1 ,Iriondo Igerabi<strong>de</strong> U. 1 , Miqu<strong>el</strong>ez Alonso S. 1 ,<br />
Martín Albina M.L. 1 , Mañeru Cámara F. 1 , P<strong>el</strong>lejero P<strong>el</strong>lejero S. 1 , Lozares Cor<strong>de</strong>ro S. 1 ,<br />
Soto Prados P.M. 1 , Rubio Arróniz A. 1<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica. Complejo Hospitalario <strong>de</strong> Navarra<br />
RESUMEN<br />
La base <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> espectros <strong>de</strong> rayos X d<strong>el</strong> Institute of Physics and Engineering in Medicine (IPEM) es<br />
una herramienta ampliamente utilizada en <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen en mamografía y <strong>de</strong> la dosis<br />
<strong>de</strong>positada en pacientes. La falta <strong>de</strong> datos para ciertas combinaciones ánodo-filtro, unida a la disminución<br />
en <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> los programas <strong>de</strong> simulación <strong>de</strong> montecarlo, hace viable e interesante acometer<br />
<strong>el</strong> estudio que presentamos: La adición <strong>de</strong> nuevos espectros a la base <strong>de</strong> datos correspondientes a nuevas<br />
combinaciones energía-ánodo-filtro no recogidas en dicha base.<br />
Palabras claves: Geant4, Montecarlo, Mamografía, IPEM<br />
ABSTRACT<br />
The database of X-ray spectra of the Institute of Physics and Engineering in Medicine (IPEM) is a wid<strong>el</strong>y<br />
used tool in the study of image quality in mammography and the d<strong>el</strong>ivered dose in patients. The lack of<br />
data for certain ano<strong>de</strong>-filter combinations, coupled with the <strong>de</strong>crease in computing time of Monte Carlo<br />
simulation programs, makes it possible to approach this study: Complete that database with new<br />
combinations of energy-ano<strong>de</strong>-filter that were not previously inclu<strong>de</strong>d.<br />
Key Words: Geant4, Montecarlo, Mammography, IPEM<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El conocimiento <strong>de</strong> los espectros <strong>de</strong> rayos x en mamografía es una herramienta fundamental en <strong>el</strong> estudio<br />
<strong>de</strong> las dosis recibidas por los pacientes, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> esencial para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> la<br />
imagen generada. La <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> espectro correcto en un mamógrafo hace que <strong>el</strong> contraste radiográfico<br />
sea <strong>el</strong> a<strong>de</strong>cuado para <strong>el</strong> diagnóstico <strong>de</strong> la patología mamaria. Los métodos para obtener los espectros <strong>de</strong><br />
rayos X se pue<strong>de</strong>n clasificar en tres: Medidas directas, métodos analíticos y simulaciones <strong>de</strong> Monte Carlo.<br />
En este estudio nos centraremos en los dos últimos ya que la medida directa es siempre un método<br />
complejo y en algunas ocasiones inviable.<br />
El mod<strong>el</strong>o teórico que presentamos aquí es un método semi-empírico presentado por <strong>el</strong> Institute of<br />
Physics and Engineering in Medicine (IPEM) en <strong>el</strong> informe número 78 d<strong>el</strong> citado instituto 1 . Los mod<strong>el</strong>os<br />
<strong>de</strong> simulación por Monte Carlo han sido utilizados para la obtención <strong>de</strong> espectros <strong>de</strong> rayos X en<br />
mamografía <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace un tiempo. A<strong>de</strong>más, la aparición <strong>de</strong> códigos <strong>de</strong> propósito general <strong>de</strong> fácil acceso<br />
unido a la mejora <strong>de</strong> los computadores y <strong>el</strong> abaratamiento <strong>de</strong> los mismos, han hecho cada vez más popular<br />
esta herramienta.<br />
El informe nº 78 d<strong>el</strong> IPEM ha sido ampliamente utilizado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su aparición y sus espectros han sido <strong>de</strong><br />
referencia durante mucho tiempo en radiología y mamografía <strong>de</strong>bido a su popularidad. Pero, la aparición<br />
<strong>de</strong> nuevas combinaciones <strong>de</strong> energía-ánodo-filtro en mamografía que por las limitaciones d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o<br />
teórico no aparecen en él, hacen necesaria una ampliación <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos por otros métodos, en<br />
nuestro caso, <strong>de</strong> Monte Carlo.<br />
� aotalpal@navarra.es<br />
1183
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
La base <strong>de</strong> datos d<strong>el</strong> IPEM es una colección <strong>de</strong> espectros <strong>de</strong> rayos X, los cuales han sido generados<br />
mediante <strong>el</strong> método <strong>de</strong>sarrollado por Birch and Marshall 2 . Los efectos <strong>de</strong> filtros sobre estos haces<br />
primarios son calculados a través <strong>de</strong> los coeficientes <strong>de</strong> atenuación lineal <strong>de</strong> cada material incluidos en la<br />
base <strong>de</strong> datos. La versión que utilizamos es la publicada en septiembre <strong>de</strong> 1997.<br />
El montaje experimental consiste en un blanco <strong>de</strong> wolframio con una inclinación <strong>de</strong> 11 grados respecto al<br />
plano perpendicular a la dirección <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrones primarios. Interponemos un filtro <strong>de</strong> rodio, <strong>de</strong> espesor<br />
0.057 mm, y una lámina <strong>de</strong> berilio <strong>de</strong> 0.63 mm en la trayectoria perpendicular al haz primario, situando <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector a 750 mm d<strong>el</strong> origen, paral<strong>el</strong>o a los filtros. Las <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s que hemos tomado para <strong>el</strong> berilio,<br />
rodio y wolframio han sido <strong>de</strong> 1.848 g·cm -3 , 12.41 g·cm -3 y 19.3 g·cm -3 , respectivamente.<br />
El código <strong>de</strong> Monte Carlo que hemos utilizado para nuestro estudio ha sido GEANT4 3 versión 4.9.2. Para<br />
ahorrar tiempo <strong>de</strong> cálculo, hemos <strong>el</strong>iminado <strong>de</strong> la simulación todos los <strong>el</strong>ectrones secundarios por ser su<br />
contribución al espectro obtenido <strong>de</strong>spreciable. A<strong>de</strong>más, la energía <strong>de</strong> corte tanto para fotones como para<br />
<strong>el</strong>ectrones es <strong>de</strong> 1 keV. El tamaño <strong>de</strong> los canales <strong>de</strong> los histogramas que hemos escogido es <strong>de</strong> 0.5 keV,<br />
que coinci<strong>de</strong> con <strong>el</strong> <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> salida d<strong>el</strong> IPEM.<br />
Los mod<strong>el</strong>os físicos para la simulación <strong>de</strong> procesos Compton, Rayleigh y foto<strong>el</strong>éctrico en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
fotones y <strong>de</strong> bremsstrahlung y emisión <strong>de</strong> radiación característica para <strong>el</strong>ectrones son los implementados<br />
en los ficheros correspondientes a procesos <strong>de</strong> baja energía <strong>el</strong>ectromagnéticos, las cuales usan las librerías<br />
<strong>de</strong> secciones eficaces EPDL97 4 en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> fotones y EEDL 5 en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones.<br />
Para optimizar <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> cálculo hemos usado la técnica <strong>de</strong> reducción <strong>de</strong> varianza <strong>de</strong>nominada “<strong>de</strong><br />
división” (splitting). Esta técnica consiste en multiplicar cada uno <strong>de</strong> los sucesos por una constante, (en<br />
nuestro caso 1000), y darle a cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los <strong>el</strong> peso inicial d<strong>el</strong> proceso dividido por ese factor.<br />
El número <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones primarios generados en cada simulación ha sido <strong>de</strong> 10 8 , que para <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong><br />
canal d<strong>el</strong> histograma <strong>el</strong>egido nos proporciona incertidumbres máximas inferiores al 2%.<br />
RESULTADOS<br />
En primer lugar, para la validación <strong>de</strong> nuestro código, hicimos dos simulaciones con un sistema similar al<br />
<strong>de</strong>scrito, pero con un ánodo <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no en lugar <strong>de</strong> wolframio. En la primera <strong>de</strong> las simulaciones<br />
interpusimos un filtro <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no y en la segunda <strong>de</strong> rodio.<br />
1184
Cuentas / keV<br />
Cuentas / keV<br />
0.025<br />
0.020<br />
0.015<br />
0.010<br />
0.005<br />
0.000<br />
Como po<strong>de</strong>mos observar, la concordancia entre nuestros datos y los obtenidos <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos d<strong>el</strong><br />
IPEM es bastante buena, a excepción <strong>de</strong> los picos característicos que son más pronunciados en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong><br />
espectro teórico. La explicación <strong>de</strong> esta diferencia viene <strong>de</strong> la <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> canal d<strong>el</strong><br />
histograma, como se explica en <strong>el</strong> artículo <strong>de</strong> M. R. Ay et al 6 .<br />
Posteriormente, pasamos ya al caso d<strong>el</strong> montaje con un ánodo <strong>de</strong> wolframio. En este caso, <strong>el</strong> límite<br />
inferior <strong>de</strong> energía en <strong>el</strong> que la base d<strong>el</strong> IPEM nos proporciona datos es <strong>de</strong> 30 kV, por lo que hicimos una<br />
simulación con esa energía y otra con <strong>el</strong>ectrones <strong>de</strong> 35 keV.<br />
0,030<br />
0,025<br />
0,020<br />
0,015<br />
0,010<br />
0,005<br />
0,000<br />
Mo-Mo 28 keV<br />
W-Rh 30 keV<br />
IPEM<br />
GEANT4<br />
0 5 10 15 20 25 30<br />
Energía (keV)<br />
IPEM<br />
GEANT4<br />
0 5 10 15 20 25 30 35<br />
Energía (keV)<br />
Cuentas / keV<br />
Cuentas / keV<br />
W-Rh 35 keV<br />
Analizando las gráficas anteriores vemos que la coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los datos obtenidos por sendos métodos<br />
es bastante buena a excepción <strong>de</strong> la <strong>de</strong> los picos característicos d<strong>el</strong> rodio.<br />
Una vez validado nuestro código, los resultados obtenidos fueron para <strong>el</strong>ectrones primarios <strong>de</strong> energías<br />
comprendidas entre 25-30 keV.<br />
0.025<br />
0.020<br />
0.015<br />
0.010<br />
0.005<br />
0.000<br />
0.040<br />
0.035<br />
0.030<br />
0.025<br />
0.020<br />
0.015<br />
0.010<br />
0.005<br />
0.000<br />
Mo-Rh 28 keV<br />
IPEM<br />
GEANT4<br />
0 5 10 15 20 25 30<br />
Energía (keV)<br />
IPEM<br />
GEANT4<br />
0 5 10 15 20 25 30 35 40<br />
Energía (keV)<br />
1185
Cuentas / keV<br />
9000<br />
8000<br />
7000<br />
6000<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
W-Rh<br />
30 keV<br />
29 keV<br />
28 keV<br />
27 keV<br />
26 keV<br />
25 keV<br />
0 5 10 15 20 25 30 35<br />
Energía (keV)<br />
CONCLUSIONES<br />
Como vimos en <strong>el</strong> apartado anterior, en las simulaciones con ánodo <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no obteníamos buenas<br />
concordancias entre los datos obtenidos por ambos métodos, siendo las diferencias explicables por <strong>el</strong><br />
tamaño d<strong>el</strong> canal d<strong>el</strong> histograma. El no <strong>de</strong>finir un tamaño menor <strong>de</strong> 0.5 keV es <strong>de</strong>bido a que hacerlo nos<br />
introduciría una incertidumbre mayor en nuestros datos.<br />
En cuanto a las simulaciones con ánodo <strong>de</strong> wolframio <strong>de</strong> 30 y 35 kV, la explicación <strong>de</strong> la no aparición <strong>de</strong><br />
los picos <strong>de</strong> las energías características d<strong>el</strong> rodio en <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> IPEM, es que en <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong><br />
cálculo d<strong>el</strong> espectro producido a la salida d<strong>el</strong> filtro, solamente utiliza los coeficientes <strong>de</strong> atenuación lineal<br />
y no introduce ningún término que reproduzca la radiación característica en <strong>el</strong> mismo, (a diferencia <strong>de</strong> en<br />
<strong>el</strong> ánodo, en la que <strong>el</strong> método <strong>de</strong> Birch & Marshall si la contempla).<br />
Así pues, los datos obtenidos para energías por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> 30 kV en los mamógrafos <strong>de</strong> wolframio-rodio,<br />
pue<strong>de</strong>n servir <strong>de</strong> complemento a los proporcionados por <strong>el</strong> IPEM en su informe nº 78.<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
1<br />
Cranley K., Gilmore B J., Fogarty G. W. A. and Desponds L. 1997 IPEM Report 78: “Cataloge of<br />
Diagnostic X-ray Spectra and Other Data “(CD-Rom Edition 1997) (Electronic Version prepared by D<br />
Sutton) (York: The Institute of Physics and Engineering in Medicine (IPEM))<br />
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Birch R. and Marshall M. (1979) “Computation of Bremsstrahlung x-ray spectra and comparison with<br />
spectra measured with a Ge(Li) <strong>de</strong>tector”. Phys. Med. Biol. 24:505-517<br />
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(2003) see also http://geant4.cern.ch/<br />
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Cullen D., Hubb<strong>el</strong>l J. H. and Kiss<strong>el</strong> L. ”EPDL97: The Evaluated Photon Data Library ’97 version,”<br />
Lawrence Livermore National Laboratory, UCRL-50400, 1997, Vol. 6, Rev. 5<br />
5<br />
Perkins S. T., Cullen D. E., S<strong>el</strong>tzer S. M. “Tables and Graphs of Electron-Interaction Cross-Sections<br />
from 10 eV to 100 GeV Derived from the LLNL Evaluated Electron Data Library (EEDL), Z=1-100”.<br />
UCRL-50400, Vol. 31. Livermore. 1991.<br />
6<br />
Ay M. R. , Sarkar S., Adlib M. and Zaidi H. “Monte Carlo simulation of x-ray spectra in diagnostic<br />
radiology using MCNP4C” (2004) Phys. Med. Biol. 49:4897-4917.<br />
1186
DETERMINACIÓN DEL OFFSET CAMPO DE RADIACIÓN-LUZ<br />
DE CAMPO EN EL MODELADO DEL ACELERAROR SYNERGY<br />
M. Perucha 1 , S. V<strong>el</strong>ázquez 1 , M. Carrasco 1 , M. Herrador 1<br />
1 HH.UU. Virgen d<strong>el</strong> Rocío, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, Sevilla.<br />
RESUMEN<br />
Los colimadores multilámina (MLC) diseñados con láminas redon<strong>de</strong>adas dan lugar a un offset entre <strong>el</strong><br />
campo <strong>de</strong> radiación y la luz <strong>de</strong> campo (RLO) que es in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> las láminas. Aparece<br />
a<strong>de</strong>más otro offset entre la luz <strong>de</strong> campo y la proyección d<strong>el</strong> extremo <strong>de</strong> la lámina (LPO) que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong><br />
tamaño <strong>de</strong> campo. En <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación pue<strong>de</strong>n producirse importantes errores dosimétricos para<br />
técnicas <strong>de</strong> IMRT y VMAT si no se tienen en cuenta estos offsets. El LPO viene dado por <strong>el</strong> fabricante<br />
pudiéndose a<strong>de</strong>más obtener mediante r<strong>el</strong>aciones geométricas. El RLO <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> fundamentalmente <strong>de</strong> la<br />
transmisión <strong>de</strong> las láminas lo que complica su cálculo. Nosotros proponemos un método para la<br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> este parámetro que normalmente se obtenía mediante prueba y error. A<strong>de</strong>más, se<br />
analizan dos diseños <strong>de</strong> multiláminas <strong>de</strong> Elekta (mlci y mlci2) y distintos valores <strong>de</strong> transmisión. Para un<br />
mismo valor <strong>de</strong> transmisión <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mlci2 presenta un valor <strong>de</strong> RLO 0.1 mm mayor que para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o<br />
mlci. Para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mlci2, en <strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> un valor <strong>de</strong> transmisión d<strong>el</strong> 1%, un aumento (o disminución)<br />
d<strong>el</strong> 0.5% en <strong>el</strong> parámetro que mod<strong>el</strong>a la transmisión produce un aumento (o disminución) en <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong><br />
RLO <strong>de</strong> 0.1 mm, lo que pue<strong>de</strong> dar lugar a variaciones <strong>de</strong> dosis en la unión <strong>de</strong> campos adyacentes d<strong>el</strong> 1%.<br />
Palabras claves: Multiláminas, offset, láminas redon<strong>de</strong>adas.<br />
ABSTRACT<br />
Multileaf collimators (MLC) <strong>de</strong>signed with roun<strong>de</strong>d leaves result in an offset between the radiation fi<strong>el</strong>d<br />
and the light fi<strong>el</strong>d (RLO) which is in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nt of the leaves position. Another offset appears as w<strong>el</strong>l<br />
between light fi<strong>el</strong>d and the projection of the leaf center (LPO) which <strong>de</strong>pends on the fi<strong>el</strong>d size. These<br />
offsets must be properly consi<strong>de</strong>red in the planning systems in or<strong>de</strong>r to avoid significant dosimetric<br />
errors, especially for IMRT or VMAT techniques. LPO values are provi<strong>de</strong>d by the manufacturer and can<br />
be also obtained by geometric r<strong>el</strong>ationships. However, RLO <strong>de</strong>pends mainly on leaf transmission which<br />
complicates its calculation. We propose a method for the <strong>de</strong>termination of this parameter instead of the<br />
usual trial and error one. Two <strong>de</strong>signs of Elekta MLC's (mlci and mlci2) with different transmission<br />
values are compared as w<strong>el</strong>l. For mlci2 mod<strong>el</strong>, a 0.5% change in the pararameter that mod<strong>el</strong>s transmission<br />
in the environment of a 1% transmission value, produces a change of 0.1mm on the RLO value, which<br />
can lead to dose variation of 1% in the union of adjacent fi<strong>el</strong>ds.<br />
Key Words: multileaf collimator, offset, roun<strong>de</strong>d leaf end.<br />
33<br />
1. Introducción.<br />
En los colimadores multiláminas (MLC) diseñados con láminas redon<strong>de</strong>adas, <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> campo <strong>de</strong><br />
radiación no sigue la misma divergencia que <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> luz. Las láminas redon<strong>de</strong>adas permiten cierta<br />
transmisión en <strong>el</strong> primer milímetro, consecuentemente, <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong>finido por la isodosis d<strong>el</strong><br />
50%, se <strong>de</strong>splaza hacia <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la lámina. La distancia a la altura d<strong>el</strong> isocentro entre <strong>el</strong> límite d<strong>el</strong> campo<br />
<strong>de</strong> radiación y la proyección <strong>de</strong> la luz se <strong>de</strong>nomina offset campo <strong>de</strong> radiación-luz <strong>de</strong> campo (RLO).<br />
� mperuchaortega@yahoo.es<br />
1187
Teóricamente se ha <strong>de</strong>mostrado que <strong>el</strong> RLO es aproximadamente constante para cualquier posición <strong>de</strong> las<br />
láminas 1 . Existe a<strong>de</strong>más otro offset entre la luz <strong>de</strong> campo y la proyección d<strong>el</strong> extremo <strong>de</strong> la lámina (LPO)<br />
que varia al consi<strong>de</strong>rar <strong>el</strong> rango completo d<strong>el</strong> movimiento <strong>de</strong> las láminas (figura1).<br />
En los tratamientos convencionales, los colimadores multiláminas (MLC) <strong>de</strong>finen sólo la dosis cerca <strong>de</strong><br />
los bor<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> campo, sin embargo, en tratamientos <strong>de</strong> IMRT o VMAT las láminas modulan la dosis en <strong>el</strong><br />
volumen blanco, es <strong>de</strong>cir, la dosis dada con estas técnicas es sensible a la anchura d<strong>el</strong> gap <strong>de</strong>finido por<br />
cada par <strong>de</strong> láminas. Existen estudios en los que se <strong>de</strong>terminan que un error <strong>de</strong> 1mm en la posición d<strong>el</strong><br />
MLC pue<strong>de</strong> producir un 10% <strong>de</strong> error en la fluencia 2 . Los valores <strong>de</strong> RLO comunicados por diversos<br />
autores 3,4 se encuentran en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> 0.4 mm a 1.3mm. Por tanto, en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación pue<strong>de</strong>n<br />
producirse importantes errores dosimétricos si no se tiene en cuenta este offset.<br />
En cuanto al LPO, <strong>el</strong> controlador d<strong>el</strong> MLC usa una tabla para corregir la posición <strong>de</strong> la lámina en función<br />
<strong>de</strong> la distancia al eje. Esta tabla viene dada por <strong>el</strong> fabricante pudiéndose a<strong>de</strong>más obtener mediante<br />
r<strong>el</strong>aciones geométricas 5 . Sin embargo, <strong>el</strong> RLO <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> fundamentalmente <strong>de</strong> la transmisión <strong>de</strong> las<br />
láminas lo que complica su cálculo, por lo que normalmente se obtenía mediante prueba y error. Nosotros<br />
proponemos un método su <strong>de</strong>terminación y analizamos distintos parámetros que pue<strong>de</strong>n modificar <strong>el</strong><br />
resultado.<br />
Plano d<strong>el</strong> Isocentro<br />
2. Material y Métodos.<br />
B0 A0<br />
Fuente<br />
Ax Bx Cx<br />
Línea media MLC<br />
Figura 1. Para una posición d<strong>el</strong> MLC fuera <strong>de</strong> eje: <strong>el</strong> punto Ax es la proyección d<strong>el</strong> campo luminoso, <strong>el</strong> punto<br />
Bx es <strong>el</strong> límite d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación y <strong>el</strong> punto Cx es la proyección <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> la lámina. Para <strong>el</strong> MLC<br />
en <strong>el</strong> eje: <strong>el</strong> punto A0 es la proyección d<strong>el</strong> campo luminoso (que coinci<strong>de</strong> con la proyección <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong><br />
la lámina) y <strong>el</strong> punto B0 es <strong>el</strong> límite d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación. RLO=Ax-Bx= A0- B0. LPOx=Ax-Cx.<br />
Se mod<strong>el</strong>ó <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador Elekta Synergy para la energía nominal <strong>de</strong> 6MV en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación<br />
ADAC Pinnacle v.9.0. Se introdujo en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación la tabla <strong>de</strong> LPO frente a la posición d<strong>el</strong><br />
extremo <strong>de</strong> la lámina. Esta tabla fue proporcionada por <strong>el</strong> fabricante pero se comprobó su coinci<strong>de</strong>ncia<br />
con los cálculos realizados teniendo en cuenta la geometría <strong>de</strong> las láminas (ecuación 1). Se consi<strong>de</strong>ró un<br />
radio <strong>de</strong> curvatura <strong>de</strong> las láminas (R) <strong>de</strong> 15 cm y una distancia <strong>de</strong> la fuente al centro <strong>de</strong> la lámina (SLD)<br />
<strong>de</strong> 33.6 cm.<br />
1188
Don<strong>de</strong> x es la posición nominal<br />
�<br />
2<br />
R * x � 100<br />
offset � 2 � �<br />
� R � � � � R�<br />
*<br />
(1)<br />
� SAD � SLD<br />
�<br />
� �<br />
�<br />
Como vimos anteriormente, RLO es constante para todos los tamaños <strong>de</strong> campo, por tanto, su<br />
<strong>de</strong>terminación se simplifica en <strong>el</strong> eje central ya que en esta posición LPO es cero. Se <strong>de</strong>fine en <strong>el</strong><br />
planificador un campo en <strong>el</strong> que los colimadores secundarios están abiertos y <strong>el</strong> colimador multilámina<br />
tiene una bancada abierta y la otra posicionada en <strong>el</strong> eje central. Se obtiene la dosis planar con resolución<br />
<strong>de</strong> 0.1 cm en <strong>el</strong> plano d<strong>el</strong> isocentro y se calcula la distancia d<strong>el</strong> eje central a la isodosis d<strong>el</strong> 50% en una<br />
línea situada a 0.5 cm d<strong>el</strong> isocentro en la dirección cráneo-caudal, posición que correspon<strong>de</strong> al centro <strong>de</strong><br />
una lámina. Esta distancia correspon<strong>de</strong> al valor <strong>de</strong> RLO que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá <strong>de</strong> los parámetros geométricos y<br />
<strong>de</strong> transmisión d<strong>el</strong> MLC introducidos en <strong>el</strong> planificador. Posteriormente se comprueba la vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> este<br />
resultado introduciéndolo en <strong>el</strong> planificador y realizando un perfil en la dirección d<strong>el</strong> movimiento <strong>de</strong> las<br />
láminas <strong>de</strong> un campo tipo “picket fence”.<br />
Se <strong>de</strong>terminó <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> RLO para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> colimador mlci2, que es d<strong>el</strong> que consta nuestro<br />
ac<strong>el</strong>erador y se comparó con <strong>el</strong> d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o anterior mlci. Estos mod<strong>el</strong>os difieren en su espesor (8.2 cm<br />
para mlci2 y 7.5 para mlci), en la distancia <strong>de</strong> la fuente al extremo inferior d<strong>el</strong> mlc (37.8 cm para mlci2 y<br />
37.3 cm para mlci) y en la menor transmisión intra e inter lámina d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mlci2. También se estudió la<br />
influencia <strong>de</strong> la transmisión d<strong>el</strong> MLC en <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> RLO variando <strong>el</strong> parámetro correspondiente en <strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>ado en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> 0.2% a 2%.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Al introducir en <strong>el</strong> planificador <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> RLO calculado por <strong>el</strong> método anterior (figura 2) se<br />
obtiene un perfil r<strong>el</strong>ativamente plano d<strong>el</strong> campo “picket fence” que indica que <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> RLO es<br />
correcto (figura 3).<br />
offset (cm)<br />
0.2<br />
0<br />
-0.2<br />
-0.4<br />
-0.6<br />
-0.8<br />
RLO<br />
-1<br />
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25<br />
Posición lámina (cm)<br />
teórico<br />
<strong>el</strong>ekta mlci2<br />
offset<br />
Figura 2. Comparación <strong>de</strong> la tabla <strong>de</strong> LPO dada por Elekta y la calculada mediante r<strong>el</strong>aciones geométricas.<br />
En la curva <strong>de</strong>nominada offset se ha añadido <strong>el</strong> valor <strong>de</strong>terminado <strong>de</strong> RLO.<br />
1189
En la figura 4 se representa <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> RLO en función <strong>de</strong> la transmisión para los dos mod<strong>el</strong>os<br />
<strong>de</strong> MLC. Para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mlci2, en <strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> un valor <strong>de</strong> transmisión d<strong>el</strong> 1%, un aumento (o<br />
disminución) d<strong>el</strong> 0.5% en <strong>el</strong> parámetro que mod<strong>el</strong>a la transmisión produce un aumento (o disminución)<br />
en <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> RLO <strong>de</strong> 0.1 mm, lo que pue<strong>de</strong> dar lugar a variaciones <strong>de</strong> dosis en la unión <strong>de</strong> campos<br />
adyacentes d<strong>el</strong> 1%. Para un mismo valor <strong>de</strong> transmisión <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mlci2 presenta un valor <strong>de</strong> RLO 0.1<br />
mm mayor que para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o mlci.<br />
RLO (mm)<br />
Dosis (%)<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20<br />
Figura 3. Perfil <strong>de</strong> dosis en un campo tipo “picket fence” una vez introducido <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> RLO en <strong>el</strong><br />
planificador.<br />
1.2<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
Distancia al eje (cm)<br />
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025<br />
Transmision<br />
Figura 4. Valor <strong>de</strong> RLO en función <strong>de</strong> la transmisión para dos mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> MLC.<br />
mlci2<br />
mlci<br />
1190
4. Conclusiones.<br />
Se presenta un método válido para <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> RLO en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación Pinnacle<br />
v.9.0 para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado en un ac<strong>el</strong>erador <strong>de</strong> láminas redon<strong>de</strong>adas. Previo a su aplicación es importante<br />
tener bien <strong>de</strong>finida la geometría d<strong>el</strong> MLC así como los parámetros que mod<strong>el</strong>an su transmisión. En <strong>el</strong><br />
entorno <strong>de</strong> la transmisión típica d<strong>el</strong> MLC (1%), una in<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> un 0.5% en la transmisión<br />
produciría un cambio <strong>de</strong> 0.1mm en <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> RLO y consecuentemente variaciones <strong>de</strong> dosis en la unión<br />
<strong>de</strong> campos adyacentes d<strong>el</strong> 1%.<br />
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[3] Vial P, Oliver L, Greer P and Baldock C. An experimental investigation into the radiation fi<strong>el</strong>d offset of a<br />
dynamic multileaf collimator. Phys. Med. Biol. 51 (2006) 5517-5538.<br />
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collimators. AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No. 50 Report No. 72, 2001.<br />
1191
MEDIDA Y ANALISIS DEL EFECTO DE UNA SUPERFICIE<br />
IRREGULAR (ESCALÓN) EN UN HAZ DE ELECTRONES PARA<br />
CONTROL DE CALIDAD DE PLANIFICADORES<br />
Angulo Paín E. 1 , Ureña Llinares A. 1 , Ramos Caballero L.J. 1 , Quiñones Rodrïguez L.A. 1 ,<br />
Castro Ramírez I. 1 , Iborra Oquendo M. 1<br />
1 Hospital U. Puerta d<strong>el</strong> Mar, UGC Radiofisica Hospitalaria, Ana <strong>de</strong> Viya 21 Cádiz<br />
RESUMEN<br />
La inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones sobre la superficie irregular d<strong>el</strong> paciente da lugar a una<br />
modificación <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> isodosis respecto a las obtenidas en un maniquí semi-infinito y con una<br />
inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz perpendicular a una superficie uniforme. Se ha reproducido esta situación en un<br />
maniquí <strong>de</strong> agua para medir perfiles <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones en un Ac<strong>el</strong>erador Siemens Oncor con un<br />
sistema convencional <strong>de</strong> medida y se han comparado los resultados con los obtenidos en un planificador<br />
PCRT. Los resultados han sido satisfactorios en tanto que <strong>el</strong> planificador es capaz <strong>de</strong> reproducir la forma<br />
<strong>de</strong> las isodosis, si bien es muy complejo cuantificar las <strong>de</strong>sviaciones <strong>de</strong>bido a las propias características<br />
<strong>de</strong> las curvas.<br />
Palabras claves: Radioterapia, control <strong>de</strong> calidad, Sistema <strong>de</strong> planificación, Superficie irregular,<br />
Algoritmo <strong>de</strong> cálculo.<br />
ABSTRACT<br />
The inci<strong>de</strong>nce of the <strong>el</strong>ectron beam on the patient's irregular surface results in a modification of the<br />
isodose curves in comparation whit those obtained in a semi-infinite mod<strong>el</strong> and with perpendicular beam<br />
inci<strong>de</strong>nce in a uniform surface. This conditions have been reproduced in a water phantom to measure<br />
dose profiles of <strong>el</strong>ectrons in a Siemens Oncor acc<strong>el</strong>erator with a standard measurement system and<br />
compared the results with those obtained in a planning system. The results were satisfactory, the planner<br />
is able to reproduce the shape of the isodose, but is very complex to quantify the <strong>de</strong>viations due to the<br />
characteristics of the curves.<br />
Key Words: Radiotherapy, Quality control, Planning system, Irregular Surface, Calculation algorithm<br />
1. Introducción<br />
Una <strong>de</strong> las primeras modificaciones <strong>de</strong> las condiciones establecidas para <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación<br />
cuando se usa clínicamente, es la interacción con un medio cuya superficie no es regular. La inci<strong>de</strong>ncia<br />
d<strong>el</strong> haz sobre la superficie d<strong>el</strong> paciente da lugar a una modificación <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> isodosis respecto a<br />
las obtenidas en un maniquí semi-infinito y con una inci<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> haz perpendicular a la superficie.<br />
El objetivo d<strong>el</strong> trabajo es analizar <strong>el</strong> comportamiento d<strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> cálculo para <strong>el</strong>ectrones <strong>de</strong><br />
nuestro planificador cuando existe una discontinuidad o escalón en <strong>el</strong> maniquí con respeto a la inci<strong>de</strong>ncia<br />
d<strong>el</strong> haz. Es <strong>el</strong> reflejo <strong>de</strong> la situación especial en algunas zonas <strong>de</strong> tratamiento don<strong>de</strong> la irregularidad en la<br />
superficie es muy gran<strong>de</strong> constituyendo la superficie un verda<strong>de</strong>ro escalón, como por ejemplo en zonas<br />
próximas a la mandíbula.<br />
Por <strong>el</strong>lo, tal y como recoge <strong>el</strong> Protocolo nacional <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en sistemas <strong>de</strong><br />
planificación <strong>de</strong> terapia con radiaciones <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> en su prueba DOH5, hemos <strong>de</strong> verificar la precisión<br />
d<strong>el</strong> cálculo en las condiciones antes <strong>de</strong>scritas. Para esta prueba DOH5 <strong>el</strong> protocolo establece las<br />
tolerancias siguientes<br />
1192
2. Material y métodos<br />
Para la realización <strong>de</strong> las medidas experimentales, durante la adquisición <strong>de</strong> datos necesarios<br />
para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> planificador PCRT <strong>de</strong> Técnicas Radiofísicas para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado <strong>de</strong> un<br />
ac<strong>el</strong>erador Siemens Oncor para <strong>el</strong>ectrones <strong>de</strong> 6, 9,12 y 15 MeV, utilizamos un sistema analizador <strong>de</strong><br />
haces PTW (Mephisto mc 2 v. 1.8.) y cámaras <strong>de</strong> ionización TM 31010 (PTW) y <strong>de</strong>tector semiconductor<br />
PTW T60017 en una cuba <strong>de</strong> agua MP3.<br />
Las medidas se realizaron con campos cuadrados <strong>de</strong> 15cm x 15 cm, a distancia fuente-superficie<br />
d<strong>el</strong> agua <strong>de</strong> 100cm y se colocó un maniquí <strong>de</strong> foam sumergido 2 cm y cubriendo la mitad d<strong>el</strong> campo para<br />
que hiciera las veces <strong>de</strong> escalón.<br />
Se midieron perfiles a distintas profundida<strong>de</strong>s y energías, intentando abarcar la zona <strong>de</strong><br />
acumulación y la zona a partir d<strong>el</strong> máximo, según nos permitió <strong>el</strong> montaje experimental.<br />
Fig. 1 y 2. Montaje experimental<br />
Por otra parte, se simuló <strong>el</strong> maniquí en forma <strong>de</strong> escalón en <strong>el</strong> planificador PCRT3D v.5.08 <strong>de</strong><br />
Técnicas Radiofísicas y se utilizaron <strong>el</strong> algoritmos <strong>de</strong> cálculo Pencil Beam para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> perfiles.<br />
La comparación entre los resultados experimentales y calculados se realizó mediante <strong>el</strong> software<br />
Densirad v.3 <strong>de</strong> Técnicas Radiofísicas.<br />
3. Resultados y discusión<br />
Los perfiles experimentales obtenidos en nuestro ac<strong>el</strong>erador para las distintas energías <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones a las<br />
profundida<strong>de</strong>s s<strong>el</strong>eccionadas se muestran en la siguiente figura.<br />
1193
Fig. 3. Perfiles para Electrones <strong>de</strong> 6, 9, 12 y 15 MeV<br />
Las tolerancias establecidas en <strong>el</strong> protocolo para la diferencias entre los son :<br />
- Zona interna: 95% <strong>de</strong> los puntos discrepancia
En muchos <strong>de</strong> los casos se cumple que más d<strong>el</strong> 95% están <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> tolerancias en la zona<br />
central y en la <strong>de</strong> penumbra. Se observa cuando existe un escalón en la superficie <strong>el</strong> algoritmo se<br />
comporta mejor al aumentar la energía d<strong>el</strong> haz.<br />
El análisis es complejo, dado que hay que ir normalizando localmente la curva. Los valores en la<br />
zona exterior no quedan <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las tolerancias establecidas lo que nos lleva a pensar en un posible<br />
fallo en <strong>el</strong> análisis al no po<strong>de</strong>rse ajustar bien las colas <strong>de</strong> las curvas a la vez que la zona central en don<strong>de</strong><br />
se encuentra <strong>el</strong> escalón.<br />
Fig. 4. Comparativas <strong>de</strong> perfiles experimentales y calculados para E12 (medidos<br />
a profundida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 30, 45 y 60 mm.<br />
4. Conclusiones<br />
Los cálculos nos muestran en general una buena concordancia con los datos experimentales. Para<br />
dicho algoritmo se cumplen las tolerancias establecidas en <strong>el</strong> protocolo para algunas profundida<strong>de</strong>s en la<br />
zona interna y <strong>de</strong> penumbra, sin embargo no se logran en la zona externa.<br />
La complejidad práctica, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista experimental, se ha superado gracias a un<br />
dispositivo <strong>de</strong> inmersión cedido por Técnicas Radiofísicas y a la inventiva <strong>de</strong> los radiofísicos para<br />
mantener <strong>el</strong> foam sumergido.<br />
Se han obtenido una curvas en agua muy similares a las calculadas, pero convendría comparar<br />
los resultados con otros métodos <strong>de</strong> medida, por ejemplo dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula, para confirmar sobre<br />
todo los resultados obtenidos en la zona exterior <strong>de</strong> los haces.<br />
5. Bibliografía<br />
[1] Protocolo para control <strong>de</strong> calidad en sistemas <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong> terapia con radiaciones ionizantes. <strong>SEFM</strong>. 2005<br />
1195
ESTUDIO DE LA RECONSTRUCCIÓN DEL ESPECTRO<br />
PRIMARIO DE RAYOS X A PARTIR DE LA SIMULACIÓN DE<br />
DETECTORES DE SEMICONDUCTOR<br />
A. Querol 1 � , S. Gallardo 1 , J. Ró<strong>de</strong>nas 1 , G. Verdú 1<br />
1 Universidad Politécnica <strong>de</strong> Valencia, Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Química y Nuclear,<br />
Camino <strong>de</strong> Vera s/n 46022, Valencia<br />
RESUMEN<br />
Se estudia la reconstrucción d<strong>el</strong> espectro primario <strong>de</strong> rayos X en <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> energía <strong>de</strong><br />
radiodiagnóstico utilizando un espectrómetro Compton y un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> semiconductor. Se aplica<br />
un método mixto experimental-simulación junto con un método matemático <strong>de</strong> reconstrucción. Se<br />
ha utilizado <strong>el</strong> programa MCNP5 para simular <strong>el</strong> proceso físico. Se ha s<strong>el</strong>eccionado <strong>el</strong> método <strong>de</strong><br />
Tikhonov para reconstruir <strong>el</strong> espectro primario <strong>de</strong> rayos X a partir <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> altura <strong>de</strong><br />
impulsos (PHD) medida en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. Se han consi<strong>de</strong>rado tres <strong>de</strong>tectores diferentes: germanio,<br />
silicio y t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio. Los resultados obtenidos en la reconstrucción d<strong>el</strong> espectro para cada<br />
<strong>de</strong>tector se han comparado con <strong>el</strong> espectro teórico extraído d<strong>el</strong> IPEM 78, calculando <strong>el</strong> error<br />
cuadrático medio (RMS) y los parámetros <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> espectro: primera y segunda capa<br />
hemirreductora (CHR), factor <strong>de</strong> homogeneidad y energía media d<strong>el</strong> espectro. El objetivo final es<br />
<strong>de</strong>terminar la idoneidad <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores consi<strong>de</strong>rados.<br />
Palabras clave: Rayos-X, Monte Carlo, método <strong>de</strong> reconstrucción, <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> semiconductor.<br />
ABSTRACT<br />
The unfolding of the X-ray primary spectrum along the radiodiagnostic energy range is analyzed<br />
by using a Compton spectrometer and a semiconductor <strong>de</strong>tector. A mixed experimental-simulation<br />
method together with a mathematical unfolding method has been applied. The MCNP5 co<strong>de</strong> has<br />
been used to simulate the physical process. The Tikhonov method has been s<strong>el</strong>ected for unfolding<br />
the primary X-ray spectrum from PHD measured in the <strong>de</strong>tector. Three different semiconductor<br />
<strong>de</strong>tectors have been consi<strong>de</strong>red: Germanium, Silicon and Cadmium T<strong>el</strong>luri<strong>de</strong>. Results from<br />
simulation plus unfolding have been compared with the theoretical spectrum extracted from IPEM<br />
78. Comparison has been done by calculating root mean squared (RMS) and quality parameters<br />
(QP) of the spectrum: first and second half value layer (HVL), homogeneity factor and mean<br />
energy. The goal of the work is to assess the idoneity of these <strong>de</strong>tectors consi<strong>de</strong>red.<br />
Keywords: X-ray, Monte Carlo, unfolding method, semiconductor <strong>de</strong>tectors.<br />
1. Introducción<br />
En trabajos anteriores [1, 2] se ha presentado una metodología para obtener <strong>el</strong> espectro primario <strong>de</strong><br />
tubos <strong>de</strong> rayos X en <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> energías <strong>de</strong> radiodiagnóstico, utilizando un espectrómetro<br />
Compton. Dicha metodología se basa en un procedimiento mixto experimental-Monte Carlo (MC),<br />
en <strong>el</strong> que se utiliza <strong>el</strong> programa MCNP5 [3] para simular <strong>el</strong> proceso real <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> la<br />
distribución <strong>de</strong> altura <strong>de</strong> impulsos (PHD). Tras un estudio previo <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong><br />
reconstrucción: <strong>el</strong> Modificado Truncado <strong>de</strong> Descomposición en Valores Singulares (MTSVD), <strong>el</strong><br />
Amortiguado <strong>de</strong> Descomposición en Valores Singulares (DSVD) y <strong>el</strong> <strong>de</strong> Tikhonov, se ha escogido<br />
este último por ser <strong>el</strong> que mejor aproxima <strong>el</strong> espectro reconstruido al espectro teórico. El objetivo<br />
� anquevi@upvnet.upv.es.<br />
1196
d<strong>el</strong> trabajo es estudiar la idoneidad <strong>de</strong> tres <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> semiconductor: germanio, silicio y t<strong>el</strong>uro<br />
<strong>de</strong> cadmio, aplicando dicha metodología <strong>de</strong> reconstrucción en radiodiagnóstico. Para realizar un<br />
estudio comparativo se ha calculado <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> error cuadrático medio (RMS) y los parámetros<br />
<strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> cada espectro respecto d<strong>el</strong> teórico, extraído d<strong>el</strong> catálogo IPEM 78 [4].<br />
2. Mod<strong>el</strong>o Monte Carlo<br />
El mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> MCNP5 incluye la fuente <strong>de</strong> rayos X, <strong>el</strong> espectrómetro Compton y <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. El<br />
espectrómetro Compton está compuesto por las cámaras <strong>de</strong> blindaje y dispersión, don<strong>de</strong> se<br />
encuentra la varilla dispersora <strong>de</strong> polimetilmetacrilato (PMMA) y <strong>el</strong> tubo d<strong>el</strong> espectrómetro. Los<br />
espectros teóricos <strong>de</strong> rayos X se han obtenido d<strong>el</strong> catálogo IPEM-78.<br />
El <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio simulado es un Ultra Low Energy Germanium (LEGe) <strong>de</strong> Canberra [5].<br />
Sus principales características son las siguientes: 0,05 mm <strong>de</strong> espesor <strong>de</strong> berilio, un área activa <strong>de</strong><br />
50 mm 2 y un espesor <strong>de</strong> aluminio <strong>de</strong> 5 mm. La resolución es <strong>de</strong> 145 eV (FWHM) a 5,9 keV (Fe-55)<br />
y 500 eV (FWHM) a 122 keV (Co-57).<br />
El <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio es un Si-pin <strong>de</strong> AMPTEK [6] con 1 mm <strong>de</strong> berilio, un área activa <strong>de</strong> 25 mm 2 y<br />
un espesor <strong>de</strong> aluminio 5 mm. Su resolución es <strong>de</strong> 149 eV FWHM a 5,9 keV correspondiente al<br />
pico d<strong>el</strong> Fe-55. Ambos <strong>de</strong>tectores tienen una resolución similar para <strong>el</strong> pico d<strong>el</strong> Fe-55.<br />
El <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio, es también <strong>de</strong> la marca comercial AMPTEK y presenta un área<br />
activa <strong>de</strong> 25 mm 2 , un espesor <strong>de</strong> berilio <strong>de</strong> 1 μm y su resolución es <strong>de</strong> 530 eV (FWHM) a 14,4 keV<br />
y 850 eV (FWHM) a 122 keV (Co-57).<br />
La PHD se obtiene utilizando <strong>el</strong> registro F8 d<strong>el</strong> programa MCNP5, reproduciendo las PHD<br />
registradas en los <strong>de</strong>tectores. A<strong>de</strong>más, se ha utilizado la opción Gaussian Energy Broa<strong>de</strong>ning<br />
(GEB), la cual proporciona un mejor ajuste a la forma <strong>de</strong> los picos <strong>de</strong> la PHD.<br />
También se ha utilizado la tarjeta MODE: P, E para simular <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> fotones y <strong>el</strong>ectrones y<br />
las tarjetas PHYS: P y PHYS: E que permiten fijar parámetros físicos como <strong>el</strong> límite superior <strong>de</strong><br />
energía para los fotones y <strong>el</strong>ectrones así como la producción <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones o fotones secundarios.<br />
3. Metodología<br />
D<strong>el</strong> estudio previo <strong>de</strong> los distintos métodos <strong>de</strong> reconstrucción: MTSVD, DSVD y Tikhonov se ha<br />
concluido que <strong>el</strong> método <strong>de</strong> Tikhonov es <strong>el</strong> que presenta un mejor ajuste entre los espectros<br />
reconstruidos y teóricos. De ahí que para realizar <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> la idoneidad <strong>de</strong> los tres <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong><br />
semiconductor se haya escogido dicho método <strong>de</strong> reconstrucción.<br />
El procedimiento a seguir consiste en obtener las matrices <strong>de</strong> respuesta <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores a partir <strong>de</strong><br />
distintos haces monoenergéticos (con 0,5 keV <strong>de</strong> diferencia entre <strong>el</strong>los), utilizando <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong><br />
MCNP5. A<strong>de</strong>más, dicho mod<strong>el</strong>o permite obtener las PHD para diferentes condiciones <strong>de</strong> trabajo<br />
(voltaje, ángulo <strong>de</strong> ánodo y filtrado), es <strong>de</strong>cir, para un espectro primario dado. Una vez obtenidas las<br />
PHD y la matriz <strong>de</strong> respuesta se aplica <strong>el</strong> método <strong>de</strong> reconstrucción <strong>de</strong> Tikhonov y su resultado se<br />
compara con <strong>el</strong> espectro teórico obtenido d<strong>el</strong> IPEM78. En la figura 6 se muestra <strong>de</strong> forma esquemática<br />
<strong>el</strong> proceso realizado.<br />
1197
Fig. 2 Esquema d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> trabajo.<br />
4. Resultados<br />
D<strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> la <strong>de</strong>scomposición en valores singulares (SVD) <strong>de</strong> la matriz <strong>de</strong> respuesta se obtiene que<br />
éstos tien<strong>de</strong>n a cero. Este hecho hace que la matriz esté mal condicionada, por lo que la obtención <strong>de</strong><br />
su matriz inversa por métodos convencionales no da buenos resultados. Sin embargo, se pue<strong>de</strong><br />
<strong>el</strong>aborar una nueva matriz <strong>de</strong> respuesta Rk, <strong>el</strong>iminando <strong>de</strong> la solución los valores singulares más<br />
pequeños [7]. De esta forma se consigue mejorar en gran medida d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> condición <strong>de</strong> Rk.<br />
En cualquier caso, <strong>el</strong> problema a resolver es <strong>de</strong> mínimos cuadrados y al aplicar <strong>el</strong> método <strong>de</strong> Tikhonov<br />
lo que se preten<strong>de</strong> es encontrar la solución regularizada s que minimice la siguiente combinación <strong>de</strong> la<br />
norma residual:<br />
� � 2 � 2<br />
� arg min R s � m � k Ls<br />
(5)<br />
s k<br />
� �<br />
2<br />
La calidad d<strong>el</strong> resultado <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la <strong>el</strong>ección d<strong>el</strong> parámetro <strong>de</strong> regularización, k. Para obtener <strong>el</strong><br />
valor óptimo <strong>de</strong> k, se ha seguido <strong>el</strong> criterio <strong>de</strong> la curva-L, que consiste en representar la norma s~�<br />
L,<br />
k<br />
� �<br />
d<strong>el</strong> vector solución frente a la norma-2 d<strong>el</strong> vector residuo Rk s~ � m y s<strong>el</strong>eccionar como valor óptimo<br />
<strong>el</strong> correspondiente a la esquina <strong>de</strong> la curva-L, ya que minimiza <strong>de</strong> manera simultánea la norma <strong>de</strong> la<br />
solución y <strong>el</strong> residuo. La Figura 3 muestra las curvas-L obtenidas para cada uno <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores<br />
utilizados, con sus respectivos valores <strong>de</strong> k.<br />
2<br />
1198
solution norm || x || 2<br />
10 1<br />
10 0<br />
10 -1<br />
10 -15<br />
10 -2<br />
L-curve, Tikh. Ge <strong>de</strong>tector k = 0.001<br />
10 -10<br />
10 -5<br />
residual norm || A x - b ||<br />
2<br />
solution norm || x || 2<br />
10 1<br />
10 0<br />
10 -20<br />
10 -1<br />
10 -15<br />
10 0<br />
solution norm || x || 2<br />
10 -10<br />
10 2<br />
10 1<br />
10 0<br />
10 -1<br />
10 -15<br />
10 -2<br />
L-curve, Tikh. Si <strong>de</strong>tector 0.7e-03<br />
residual norm || A x - b || 2<br />
10 -5<br />
L-curve, Tikh. CdTe <strong>de</strong>tector k = 0.00902<br />
10 -10<br />
10 -5<br />
residual norm || A x - b ||<br />
2<br />
Fig. 3 Curva-L para <strong>el</strong> método <strong>de</strong> Tikhonov y los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio, silicio y<br />
t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio.<br />
Se ha aplicado <strong>el</strong> metódo <strong>de</strong> Tikhonov para reconstruir espectros primarios en todo <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong><br />
energías <strong>de</strong> radiodiagnóstico. Para las aplicaciones, que requieren energías más <strong>el</strong>evadas, se ha<br />
consi<strong>de</strong>rado un ánodo <strong>de</strong> tungsteno y los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio y t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio, mientras que<br />
para las aplicaciones <strong>de</strong> mamografía, <strong>de</strong> menor energía, se han consi<strong>de</strong>rado ánodos <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no y<br />
rodio y <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio.<br />
Las Figuras 4 y 5 muestran los espectros teóricos junto con los reconstruidos utilizando <strong>el</strong> método <strong>de</strong><br />
Tikhonov para los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio y t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio, ánodo <strong>de</strong> tungsteno <strong>de</strong> 12º, filtro <strong>de</strong><br />
aluminio <strong>de</strong> 5 mm y un voltaje <strong>de</strong> 110 keV.<br />
Ratio (adimensional)<br />
0.055<br />
0.050<br />
0.045<br />
0.040<br />
0.035<br />
0.030<br />
0.025<br />
0.020<br />
0.015<br />
0.010<br />
0.005<br />
0.000<br />
110 keV Espectro teórico<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Energía (keV)<br />
10 0<br />
Espectro reconstruido<br />
Fig. 4 Reconstrucción d<strong>el</strong> espectro con <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio.<br />
10 0<br />
1199
Ratio (adimensional)<br />
0.055<br />
0.050<br />
0.045<br />
0.040<br />
0.035<br />
0.030<br />
0.025<br />
0.020<br />
0.015<br />
0.010<br />
0.005<br />
0.000<br />
110 keV<br />
Espectro téorico<br />
Espectro reconstruido<br />
0 20 40 60<br />
Energía (keV)<br />
80 100 120<br />
Fig. 5 Reconstrucción d<strong>el</strong> espectro con <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio.<br />
Las Figuras 6 y 7 representan <strong>el</strong> espectro reconstruido y <strong>el</strong> teórico para 29 kV, 4 mm <strong>de</strong> aluminio y 9º<br />
<strong>de</strong> ángulo para ánodos <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no y rodio utilizando <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio.<br />
Ratio (adimensional)<br />
0.4<br />
0.35<br />
0.3<br />
0.25<br />
0.2<br />
0.15<br />
0.1<br />
0.05<br />
0<br />
29 keV Espectro teórico<br />
Espectro reconstruido<br />
0 5 10 15 20 25 30<br />
Energía (keV)<br />
Fig. 6 Reconstrucción d<strong>el</strong> espectro para ánodo <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no con <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio.<br />
Ratio (adimensional)<br />
0.12<br />
0.10<br />
0.08<br />
0.06<br />
0.04<br />
0.02<br />
0.00<br />
29 keV<br />
Espectro teórico<br />
Espectro reconstruido<br />
0 5 10 15 20 25 30<br />
Energía (keV)<br />
Fig. 7 Reconstrucción d<strong>el</strong> espectro para ánodo <strong>de</strong> rodio con <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio.<br />
En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio y t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio para ánodo <strong>de</strong> tungsteno, la principal<br />
diferencia entre <strong>el</strong> espectro reconstruido y <strong>el</strong> teórico resi<strong>de</strong> en las líneas características d<strong>el</strong> tungsteno<br />
(Kα1, Kα2, Kβ1 y Kβ2 a 58, 59,5, 67 y 69 keV), sobre todo en las líneas Kβ1 y Kβ2.<br />
Para <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio y ánodos <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no y rodio, <strong>el</strong> método produce una sobreestimación <strong>de</strong><br />
las líneas características (Kα y Kβ d<strong>el</strong> molib<strong>de</strong>no a 17,5 y 19,2 keV y Kα y Kβ d<strong>el</strong> rodio a 20,1 y 22,9<br />
keV), que lleva consigo una disminución en <strong>el</strong> espectro continuo <strong>de</strong>bido a la normalización. Este<br />
hecho es más notable para <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> ánodo <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no.<br />
1200
Para <strong>de</strong>terminar la idoneidad <strong>de</strong> cada <strong>de</strong>tector se ha calculado <strong>el</strong> error cuadrático medio (RMS) entre<br />
<strong>el</strong> espectro reconstruido y <strong>el</strong> teórico. Los valores obtenidos para los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio y t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong><br />
cadmio con ánodo <strong>de</strong> tungsteno se muestran en la Tabla 1, mientras que en la Tabla 2 se muestran los<br />
resultados para <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio y ánodo <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no y rodio.<br />
Tabla No.1 Error cuadrático medio (%) para los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio y t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio con<br />
ánodo <strong>de</strong> tungsteno.<br />
Ánodo W 78 kV 98 kV 102 kV 110kV<br />
Detector Ge 4,17 3,03 2,91 2,90<br />
Detector CdTe 4,61 3,19 3,23 3,03<br />
Tabla No.2 Error cuadrático medio (%) para <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio con ánodos <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no y<br />
rodio.<br />
Detector Si 27 kV 28 kV 29 kV 30kV<br />
Ánodo Mo 2,05 1,82 1,69 1,44<br />
Ánodo Ro 4,65 4,00 3,83 4,80<br />
A la vista <strong>de</strong> los resultados, se tiene que <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> RMS no supera <strong>el</strong> 5% en ningún caso y que su<br />
valor disminuye al aumentar <strong>el</strong> voltaje.<br />
Se han calculado también los parámetros <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> rayos X: la primera y segunda<br />
capa <strong>de</strong> hemirreducción (CHR), <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> homogeneidad y la energía media d<strong>el</strong> espectro [7].<br />
En la Tabla 3 se listan los valores correspondientes a los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio y t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio<br />
con ánodo <strong>de</strong> tungsteno, mientras que las Tablas 4 y 5 hacen lo propio con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio con<br />
ánodos <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no y rodio, respectivamente. En las tres tablas se muestran, entre paréntesis, los<br />
errores r<strong>el</strong>ativos que se obtienen al comparar los valores obtenidos para los espectros reconstruidos<br />
con los obtenidos para los espectros teóricos.<br />
Tabla No.3 Primera y segunda CHR, factor <strong>de</strong> homogeneidad y energía media d<strong>el</strong> espectro para<br />
los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> germanio y t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio con ánodo <strong>de</strong> tungsteno.<br />
Espectro IPEM78 Tikhonov Espectro IPEM78 Tikhonov<br />
78 kV 3,400 3,180 (6,47) 98 kV 4,350 4,090(5,98)<br />
8,030 7,780 (3,11) 10,450 10,120 (3,16)<br />
0,423 0,409 (3,47) 0,416 0,404 (2,91)<br />
45,010 44,460 (1,22) 51,740 52,540 (-1,55)<br />
Espectro IPEM78 Tikhonov Espectro IPEM78 Tikhonov<br />
102 kV 4,530 4,320 (4,64) 110 kV 5,410 5,010 (7,39)<br />
10,910 10,600 (2,84) 12,750 12,150 (4,71)<br />
0,415 0,408 (1,85) 0,424 0,412 (2,82)<br />
52,920 53,770 (-1,61) 56,400 57,560 (-2,06)<br />
1201
Tabla No.4 Primera y segunda CHR, factor <strong>de</strong> homogeneidad y energía media d<strong>el</strong> espectro para<br />
<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio con ánodo <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no.<br />
Espectro IPEM78 Tikhonov Espectro IPEM78 Tikhonov<br />
27 kV 0,315 0,343 (8,95) 28 kV 0,326 0,353 (8,31)<br />
0,725 0,762 (5,13) 0,751 0,783 (4,21)<br />
0,435 0,450 (3,63) 0,438 0,451 (3,94)<br />
16,200 16,700 (3,09) 16,400 16,900 (3,05)<br />
Espectro IPEM78 Tikhonov Espectro IPEM78 Tikhonov<br />
29 kV 0,336 0,361 (7,50) 30 kV 0,346 0,370 (6,99)<br />
0,774 0,801 (3,49) 0,796 0,821 (3,08)<br />
0,434 0,451 (3,88) 0,435 0,451 (3,80)<br />
16,600 17,100 (3,01) 16,700 17,300 (3,59)<br />
Tabla No.5 Primera y segunda CHR, factor <strong>de</strong> homogeneidad y energía media d<strong>el</strong> espectro para<br />
<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio con ánodo <strong>de</strong> rodio.<br />
Espectro IPEM78 Tikhonov Espectro IPEM78 Tikhonov<br />
27 kV 0,934 0,947 (1,40) 28 kV 0,987 1,001 (1,43)<br />
1,934 1,962 (1,44) 2,049 2,074 (1,25)<br />
0,483 0,483 (-0,03) 0,482 0,483 (0,17)<br />
22,300 22,100 (-0,90) 23,800 23,300 (-2,10)<br />
Espectro IPEM78 Tikhonov Espectro IPEM78 Tikhonov<br />
29 kV 1,035 1,052 (1,63) 30 kV 1,083 1,102 (1,82)<br />
2,155 2,190 (1,67) 2,261 2,300 (1,76)<br />
0,485 0,480 (-0,03) 0,479 0,479 (0,06)<br />
23,300 23,300 (0,00) 24,800 23,700 (-4,44)<br />
D<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> calidad se obtiene un error r<strong>el</strong>ativo máximo inferior al 9%. Los<br />
mayores valores d<strong>el</strong> error r<strong>el</strong>ativo se dan para <strong>el</strong> ánodo <strong>de</strong> molib<strong>de</strong>no y los menores para <strong>el</strong> ánodo <strong>de</strong><br />
rodio.<br />
5. Conclusiones<br />
La comparación <strong>de</strong> los espectros <strong>de</strong> rayos X reconstruidos con los teóricos, extraídos d<strong>el</strong> catálogo<br />
IPEM78, permite <strong>de</strong>terminar la idoneidad <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores estudiados para <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> energías<br />
utilizado en radiodiagnóstico. Se ha realizado un análisis cuantitativo mediante <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> error<br />
cuadrático medio (RMS) y los parámetros <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> espectro: la primera y segunda capa<br />
hemirreductora (CHR), <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> homogeneidad y la energía media d<strong>el</strong> espectro. Los resultados<br />
obtenidos muestran un valor <strong>de</strong> RMS por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> 5% en todos los espectros estudiados. Para <strong>el</strong><br />
cálculo <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> calidad se ha obtenido <strong>el</strong> error r<strong>el</strong>ativo respecto al espectro teórico,<br />
siendo en todos los casos inferior al 9%.<br />
A la vista <strong>de</strong> estos resultados se pue<strong>de</strong> afirmar que <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> silicio resulta a<strong>de</strong>cuado para <strong>el</strong><br />
intervalo <strong>de</strong> bajas energías (hasta 30 keV) propio <strong>de</strong> las aplicaciones <strong>de</strong> mamografía, mientras que<br />
<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio se pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar como válido para un intervalo <strong>de</strong> energías<br />
mayores (hasta 150 keV).<br />
Estas afirmaciones pue<strong>de</strong>n significar una alternativa al <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio, ya que los <strong>de</strong>tectores<br />
<strong>de</strong> silicio y t<strong>el</strong>uro <strong>de</strong> cadmio a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> tener un manejo sencillo y <strong>de</strong> no requerir un sistema <strong>de</strong><br />
refrigeración con nitrógeno líquido, se ha <strong>de</strong>mostrado que tienen un comportamiento aceptable en<br />
<strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> energías estudiado.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] S. Gallardo, J. Ró<strong>de</strong>nas, G. Verdú, Monte Carlo simulation of the Compton scattering technique applied to<br />
characterise diagnostic X-ray spectra, Med Phys 2004, 31(7), 2082–2090.<br />
1202
[2] S. Gallardo, D. Ginestar, G. Verdú, J. Ró<strong>de</strong>nas, V. Pucha<strong>de</strong>s and J. I. Villaescusa, X-ray spectrum unfolding<br />
using a regularized truncated SVD method, X-ray spectrometry 2006, 35, 63–70.<br />
[3] X-5 Monte Carlo Team, 2005. MCNP—A general Monte Carlo N-Particle transport co<strong>de</strong>, version 5, Los Alamos<br />
National Laboratory, 2003 (revised 10/03/2005).<br />
[4] IPEM Report 78, Catalogue of Diagnostic X-Ray Spectra & Other Data, Institute of Physics and Engineering in<br />
Medicine.<br />
[5] www.canberra.com<br />
[6] www.amptek.com<br />
[7] G. H. Golub, C.F. Van Loan. Matrix Computations. The Johns Hopkins University Press. Third edition, 1996.<br />
1203
ESTUDIO DE LAS TÉCNICAS DE RECONSTRUCCIÓN DEL<br />
ESPECTRO PRIMARIO DE RAYOS X MEDIANTE EL CÓDIGO<br />
DE MONTE CARLO MCNP5<br />
A. Querol 1 � , S. Gallardo 1 , J. Ró<strong>de</strong>nas 1 , G. Verdú 1<br />
1 Universidad Politécnica <strong>de</strong> Valencia, Departamento <strong>de</strong> Ingeniería Química y Nuclear,<br />
Camino <strong>de</strong> Vera s/n 46022, Valencia<br />
RESUMEN<br />
La caracterización d<strong>el</strong> espectro primario <strong>de</strong> rayos X supone una herramienta muy útil para <strong>el</strong><br />
Control <strong>de</strong> Calidad (QC) <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> radiodiagnóstico. No obstante, presenta dificulta<strong>de</strong>s<br />
importantes <strong>de</strong>bido a la baja energía <strong>de</strong> los rayos X en estas aplicaciones, la alta fluencia <strong>de</strong><br />
fotones y al limitado espacio disponible en las salas <strong>de</strong> radiodiagnóstico. Estos problemas pue<strong>de</strong>n<br />
evitarse o reducirse mediante la utilización <strong>de</strong> un espectrómetro Compton. El proceso real se ha<br />
simulado mediante <strong>el</strong> programa MCNP5, basado en <strong>el</strong> método <strong>de</strong> Monte Carlo. Es necesario por<br />
otra parte, aplicar métodos matemáticos <strong>de</strong> reconstrucción <strong>de</strong> espectros para obtener <strong>el</strong> espectro<br />
primario d<strong>el</strong> tubo. En este trabajo se analizan los resultados obtenidos con los métodos Modificado<br />
Truncado <strong>de</strong> Descomposición en Valores Singulares (MTSVD), Amortiguado <strong>de</strong> Descomposición<br />
en Valores Singulares (DSVD) y Tikhonov, comparando los resultados obtenidos con espectros<br />
teóricos <strong>de</strong> rayos X y estimando la eficacia <strong>de</strong> cada método <strong>de</strong> reconstrucción.<br />
Palabras clave: Monte Carlo, técnicas <strong>de</strong> reconstrucción <strong>de</strong> espectros, control <strong>de</strong> calidad para rayos X.<br />
ABSTRACT<br />
A thorough knowledge of the primary spectrum is very important to perform a quality control<br />
(QC) of X-ray tubes, but it is difficult due to: low X-rays energy, high photon fluence and lack of<br />
space in the radiodiagnostic room. Using Compton spectrometry these problems can be avoi<strong>de</strong>d or<br />
reduced. The actual procedure has been simulated with the MCNP5 co<strong>de</strong> based on the Monte<br />
Carlo method. On the other hand, it is necessary to apply some unfolding method to obtain the<br />
primary X-ray spectrum. In this work, results obtained with Modified Truncated Singular Values<br />
Decomposition (MTSVD), Dumped Singular Values Decomposition (DSVD) and Tikhonov<br />
methods have been analyzed. These results have been compared with theoretical spectra and the<br />
efficiency of each unfolding method has been assessed.<br />
Keywords: Monte Carlo, spectrum unfolding techniques, X-ray quality control.<br />
1. Introducción<br />
Los métodos <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> espectro primario <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> rayos-X representan una<br />
herramienta muy útil para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad (QC) <strong>de</strong> dichos equipos, pero presentan muchas<br />
dificulta<strong>de</strong>s <strong>de</strong>bido a la baja energía <strong>de</strong> los rayos-X (20-150 keV), la alta fluencia <strong>de</strong> fotones y la<br />
falta <strong>de</strong> espacio en las salas <strong>de</strong> radiodiagnóstico. En trabajos anteriores [1, 2] se ha presentado una<br />
metodología basada en un procedimiento mixto experimental-Monte Carlo (MC), en <strong>el</strong> que se<br />
utiliza <strong>el</strong> programa MCNP5 [3], para simular <strong>el</strong> proceso real <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> espectros. Dicho<br />
mod<strong>el</strong>o permite obtener la distribución <strong>de</strong> altura <strong>de</strong> impulsos (PHD) en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector para <strong>el</strong> espectro<br />
primario y <strong>el</strong>aborar una matriz <strong>de</strong> respuesta d<strong>el</strong> sistema. Dicha matriz <strong>de</strong> respuesta está mal<br />
condicionada, por lo que es necesario aplicar un método <strong>de</strong> reconstrucción a<strong>de</strong>cuado. El objetivo<br />
<strong>de</strong> este trabajo es estudiar la vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> tres métodos matemáticos <strong>de</strong> reconstrucción: <strong>el</strong> método<br />
Modificado Truncado <strong>de</strong> Descomposición en Valores Singulares (MTSVD), <strong>el</strong> Amortiguado <strong>de</strong><br />
Descomposición en Valores Singulares (DSVD) y <strong>el</strong> <strong>de</strong> Tikhonov, mediante <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> error<br />
� anquevi@upvnet.upv.es.<br />
1204
cuadrático medio (RMS) y <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> espectro. Los métodos se han aplicado<br />
a distintos espectros primarios, en los que se han modificado los parámetros <strong>de</strong> operación: voltaje,<br />
ángulo d<strong>el</strong> ánodo y espesor <strong>de</strong> filtrado, obteniendo asimismo <strong>el</strong> valor mínimo necesario para<br />
diferenciar espectros próximos entre sí.<br />
2. Metodología<br />
2.1. Simulación d<strong>el</strong> proceso<br />
El mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> MCNP5 utilizado para obtener las PHD incluye la fuente <strong>de</strong> rayos X, un <strong>de</strong>tector y<br />
un espectrómetro Compton. Los espectros <strong>de</strong> rayos X se han extraído d<strong>el</strong> catálogo IPEM-78 [4],<br />
variando ciertas condiciones <strong>de</strong> trabajo como <strong>el</strong> voltaje, <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> filtrado y <strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong><br />
ánodo. El <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio simulado es un Ultra Low Energy Germanium (LEGe) <strong>de</strong><br />
Canberra [5]. Dicho <strong>de</strong>tector presenta una alta eficiencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección en <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> bajas<br />
energías, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 20 keV hasta 150 keV. Sus principales características son: 0,05 mm <strong>de</strong> espesor <strong>de</strong><br />
la ventana <strong>de</strong> berilio, un área activa <strong>de</strong> 50 mm 2 y un espesor <strong>de</strong> aluminio <strong>de</strong> 5 mm. La resolución<br />
es <strong>de</strong> 145 eV (FWHM) a 5,9 keV (Fe-55) y 500 eV (FWHM) a 122 keV (Co-57). El espectrómetro<br />
Compton está compuesto por las cámaras <strong>de</strong> blindaje y dispersión, don<strong>de</strong> se encuentra la varilla<br />
dispersora <strong>de</strong> polimetilmetacrilato (PMMA) y <strong>el</strong> tubo d<strong>el</strong> espectrómetro. En la varilla que se<br />
encuentra en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> espectrómetro tienen lugar dispersiones incoherentes Compton y<br />
mediante una serie <strong>de</strong> <strong>de</strong> colimadores se obtiene un haz dispersado a 90º respecto d<strong>el</strong> haz primario<br />
d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X. Este último haz, <strong>de</strong> menor fluencia, alcanza <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector.<br />
Mediante <strong>el</strong> registro F8 d<strong>el</strong> programa MCNP5, se simulan las PHD registradas en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector real.<br />
A<strong>de</strong>más, se ha utilizado la opción Gaussian Energy Broa<strong>de</strong>ning (GEB), la cual proporciona un mejor<br />
ajuste a la forma <strong>de</strong> los picos <strong>de</strong> la PHD. Los parámetros para la GEB se obtienen a partir <strong>de</strong> la<br />
resolución d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y <strong>el</strong> ancho d<strong>el</strong> pico a mitad altura, es <strong>de</strong>cir, Full Width at Half Maximum<br />
(FWHM) proporcionados por <strong>el</strong> fabricante.<br />
También se ha consi<strong>de</strong>rado la tarjeta MODE: P, E para simular <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> fotones y <strong>el</strong>ectrones y<br />
las tarjetas PHYS: P y PHYS: E que permiten fijar parámetros físicos como <strong>el</strong> límite superior <strong>de</strong><br />
energía para los fotones y <strong>el</strong>ectrones así como la producción <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones o fotones secundarios.<br />
2.2. Obtención <strong>de</strong> la Matriz <strong>de</strong> Respuesta<br />
La r<strong>el</strong>ación entre la PHD ( m � ) registrada en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector y <strong>el</strong> espectro primario ( s � ) se <strong>de</strong>fine<br />
mediante la función <strong>de</strong> respuesta (R), expresada como una matriz<br />
� �<br />
Rs<br />
� m<br />
(1)<br />
La matriz <strong>de</strong> respuesta, se pue<strong>de</strong> obtener utilizando <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> simulación <strong>de</strong> MCNP5 para estudiar<br />
la PHD producida por distintos haces primarios monoenergéticos. En este caso se han simulado 212<br />
haces monoenergéticos, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> una energía <strong>de</strong> 15 keV hasta 120 keV, con una diferencia <strong>de</strong> 0,5 keV<br />
entre <strong>el</strong>los. Conocida la matriz <strong>de</strong> respuesta, R, y la PHD, m, registrada en <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, la ecuación (1)<br />
permite obtener <strong>el</strong> espectro primario mediante la inversa <strong>de</strong> la matriz <strong>de</strong> respuesta.<br />
2.3. Métodos <strong>de</strong> reconstrucción<br />
Se trata, en primer lugar, <strong>de</strong> realizar la <strong>de</strong>scomposición en valores singulares (SVD) <strong>de</strong> la matriz <strong>de</strong><br />
respuesta. Esta <strong>de</strong>scomposición permite <strong>de</strong>terminar los valores singulares <strong>de</strong> dicha matriz. La<br />
existencia <strong>de</strong> valores singulares próximos a 0 causa que la matriz esté mal condicionada y que <strong>el</strong> error<br />
producido al calcular su inversa sea muy importante, invalidando los métodos tradicionales <strong>de</strong><br />
inversión matricial. Sin embargo, se pue<strong>de</strong> <strong>el</strong>aborar una nueva matriz <strong>de</strong> respuesta Rk, <strong>el</strong>iminando <strong>de</strong><br />
la solución los valores singulares más pequeños [6]. De esta forma se consigue mejorar en gran<br />
medida d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> condición <strong>de</strong> Rk.<br />
En cualquier caso, <strong>el</strong> problema a resolver es <strong>de</strong> mínimos cuadrados en <strong>el</strong> que se intenta encontrar <strong>el</strong><br />
mínimo <strong>de</strong> la seminorma d<strong>el</strong> vector solución ~ �<br />
s al mismo tiempo que se minimiza la norma d<strong>el</strong><br />
2<br />
residuo <strong>de</strong> dicha solución ~ � �<br />
R s � m .<br />
k<br />
2<br />
1205
Existen variantes a este método como <strong>el</strong> método MTSVD [7], en <strong>el</strong> que la norma-2 ~ �<br />
s se sustituye<br />
2<br />
por la seminorma ~ �<br />
L ps<br />
, siendo Lp una aproximación d<strong>el</strong> operador <strong>de</strong> la <strong>de</strong>rivada <strong>de</strong> or<strong>de</strong>n p. Por<br />
tanto, <strong>el</strong> problema a resolver es:<br />
min ~ s sujeto a<br />
�<br />
2<br />
�<br />
L � ~ �<br />
min s � m �<br />
2<br />
k<br />
� �<br />
p<br />
R (2)<br />
Otra variante es <strong>el</strong> método DSVD [8], <strong>el</strong> cual en lugar <strong>de</strong> utilizar los factores <strong>de</strong> filtro 0 y 1 como en<br />
MTSVD, introduce una reducción más suave, por medio <strong>de</strong> factores <strong>de</strong> filtro, fi, <strong>de</strong>finidos como:<br />
� i<br />
f � para (L=In) i<br />
(3)<br />
� i � �<br />
El último método estudiado es <strong>el</strong> <strong>de</strong> Tikhonov [8], <strong>el</strong> cual se basa en la modificación <strong>de</strong> la ecuación<br />
integral <strong>de</strong> Fredholm, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> intentar estabilizar su solución. La i<strong>de</strong>a consiste en <strong>de</strong>finir a partir<br />
d<strong>el</strong> siguiente funcional:<br />
� � 2 2 � 2<br />
( s)<br />
� R s � m � k Ls<br />
(4)<br />
f k<br />
la solución regularizada s que minimice la siguiente combinación <strong>de</strong> la norma residual:<br />
s k<br />
� � 2 � 2<br />
�R s � m � k L �<br />
� arg min<br />
s<br />
(5)<br />
2<br />
don<strong>de</strong> k es <strong>el</strong> parámetro <strong>de</strong> regularización, que controla <strong>el</strong> peso dado a la minimización d<strong>el</strong> residuo <strong>de</strong><br />
la norma.<br />
La calidad d<strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> los tres métodos <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> parámetro <strong>de</strong> regularización, k. Una manera<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> valor óptimo <strong>de</strong> dicho parámetro es mediante <strong>el</strong> criterio <strong>de</strong> la curva-L [9, 10]. Dicha<br />
curva recibe este nombre porque al representar la norma s~�<br />
L,<br />
k d<strong>el</strong> vector solución frente a la norma-2<br />
� �<br />
d<strong>el</strong> vector residuo R k s~ � m , se obtiene una línea vertical y otra horizontal, semejante a la letra L. La<br />
recomendación <strong>de</strong> dicho criterio es s<strong>el</strong>eccionar como valor óptimo para <strong>el</strong> parámetro <strong>el</strong><br />
correspondiente a la esquina <strong>de</strong> la curva-L, ya que se minimiza <strong>de</strong> manera simultánea la norma <strong>de</strong> la<br />
solución y <strong>el</strong> residuo.<br />
3. Resultados y discusión<br />
La Figura 1 muestra las curvas-L obtenidas para cada uno <strong>de</strong> los métodos citados <strong>de</strong> reconstrucción,<br />
así como sus respectivos valores para <strong>el</strong> parámetro <strong>de</strong> regularización. Para <strong>el</strong> método MTSVD <strong>el</strong> valor<br />
<strong>de</strong> k es 113, para <strong>el</strong> DSVD 0,02 y para <strong>el</strong> <strong>de</strong> Tikhonov 0,001.<br />
solution semi-norm || L x || 2<br />
10 4<br />
10 2<br />
10 0<br />
10 -2<br />
10 -4<br />
10 -25<br />
10 -6<br />
10 -20<br />
L-curve, MTSVD Ge <strong>de</strong>tector k = 113<br />
10 -15<br />
10 -10<br />
residual norm || A x - b ||<br />
2<br />
solution norm || x || 2<br />
10 1<br />
10 0<br />
10 -1<br />
10 -15<br />
10 -2<br />
10 -5<br />
10 0<br />
solution norm || x || 2<br />
10 1<br />
10 0<br />
10 -1<br />
10 -15<br />
10 -2<br />
L-curve, Tikh. Ge <strong>de</strong>tector k = 0.001<br />
10 -10<br />
10 -5<br />
residual norm || A x - b ||<br />
2<br />
2<br />
2<br />
L-curve, DSVD Ge <strong>de</strong>tector k = 0.02<br />
10 -10<br />
10 -5<br />
residual norm || A x - b ||<br />
2<br />
Fig. 1 Curva-L para los métodos <strong>de</strong> reconstrucción MTSVD, DSVD y Tikhonov.<br />
10 0<br />
10 0<br />
1206
Los métodos <strong>de</strong> reconstrucción se han aplicado a distintos espectros primarios, en los que se han<br />
modificado los parámetros <strong>de</strong> operación: voltaje, ángulo d<strong>el</strong> ánodo y espesor <strong>de</strong> filtrado. En la<br />
Tabla 1 aparecen los casos estudiados.<br />
Tabla No.1 Listado <strong>de</strong> los casos estudiados<br />
Voltaje Ángulo d<strong>el</strong> ánodo Espesor filtrado<br />
<strong>de</strong> tungsteno (mm <strong>de</strong> aluminio)<br />
Caso 1 78kV 12º 5<br />
Caso 2 98kV 12º 5<br />
Caso 3 102 kV 12º 5<br />
Caso 4 110 kV 12º 5<br />
Caso 5 100 kV 12º 2,5<br />
Caso 6 100 kV 12º 3,5<br />
Caso 7 100 kV 12º 4,5<br />
Caso 8 90 kV 8º 2<br />
Caso 9 90 kV 10º 2<br />
Caso 10 90 kV 12º 2<br />
Las Figuras 2, 3 y 4 muestran los espectros reconstruidos utilizando los métodos MTSVD DSVD y<br />
Tikhonov junto con <strong>el</strong> espectro teórico correspondiente para algunos <strong>de</strong> los casos citados en la Tabla<br />
1.<br />
Ratio (adimensional)<br />
0.020<br />
0.015<br />
0.010<br />
0.005<br />
0.000<br />
Espectro teórico<br />
Espectro reconstruido MTSVD<br />
Espectro reconstruido DSVD<br />
Espectro reconstruido Tikhonov<br />
0 20 40 60<br />
Energía(keV)<br />
80 100 120<br />
Fig. 2 Comparación <strong>de</strong> espectros para <strong>el</strong> Caso 1.<br />
Ratio (adimensional)<br />
0.045<br />
0.040<br />
0.035<br />
0.030<br />
0.025<br />
0.020<br />
0.015<br />
0.010<br />
0.005<br />
0.000<br />
0 20 40 60<br />
Energía(keV)<br />
80 100 120<br />
Fig. 3 Comparación <strong>de</strong> espectros para <strong>el</strong> Caso 6.<br />
Espectro teórico<br />
Espectro reconstruido MTSVD<br />
Espectro reconstruido DSVD<br />
Espectro reconstruido Tikhonov<br />
1207
Ratio (adimensional)<br />
0.045<br />
0.040<br />
0.035<br />
0.030<br />
0.025<br />
0.020<br />
0.015<br />
0.010<br />
0.005<br />
0.000<br />
Espectro teórico<br />
Esepctro reconstruido MTSVD<br />
Espectro reconstruido DSVD<br />
Espectro reconstruido Tikhonov<br />
0 20 40 60<br />
Energía(keV)<br />
80 100 120<br />
Fig. 4 Comparación <strong>de</strong> espectros para <strong>el</strong> Caso 8.<br />
A la vista <strong>de</strong> las gráficas se observa que los espectros reconstruidos se ajustan bien al espectro teórico.<br />
Aunque existen diferencias entre <strong>el</strong>los, sobre todo en las líneas características d<strong>el</strong> tungsteno (Kα1, Kα2,<br />
Kβ1 y Kβ2 a 58, 59,5, 67 y 69 keV respectivamente), ya que los métodos <strong>de</strong> reconstrucción obtienen<br />
unas líneas características por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> espectro teórico. Este efecto es más acusado para las líneas<br />
Kβ.<br />
Para cuantificar dichas diferencias, se ha calculado d<strong>el</strong> error cuadrático medio (RMS) entre <strong>el</strong> espectro<br />
reconstruido y <strong>el</strong> teórico, mediante la ecuación (6). Los valores obtenidos se listan en la Tabla 2.<br />
�<br />
2<br />
( xteórico<br />
� xreconstrui<br />
do)<br />
�<br />
n<br />
(6)<br />
RMS �100<br />
xreconstrui<br />
domax<br />
Tabla No.2 Error cuadrático medio (%) para los tres métodos.<br />
Casos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
MTSVD 4,26 4,26 4,26 4,26 7,35 7,39 7,40 6,91 9,93 6,95<br />
DSVD 6,18 6,18 6,18 6,18 3,47 7,39 7,40 3,63 3,45 3,71<br />
Tikhonov 4,17 4,17 4,17 4,17 3,01 3,30 3,50 3,17 3,20 3,50<br />
Pue<strong>de</strong> observarse que los valores <strong>de</strong> RMS no superan, en ningún caso, <strong>el</strong> 10% y que son inferiores<br />
cuando se aplica <strong>el</strong> método <strong>de</strong> Tikhonov.<br />
Se han calculado los parámetros <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> espectro: la primera y segunda capa <strong>de</strong> hemirreducción<br />
(CHR), <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> homogeneidad y la energía media para todos los casos estudiados. La primera<br />
CHR se <strong>de</strong>fine como <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> aluminio necesario para reducir a la mitad <strong>el</strong> kerma en aire<br />
transmitido [11, 12]. Sus unida<strong>de</strong>s son mm <strong>de</strong> aluminio y se calcula según la ecuación (7):<br />
�� ��<br />
N h�<br />
exp��<br />
� HVL�exp<br />
�� � d �<br />
1 2<br />
�<br />
�<br />
i<br />
en<br />
�<br />
air<br />
i<br />
i<br />
Al<br />
�� ��<br />
N h�<br />
exp��<br />
� d �<br />
en air i i Air<br />
i<br />
don<strong>de</strong>: �� en ��<br />
es <strong>el</strong> coeficiente lineal <strong>de</strong> atenuación en aire [13], d es la distancia entre <strong>el</strong> foco <strong>de</strong><br />
air<br />
rayos-X y <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, hνi es la energía <strong>de</strong> los fotones en <strong>el</strong> intervalo i th , Ni es <strong>el</strong> número <strong>de</strong> fotones en<br />
<strong>el</strong> intervalo i th <strong>de</strong> energía y μAl es <strong>el</strong> coeficiente lineal <strong>de</strong> atenuación en aluminio [13].<br />
Cuando se mi<strong>de</strong>n distintas CHR, la segunda es mayor que la primera, ya que la energía media d<strong>el</strong><br />
espectro <strong>de</strong> rayos X se incrementa <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la primera CHR, lo que hace que los rayos X tengan<br />
más po<strong>de</strong>r <strong>de</strong> penetración. El factor <strong>de</strong> homogeneidad se <strong>de</strong>fine como <strong>el</strong> cociente entre la primera y la<br />
segunda CHR para cada voltaje. La energía media d<strong>el</strong> espectro representa la calidad energética d<strong>el</strong><br />
mismo y se calcula según la ecuación (8):<br />
� Nih�<br />
i<br />
i h�<br />
�<br />
N<br />
�<br />
i<br />
i<br />
En la Tabla 3 se listan los valores obtenidos para estos cuatro parámetros <strong>de</strong> calidad utilizando los tres<br />
métodos <strong>de</strong> reconstrucción consi<strong>de</strong>rados en cada uno <strong>de</strong> los diez casos propuestos. Los errores<br />
Air<br />
(8)<br />
(7)<br />
1208
<strong>el</strong>ativos que se obtienen <strong>de</strong> comparar los valores obtenidos para los espectros reconstruidos y los <strong>de</strong><br />
los respectivos espectros teóricos aparecen entre paréntesis.<br />
Tabla No.3 Primera y segunda CHR, factor <strong>de</strong> homogeneidad (FH) y energía media (EM) d<strong>el</strong><br />
espectro.<br />
Casos IPEM78 MTSVD DSVD TIKHONOV<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
1ª CHR<br />
2ª CHR<br />
FH<br />
EM<br />
1ª CHR<br />
2ª CHR<br />
FH<br />
EM<br />
1ª CHR<br />
2ª CHR<br />
FH<br />
EM<br />
1ª CHR<br />
2ª CHR<br />
FH<br />
EM<br />
1ª CHR<br />
2ª CHR<br />
FH<br />
EM<br />
1ª CHR<br />
2ª CHR<br />
FH<br />
EM<br />
1ª CHR<br />
2ª CHR<br />
FH<br />
EM<br />
1ª CHR<br />
2ª CHR<br />
FH<br />
EM<br />
1ª CHR<br />
2ª CHR<br />
FH<br />
EM<br />
1ª CHR<br />
2ª CHR<br />
FH<br />
EM<br />
3,4000<br />
8,0300<br />
0,4234<br />
45,010<br />
4,3500<br />
10,450<br />
0,4163<br />
51,740<br />
4,5300<br />
10,910<br />
0,4152<br />
52,920<br />
5,4100<br />
12,750<br />
0,4243<br />
56,400<br />
3,5600<br />
8,9600<br />
0,3973<br />
49,970<br />
4,1600<br />
10,160<br />
0,4094<br />
51,630<br />
4,6900<br />
11,160<br />
0,4203<br />
52,990<br />
4,3200<br />
10,260<br />
0,4211<br />
50,360<br />
4,1200<br />
9,8200<br />
0,4196<br />
49,720<br />
3,9700<br />
9,5300<br />
0,4166<br />
49,240<br />
3,3900 (0,29)<br />
8,0100 (0,25)<br />
0,4232 (0,05)<br />
45,020 (-0,02)<br />
4,2900 (1,38)<br />
10,330 (1,15)<br />
0,4153 (0,23)<br />
51,800 (-0,12)<br />
4,4700 (1,32)<br />
10,780 (1,19)<br />
0,4147 (0,13)<br />
52,970 (-0,09)<br />
5,320 (1,66)<br />
12,540 (1,65)<br />
0,4242 (0,02)<br />
56,450 (-0,09)<br />
3,5400 (0,56)<br />
8,8900 (0,78)<br />
0,3982 (-0,22)<br />
50,070 (-0,20)<br />
4,120 (0,96)<br />
10,050 (1,08)<br />
0,4100 (-0,12)<br />
51,650 (-0,04)<br />
4,6300 (1,28)<br />
11,020 (1,25)<br />
0,4201 (0,03)<br />
53,001 (-0,04)<br />
4,2800 (0,93)<br />
10,140 (1,17)<br />
0,4221 (-0,25)<br />
50,500 (-0,28)<br />
4,0800 (0,97)<br />
9,7500 (0,71)<br />
0,4185 (0,26)<br />
49,770 (-0,10)<br />
3,9300 (1,01)<br />
9,4400 (0,94)<br />
0,4163 (0,06)<br />
49,260 (-0,04)<br />
3,2100 (5,59)<br />
7,7300 (3,74)<br />
0,4153 (1,92)<br />
45,330 (-0,71)<br />
4,0900 (5,98)<br />
10,110 (3,25)<br />
0,4045 (2,82)<br />
51,430 (0,60)<br />
4,2700 (5,74)<br />
10,560 (3,21)<br />
0,4044 (2,62)<br />
52,620 (0,57)<br />
5,0000 (7,58)<br />
12,130 (4,86)<br />
0,4122 (2,85)<br />
56,220 (0,32)<br />
3,4200 (3,93)<br />
8,7500 (2,34)<br />
0,3909 (1,63)<br />
49,610 (0,72)<br />
4,1200 (0,96)<br />
10,040 (1,18)<br />
0,4104 (-0,22)<br />
51,650 (-0,04)<br />
4,6300 (1,28)<br />
11,040 (1,08)<br />
0,4194 (0,21)<br />
53,010 (-0,04)<br />
4,0500 (6,25)<br />
9,8500 (4,00)<br />
0,4112 (2,35)<br />
49,930 (0,85)<br />
3,8800 (5,83)<br />
9,4700 (3,56)<br />
0,4097 (2,34)<br />
49,950 (-0,46)<br />
3,7100 (6,55)<br />
9,1500 (3,99)<br />
0,4055 (2,67)<br />
48,820 (0,85)<br />
3,2100 (5,59)<br />
7,7800 (3,11)<br />
0,4087 (3,47)<br />
44,460 (1,22)<br />
4,0900(5,98)<br />
10,120 (3,16)<br />
0,4042 (2,91)<br />
52,540 (-1,55)<br />
4,3200 (4,64)<br />
10,600 (2,84)<br />
0,4075 (1,85)<br />
53,770 (-1,61)<br />
5,0100 (7,39)<br />
12,150 (4,71)<br />
0,4123 (2,82)<br />
57,560 (-2,06)<br />
3,4300 (3,65)<br />
8,7700 (2,12)<br />
0,3911 (1,56)<br />
50,690 (-1,44)<br />
3,9400 (5,29)<br />
9,8500 (3,05)<br />
0,4000 (2,31)<br />
52,290 (-1,28)<br />
4,4200 (5,76)<br />
10,790 (3,32)<br />
0,4096 (2,53)<br />
53,760 (-1,45)<br />
4,0200 (6,94)<br />
9,8400 (4,09)<br />
0,4085 (2,97)<br />
50,910 (-1,09)<br />
3,8800 (5,83)<br />
9,4800 (3,46)<br />
0,4093 (2,45)<br />
50,290 (-1,13)<br />
3,7200 (6,30)<br />
9,1700 (3,78)<br />
0,4057 (2,62)<br />
49,780 (-1,10)<br />
Los errores r<strong>el</strong>ativos para los parámetros <strong>de</strong> calidad calculados son siempre inferiores al 8%.<br />
Por último, se ha analizado la resolución <strong>de</strong> los tres métodos para las variables <strong>de</strong> operación<br />
consi<strong>de</strong>radas: voltaje, espesor <strong>de</strong> aluminio y ángulo d<strong>el</strong> ánodo. Se trata <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar la mínima<br />
variación <strong>de</strong> estos parámetros que permite distinguir entre los distintos espectros. Para <strong>el</strong>lo, se calcula<br />
<strong>el</strong> error r<strong>el</strong>ativo <strong>de</strong> los espectros reconstruidos respecto al teórico extraído d<strong>el</strong> IPEM 78, utilizando la<br />
siguiente ecuación:<br />
1209
Ratio (dimensionless)<br />
0.04<br />
0.035<br />
0.03<br />
0.025<br />
0.02<br />
0.015<br />
0.01<br />
0.005<br />
Espectroteórico<br />
IPEM78-<br />
Espectroreconstrui<br />
do<br />
Error r<strong>el</strong>ativo�<br />
�100<br />
(9)<br />
Espectroteórico<br />
IPEM78<br />
70 kVp<br />
72 kVp<br />
0<br />
0 10 20 30 40<br />
Energy (keV)<br />
50 60 70 80<br />
Ratio (dimensionless)<br />
0.045<br />
0.04<br />
0.035<br />
0.03<br />
0.025<br />
0.02<br />
0.015<br />
0.01<br />
0.005<br />
2.5 mm Al<br />
4.5 mm Al<br />
0<br />
0 20 40 60<br />
Energy (keV)<br />
80 100 120<br />
a) voltaje b) espesor <strong>de</strong> filtrado<br />
Ratio (dimensionless)<br />
0.035<br />
0.03<br />
0.025<br />
0.02<br />
0.015<br />
0.01<br />
0.005<br />
0<br />
0 20 40 60<br />
Energy (keV)<br />
80 100 120<br />
c) ángulo d<strong>el</strong> ánodo<br />
Fig. 5 Representación error (2σ) para espectros reconstruidos.<br />
Una ligera variación d<strong>el</strong> voltaje produce pequeñas modificaciones en la zona <strong>de</strong> alta energía d<strong>el</strong><br />
espectro, mientras que la variación d<strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> filtrado o d<strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong> ánodo tiene su efecto en la<br />
zona <strong>de</strong> bajas energías. Por eso, los métodos <strong>de</strong> reconstrucción <strong>de</strong>ben ser capaces <strong>de</strong> diferenciar entre<br />
espectros próximos en dichas zonas d<strong>el</strong> espectro. En la Figura 5 se representan los espectros<br />
reconstruidos junto con las barras <strong>de</strong> error 2σ para los valores <strong>de</strong> 70 y 72 kV en la Figura 5a, 2,5 y 4,5<br />
mm <strong>de</strong> aluminio en la 5b y ángulos <strong>de</strong> ánodo <strong>de</strong> 8º y 11º en la 5c. De este análisis se obtiene que se<br />
requieren diferencias mínimas <strong>de</strong> 2 kV en <strong>el</strong> voltaje, 2 mm <strong>de</strong> espesor <strong>de</strong> aluminio y 3˚ en <strong>el</strong> ángulo<br />
d<strong>el</strong> ánodo para que los espectros reconstruidos puedan distinguirse entre sí.<br />
4. Conclusiones<br />
Los resultados obtenidos muestran un valor <strong>de</strong> RMS por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> 10% en todos los espectros<br />
estudiados. El método <strong>de</strong> Tiknonov es <strong>el</strong> que mejor aproxima <strong>el</strong> espectro reconstruido al teórico ya<br />
que presenta un menor valor para <strong>el</strong> RMS. Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> calidad se ha obtenido<br />
<strong>el</strong> error r<strong>el</strong>ativo respecto al espectro teórico, siendo en todos los casos inferior al 8%. Se ha estudiado<br />
también la influencia sobre los métodos <strong>de</strong> reconstrucción <strong>de</strong> las variables <strong>de</strong> operación: voltaje,<br />
espesor <strong>de</strong> filtrado y ángulo d<strong>el</strong> ánodo. Para distinguir dos espectros muy próximos es necesaria una<br />
diferencia mínima <strong>de</strong> 2 kV para <strong>el</strong> voltaje, 2 mm para <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> filtrado y 3° para <strong>el</strong> ángulo d<strong>el</strong><br />
ánodo.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] S. Gallardo, J. Ró<strong>de</strong>nas, G. Verdú, Monte Carlo simulation of the Compton scattering technique applied to<br />
characterise diagnostic X-ray spectra, Med Phys 2004, 31(7), 2082–2090.<br />
[2] S. Gallardo, D. Ginestar, G. Verdú, J. Ró<strong>de</strong>nas, V. Pucha<strong>de</strong>s and J. I. Villaescusa, X-ray spectrum unfolding<br />
using a regularized truncated SVD method, X-ray spectrometry 2006, 35, 63–70.<br />
8º<br />
11º<br />
1210
[3] X-5 Monte Carlo Team, 2005. MCNP—A general Monte Carlo N-Particle transport co<strong>de</strong>, version 5, Los Alamos<br />
National Laboratory, 2003 (revised 10/03/2005).<br />
[4] IPEM Report 78, Catalogue of Diagnostic X-Ray Spectra & Other Data, Institute of Physics and Engineering in<br />
Medicine.<br />
[5] www.canberra.com<br />
[6] G. H. Golub, C.F. Van Loan. Matrix Computations. The Johns Hopkins University Press. Third edition, 1996.<br />
[7] P.C. Hansen, T. Sekii, H. Shibabhashi. The modified truncated SVD method for regularization in general form,<br />
SIAM J. Sci. Comput. 1992, 13, 1142-1150.<br />
[8] P.C. Hansen, Regularization tools Version 3.0 for Matlab 5.2, Numer. Algorithms 1999, 20, 195–196.<br />
[9] P. C. Hansen, Regularization Tools: A Matlab package for analysis and solution of discrete ill-posed problems,<br />
Numerical Algorithms 1994, 6, 1-35.<br />
[10] P.C. Hansen, Rank-Deficient and Discrete Ill-Posed Problems, SIAM, Philad<strong>el</strong>pia. 1998.<br />
[11] W. Abd<strong>el</strong>-Rahman, E. B. Podgorsak, Energy transfer and energy absorption in photon interactions with matter<br />
revisited: A step-by-step illustrated approach, Radiat. Phys. Chem. 2010, 79[5], 552-566.<br />
[12] E. Mainegra-Hing and I. Kawrakow, Efficient x-ray tube simulations, Med. Phys. 2006, 33[8], 2683-2690.<br />
[13] X-Ray Attenuation and Absorption for Materials of Dosimetric Interest. National Institute of Standards and<br />
Technology, NIST.<br />
1211
MODELADO DE LA RADIACIÓN DISPERSA DE UN A.L.E.<br />
MEDIANTE UNA FUENTE EXTRAFOCAL EXTENDIDA<br />
GAUSSIANA.<br />
L.A. Quiñones 1 , J.M. Richarte 1 , I.J. Castro 1<br />
1 Hospital Universitario Puerta d<strong>el</strong> Mar, U.G.C. Radiofísica y P.R. Cádiz.<br />
RESUMEN<br />
El filtro aplanador es la principal fuente <strong>de</strong> radiación dispersa en un ac<strong>el</strong>erador, también hay una<br />
contribución importante d<strong>el</strong> colimador primario y en un or<strong>de</strong>n inferior <strong>de</strong> las cámaras monitoras y la<br />
colimación secundaria. Esta radiación dispersa proveniente d<strong>el</strong> cabezal, que pue<strong>de</strong> suponer hasta <strong>el</strong> 12 %<br />
<strong>de</strong> la radiación que emite <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador lineal, ha sido caracterizada mediante una fuente extrafocal<br />
extendida situada en <strong>el</strong> plano d<strong>el</strong> filtro aplanador, tomando como partida los valores <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong><br />
campo en aire. Esta caracterización nos permitirá pre<strong>de</strong>cir <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> intercambio <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong><br />
campo así como la forma <strong>de</strong> la penumbra <strong>de</strong> los perfiles <strong>de</strong> radiación atendiendo a la parte <strong>de</strong> esta fuente<br />
virtual vista <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> medida.<br />
Palabras claves: ac<strong>el</strong>erador lineal, filtro aplanador, fuente extrafocal, factores <strong>de</strong> campo.<br />
ABSTRACT<br />
The flattening filter is the main source of scattered radiation of a linear acc<strong>el</strong>erator, there are also<br />
important contributions of the primary collimator and in second or<strong>de</strong>r of the monitor chambers and<br />
secondary collimation. This scattered radiation of the head can be up to 12% of the radiation emitted by<br />
the linear acc<strong>el</strong>erator and has been mod<strong>el</strong>ized by an extra-focal source located in the plane of the<br />
flattening filter. This mod<strong>el</strong> allows predicting the exchange fi<strong>el</strong>d effect in output factors and the shape of<br />
the penumbra profiles of radiation through integration over the visible part of the filter in calculation<br />
point´s eye view.<br />
Key Words: linear acc<strong>el</strong>erator, flattening filter, extra-focal source, output factors.<br />
1. Introducción.<br />
En la literatura se han sugerido diversas distribuciones para mod<strong>el</strong>ar la radiación dispersa proveniente d<strong>el</strong><br />
cabezal mediante una fuente extrafocal <strong>de</strong> radiación: cónica, piramidal, poligonal, exponencial, plana,<br />
gaussiana 1 , etc… La forma <strong>de</strong> esta distribución y su amplitud se pue<strong>de</strong>n reconstruir empíricamente a<br />
partir <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> campo en aire. Los planificadores que tienen en cuenta esta distribución<br />
extrafocal y la geometría d<strong>el</strong> cabezal pue<strong>de</strong>n pre<strong>de</strong>cir los cambios <strong>de</strong> la radiación dispersa y la penumbra<br />
con <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo 2 .<br />
2. Material y método.<br />
Vamos a caracterizar la radiación dispersa proce<strong>de</strong>nte d<strong>el</strong> cabezal <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador PRIMUS<br />
MEVATRON <strong>de</strong> 6 MV energía según una función gaussiana <strong>de</strong> radiación dispersa (� disp ) r<strong>el</strong>ativa a la<br />
radiación directa (� 0 ) situada en la base d<strong>el</strong> filtro aplanador Fig.1. Dicha función cuenta con dos<br />
variables a calcular, la intensidad total A que emiten todas las fuentes <strong>de</strong> radiación dispersa y la<br />
<strong>de</strong>sviación típica σ <strong>de</strong> la gaussiana.<br />
1212
Fig. 1<br />
Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> σ integramos la ecuación 2 en todo <strong>el</strong> área d<strong>el</strong> filtro aplanador y hacemos la suposición<br />
<strong>de</strong> que prácticamente toda la intensidad (<strong>el</strong> 98 %) <strong>de</strong> la radiación dispersa que mod<strong>el</strong>amos mediante la<br />
función gaussiana se produce <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> radio <strong>de</strong> la base d<strong>el</strong> filtro aplanador. Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> A,<br />
obtenemos los factores <strong>de</strong> campo en aire teóricos en función <strong>de</strong> <strong>el</strong>la usando la expresión 2 y resolvemos<br />
una ecuación <strong>de</strong> mínimos cuadrados construida con las diferencias entre estos valores teóricos y los<br />
experimentales. Para esto, hemos hecho uso <strong>de</strong> las funciones <strong>de</strong> optimización disponibles en <strong>el</strong> software<br />
<strong>de</strong> cálculo numérico Scilab.<br />
� � � ��<br />
�<br />
�<br />
disp<br />
0<br />
0<br />
�<br />
disp<br />
��<br />
Vision�<br />
filtro<br />
aplanador<br />
3. Resultados y discusión<br />
A<br />
e 2<br />
2��<br />
2<br />
x � y<br />
�<br />
2<br />
2�<br />
2<br />
dxdy<br />
Los valores obtenidos para A y σ son respectivamente 0.12 (12% <strong>de</strong> máxima radiación dispersa respecto a<br />
la radiación directa) y 0.9 cm.<br />
Atendiendo a la literatura, la forma <strong>de</strong> la fuente extrafocal <strong>de</strong> dispersión queda en segundo plano , siendo<br />
lo realmente importante <strong>el</strong> área d<strong>el</strong> filtro aplanador que ve nuestro <strong>de</strong>tector, ya que la integración sobre<br />
este área suaviza la influencia <strong>de</strong> su forma particular, así , se han propuesto formas triangulares o planas 2,3<br />
. Esto se comprueba cuando variamos σ, cambios en su valor <strong>de</strong> un 10% producen variaciones menores <strong>de</strong><br />
un 1% en los factores <strong>de</strong> campo en aire teóricos. Con lo que la suposición que hicimos para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> σ<br />
que nos permitió calcular A posteriormente no es crítica. También es necesario aclarar que aunque<br />
físicamente situamos nuestra fuente <strong>de</strong> radiación dispersa a la altura d<strong>el</strong> filtro aplanador, por ser la más<br />
importante, en <strong>el</strong>la están contenidas todas las <strong>de</strong>más fuentes <strong>de</strong> dispersión, ya que nuestros factores <strong>de</strong><br />
campo en aire experimentales no distinguen entre unas y otras sino que dan cuenta <strong>de</strong> todas <strong>el</strong>las en su<br />
conjunto.<br />
(1)<br />
(2)<br />
1213
4. Conclusiones.<br />
Hemos mod<strong>el</strong>ado la radiación dispersa proce<strong>de</strong>nte d<strong>el</strong> cabezal mediante una función gaussiana y obtenido<br />
un valor para la radiación dispersa total que coinci<strong>de</strong> con los <strong>de</strong> la literatura 3 . Este mod<strong>el</strong>o nos permitirá<br />
obtener factores <strong>de</strong> campo en aire para otros tamaños <strong>de</strong> campo y distancias SDD así como estudiar su<br />
influencia en las penumbras <strong>de</strong> los perfiles <strong>de</strong> radiación. También hemos comprobado que la forma <strong>de</strong> la<br />
distribución gaussiana que caracteriza nuestra radiación dispersa no es crítica, ya que las variaciones <strong>de</strong> σ<br />
se traducen en variaciones <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> campo en aire un or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> magnitud inferior.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Micha<strong>el</strong> Karlsson, An<strong>de</strong>rs Ahnesjo, Dietmar Georg. Capítulo 5. Estro Booklet 10.<br />
[2] An<strong>de</strong>rs Ahnesjo. Analytic mod<strong>el</strong>ing of photon scatter from flattening filters in photon therapy beams. Med. Phys<br />
1994; 21 (8):1227-1235.<br />
[3] Timothy C. Zhu, An<strong>de</strong>rs Ahnesjo, Kwok Leung Lam,X.Allen Li. Report of AAPM Therapy Physics Committee<br />
Task Goup 74: In-air output ratio, Sc, for megavoltage photon beams. Med Phys 2009; 36 (11): 5261-5291.<br />
1214
MEDIDA Y ANALISIS DE HETEROGENEIDADES PARA<br />
CONTROL DE CALIDAD DE PLANIFICADORES<br />
E. Angulo Paín 1� , L.J.Ramos Caballero 1 ,J.Lupiani Cast<strong>el</strong>lanos 1 ,A.Ureña Llinares 1 ,<br />
C.Serrano Navarro 2 , D.Lardies Fleta 2 , A. Millán Armengo 2 ,M.A.Iborra Oquendo 1<br />
1 Hospital Universitario Puerta d<strong>el</strong> Mar, Radiofísica, Ana <strong>de</strong> Viya, 21<br />
2 Contecsan S.L., Gil <strong>de</strong> Jasa, 18<br />
RESUMEN<br />
La comprobación d<strong>el</strong> cálculo que realiza un sistema <strong>de</strong> planificación en medios con<br />
heterogeneida<strong>de</strong>s es imprescindible en su aceptación para su uso clínico, en particular se comprueba para<br />
materiales equivalentes a pulmón y diferentes <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> hueso.<br />
En nuestro centro hemos verificado los dos algoritmos <strong>de</strong> cálculo (Clarkson y<br />
Convolución Superposición) d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación PCRT 3D v. 6.0b, según <strong>el</strong> Protocolo nacional<br />
<strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en sistemas <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong> terapia con radiaciones <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> en su prueba<br />
DOH6. Se observa mayor concordancia con los datos experimentales en los cálculos <strong>de</strong> convolución<br />
superposición que cumple, en general, las tolerancias establecidas en <strong>el</strong> protocolo en todas las zonas.<br />
Palabras claves: Radioterapia, Control <strong>de</strong> calidad, Sistema <strong>de</strong> Planificación,<br />
Heterogeneida<strong>de</strong>s, Algoritmos <strong>de</strong> cálculo.<br />
ABSTRACT<br />
Verification of planning system calculation in heterogenuous media is essential to its<br />
acceptance for clinical use, calculation is especially checked for lung equivalent materials and different<br />
bone <strong>de</strong>nsities.<br />
In our center we have verified the two calculation algorithms (Clarkson and Convolution-<br />
Superposition) of the planning system PCRT 3D v.6.0b, according to the <strong>SEFM</strong>´s National Protocol for<br />
quality control in planning systems for radiation therapy in test DOH6. We have observed higher<br />
agreement with the experimental data in convolution-superposition calculations it performs, in general,<br />
the tolerances of the protocol in all areas.<br />
Key Words: Radiotherapy, Quality Control, Planning, Heterogeneities, calculation algorithms.<br />
.<br />
1. Introducción.<br />
El hecho <strong>de</strong> que <strong>el</strong> cuerpo humano presente tejidos con diferentes <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s <strong>el</strong>ectrónicas<br />
(pulmones, grasa, hueso) hace que durante la puesta en marcha <strong>de</strong> un nuevo planificador, o al mod<strong>el</strong>ar un<br />
nuevo ac<strong>el</strong>erador en éste, <strong>de</strong>bamos comprobar la precisión <strong>de</strong> cálculo ante la presencia <strong>de</strong><br />
heterogeneida<strong>de</strong>s en <strong>el</strong> recorrido <strong>de</strong> los haces.<br />
El efecto <strong>de</strong> las heterogeneida<strong>de</strong>s es importante tanto para cálculos <strong>de</strong> dosis absoluta como para<br />
todo <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación. La pérdida o incremento <strong>de</strong> radiación dispersa en <strong>el</strong> medio, no simulada<br />
correctamente en <strong>el</strong> planificador, pue<strong>de</strong> conducir, en situaciones normales en la práctica clínica, a infra- o<br />
sobre- dosificaciones significantes.<br />
Por <strong>el</strong>lo, tal y como recoge <strong>el</strong> Protocolo nacional <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en sistemas <strong>de</strong><br />
planificación <strong>de</strong> terapia con radiaciones <strong>de</strong> la <strong>SEFM</strong> en su prueba DOH6, hemos <strong>de</strong> verificar la precisión<br />
d<strong>el</strong> cálculo en varias condiciones <strong>de</strong> heterogeneidad.<br />
� esther.angulo.sspa@junta<strong>de</strong>andalucia.es.<br />
1215
2. Material y métodos.<br />
Para la realización <strong>de</strong> las medidas experimentales, durante la adquisición <strong>de</strong> datos necesarios<br />
para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> planificador PCRT 3D v.6.0b d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador Siemens<br />
Oncor para fotones <strong>de</strong> 6MV, utilizamos un sistema analizador <strong>de</strong> haces PTW y cámaras <strong>de</strong> ionización TM<br />
31010 y TM 31016 (PTW).<br />
Las medidas se realizaron con campos cuadrados <strong>de</strong> 15 cm x 15 cm, a distancia fuente-superficie<br />
100 cm y se colocaron bajo <strong>el</strong> eje diferentes insertos <strong>de</strong> heterogeneida<strong>de</strong>s (proporcionados por Técnicas<br />
Radiofísicas) a distintas profundida<strong>de</strong>s según se muestra en la imagen.<br />
v. 1.8.<br />
Fig. 1 Esquema <strong>de</strong> insertos utilizados y profundida<strong>de</strong>s a las que se realizaron medidas.<br />
El análisis <strong>de</strong> las curvas experimentales se realizó mediante <strong>el</strong> software <strong>de</strong> PTW Mephisto mc 2<br />
Fig. 2 Montaje realizado para medir las heterogeneida<strong>de</strong>s.<br />
Por otro lado, se simularon maniquís para cada una <strong>de</strong> las diferentes situaciones en <strong>el</strong><br />
planificador PCRT 3D v. 6.0b <strong>de</strong> Técnicas Radiofísicas y se realizaron cálculos mediante los dos los<br />
algoritmos <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> los que dispone: preciso (algoritmo tipo Clarkson) y convolución superposición<br />
para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> perfiles a las mismas profundida<strong>de</strong>s que se realizan las medidas.<br />
La comparación entre los resultados medidos experimentalmente y los calculados con ambos<br />
algoritmos se realizó mediante <strong>el</strong> software Densirad v.3 (Técnicas Radiofísicas).<br />
3. Resultados y discusión.<br />
A continuación se muestran los resultados obtenidos para cada una <strong>de</strong> las diferentes<br />
heterogeneida<strong>de</strong>s y cada una <strong>de</strong> las diferentes profundida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> medida.<br />
1216
Medidas realizadas para <strong>el</strong> teflón:<br />
CÁLCULO PRECISO CÁLCULO SUPERPOSICÓN CONVOLUCIÓN<br />
PROFUNDIDAD 100 mm<br />
PROFUNDIDAD 150 mm<br />
1217
Medidas realizadas para <strong>el</strong> FOAM 1:<br />
CÁLCULO PRECISO CÁLCULO SUPERPOSICÓN CONVOLUCIÓN<br />
PROFUNDIDAD 105 mm<br />
Medidas realizadas para <strong>el</strong> FOAM 2:<br />
PROFUNDIDAD 150 mm<br />
CÁLCULO PRECISO CÁLCULO SUPERPOSICÓN CONVOLUCIÓN<br />
PROFUNDIDAD 100 mm<br />
1218
Medidas realizadas para <strong>el</strong> nylon:<br />
CÁLCULO PRECISO CÁLCULO SUPERPOSICÓN CONVOLUCIÓN<br />
PROFUNDIDAD 100 mm<br />
PROFUNDIDAD 150 mm<br />
Las tolerancias establecidas en <strong>el</strong> protocolo para las diferencias entre las curvas son:<br />
- Zona interna: 95% <strong>de</strong> puntos fuera <strong>de</strong> la sombra <strong>de</strong> la heterogeneidad discrepancia
En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> nylon, se observa que tanto en las zonas <strong>de</strong> penumbra como la zona externa, los<br />
valores están sobrevalorados en comparación con <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> los resultados obtenidos para <strong>el</strong> caso FOAM<br />
y teflón, lo que nos sugiere algún error en esa medida.<br />
4. Conclusiones.<br />
Como se pue<strong>de</strong> observar, los cálculos realizados mediante <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> superposición<br />
convolución nos muestran mayor concordancia con los datos experimentales. Para dicho algoritmo se<br />
cumplen, en general las tolerancias establecidas en <strong>el</strong> protocolo en todas las zonas.<br />
La complejidad práctica, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista experimental, se ha superado gracias al<br />
dispositivo <strong>de</strong> inmersión, pero convendría comparar los resultados con otros métodos <strong>de</strong> medida<br />
(dosimetría <strong>de</strong> p<strong>el</strong>ícula) para confirmar los valores sobre todo para nylon.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Protocolo para control <strong>de</strong> calidad en sistemas <strong>de</strong> planificación <strong>de</strong> terapia con radiaciones ionizantes. <strong>SEFM</strong>. 2005<br />
1220
Sesión A07.<br />
Efectos biológicos <strong>de</strong> la radiación.<br />
1221
DISEÑO CONCEPTUAL DE LOS LABORATORIOS DE<br />
USUARIOS DE HACES DE PROTONES DEL ACELERADOR DE<br />
ESS-BILBAO: APLICACIONES EN BIOLOGÍA DE RADIACIÓN<br />
E. Abad 1,� , R. Martínez 1 , M. Huerta 1 y F.J. Bermejo 1<br />
1 ESS-Bilbao, Universidad d<strong>el</strong> País Vasco. Vivero <strong>de</strong> empresas-Edif. Rectorado. Barrio<br />
Sarriena 48940 Leioa (Vizcaya)<br />
RESUMEN<br />
El diseño básico d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> iones ligeros <strong>de</strong> ESS Bilbao ya está concluido y la<br />
primera fase d<strong>el</strong> proyecto, hasta 50 MeV, se encuentra actualmente en construcción. A<strong>de</strong>más se<br />
está realizando <strong>el</strong> diseño conceptual <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> usuarios <strong>de</strong> la nueva instalación en<br />
Bilbao. Uno <strong>de</strong> los tres laboratorios previstos en la primera fase d<strong>el</strong> proyecto se <strong>de</strong>dicará a<br />
investigación en biología <strong>de</strong> radiación orientada a terapia con protones.<br />
Palabras claves: haz <strong>de</strong> protones, biología <strong>de</strong> radiación.<br />
ABSTRACT<br />
The bas<strong>el</strong>ine <strong>de</strong>sign for the ESS-Bilbao light-ion linear acc<strong>el</strong>erator has been completed and the<br />
first phase of the project, up to 50 MeV, is at present un<strong>de</strong>r construction. Furthermore, the<br />
conceptual <strong>de</strong>sign of the user laboratories for the new Bilbao facility is being carried out. One of<br />
the three foreseen laboratories will be <strong>de</strong>dicated to radiation biology research oriented to proton<br />
beam therapy.<br />
Key Words: proton beam, radiation biology.<br />
1. Introducción.<br />
El ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> iones ligeros <strong>de</strong> ESS-Bilbao ha sido concebido como una máquina<br />
multipropósito, que servirá como <strong>el</strong>emento central <strong>de</strong> una nueva instalación científica en <strong>el</strong> sur <strong>de</strong><br />
Europa en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la ciencia y tecnología <strong>de</strong> los ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> partículas, que dará servicio<br />
a usuarios locales <strong>de</strong> haces <strong>de</strong> protones y neutrones y físicos <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>eradores, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> usar en<br />
su construcción especificaciones compatibles con <strong>el</strong> inyector <strong>de</strong> la Fuente Europea <strong>de</strong> Espalación<br />
(ESS), <strong>de</strong> modo que la tecnología <strong>de</strong>sarrollada pueda ser también útil para este último proyecto,<br />
una vez que comience a materializarse.<br />
En la primera fase d<strong>el</strong> proyecto, se espera proporcionar haces <strong>de</strong> protones <strong>de</strong> hasta 50 MeV para<br />
su uso por parte la comunidad local <strong>de</strong> usuarios, que ha ido <strong>de</strong>mostrando un creciente interés en <strong>el</strong><br />
empleo <strong>de</strong> haces <strong>de</strong> partículas cargadas para variadas ramas <strong>de</strong> las ciencias físicas y biomédicas.<br />
2. Estado actual d<strong>el</strong> proyecto.<br />
Los parámetros básicos <strong>de</strong> la primera fase <strong>de</strong> construcción d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador <strong>de</strong> Bilbao se muestran en<br />
la tabla No.1. Todas las estructuras d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador, en la fase actual <strong>de</strong> diseño o <strong>de</strong>sarrollo,<br />
satisfacen los requerimientos <strong>de</strong> ESS [1].<br />
� Email d<strong>el</strong> autor: eabab@essbilbao.org<br />
1222
Tabla No.1 Parámetros básicos d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador <strong>de</strong> protones <strong>de</strong> ESS Bilbao en la fase I.<br />
2.1 Fuentes <strong>de</strong> iones<br />
Corriente pico máxima 75 mA<br />
Energía final máxima 50 MeV<br />
Potencia d<strong>el</strong> haz máxima 260 kW<br />
Tasa <strong>de</strong> repetición máxima 50 Hz<br />
Longitud d<strong>el</strong> pulso 1.5 ms<br />
Frecuencia <strong>de</strong> los paquetes 352.2 MHz<br />
La primera fuente <strong>de</strong> iones está en fase <strong>de</strong> puesta en marcha. Se trata <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> H - tipo<br />
Penning. Se ha instalado junto con una vasija <strong>de</strong> diagnósticos que incluye medidas <strong>de</strong> corriente <strong>de</strong><br />
haz (transformadores <strong>de</strong> corriente AC y DC y copa <strong>de</strong> Faraday) <strong>de</strong> enegía <strong>de</strong> las partículas<br />
(analizador <strong>de</strong> retardo <strong>de</strong> potencia) y <strong>de</strong> emitancia d<strong>el</strong> haz (pepperpot y cámara CCD). En paral<strong>el</strong>o<br />
se está construyendo una nueva fuente <strong>de</strong> protones tipo ECR.<br />
2.2 Transporte <strong>de</strong> haz a baja energía.<br />
El objetivo d<strong>el</strong> LEBT es transportar <strong>el</strong> haz <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> iones ajustando sus características a<br />
la aceptancia <strong>de</strong> la RFQ. El LEBT se compone <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> solenoi<strong>de</strong>s situados en posiciones<br />
fijas que pue<strong>de</strong>n generar campos magnéticos sintonizables.<br />
2.3 Cuadrupolo <strong>de</strong> radiofrecuencia<br />
El RFQ es un <strong>el</strong>emento <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>eración clave para conseguir los requerimientos <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong><br />
espalación. Este <strong>el</strong>emento es capaz <strong>de</strong> agrupar, focalizar tanto en la dimensión longitudinal como<br />
transversal y <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>erar <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> partículas hasta energías <strong>de</strong> unos pocos MeVs. Este <strong>el</strong>emento<br />
consiste en cuatro secciones <strong>de</strong> 1 m <strong>de</strong> largo cada una (4 m en total) formadas por estructuras <strong>de</strong><br />
cuatro vanos capaces <strong>de</strong> proporcionar a la salida un haz <strong>de</strong> 3 MeV.<br />
2.4 Ca<strong>de</strong>na lineal <strong>de</strong> tubos <strong>de</strong> <strong>de</strong>riva (DTL)<br />
La última estructura ac<strong>el</strong>eradora a temperatura ambiente consiste en tres tanques tipo Álvarez<br />
capaces <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>erar <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> protones hasta una energía <strong>de</strong> 50 MeV. El haz se mantiene enfocado<br />
por <strong>el</strong> efecto d<strong>el</strong> campo magnético producido por PMQs (cuarupolos magnéticos permanentes)<br />
instalados en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> cada tubo <strong>de</strong> <strong>de</strong>riva. El diseño está siendo adaptado d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollado<br />
para <strong>el</strong> proyecto Linac4 d<strong>el</strong> CERN.<br />
2.5 Estructuras Superconductoras<br />
Las cavida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>eración <strong>de</strong> la fase superconductora que se utilizarán son <strong>de</strong> tipo spoke. Estas<br />
cavida<strong>de</strong>s ac<strong>el</strong>erarán <strong>el</strong> haz <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 50 MeV (fin d<strong>el</strong> último tanque <strong>de</strong> DTL) hasta la energía final<br />
<strong>de</strong>seada. Las cavida<strong>de</strong>s superconductoras permiten gradientes <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>eración mayores en<br />
comparación con las cavida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cobre convencionales con menor gasto energético, <strong>de</strong>bido a que<br />
las pérdidas <strong>el</strong>éctricas son mucho menores. Por <strong>el</strong> contrario, requieren una gran cantidad <strong>de</strong><br />
infraestructura criogénica porque las cavida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Nb operan a 4 K. En la primera fase d<strong>el</strong><br />
1223
proyecto se implementará un criomódulo <strong>de</strong> pruebas con dos cavida<strong>de</strong>s capaces <strong>de</strong> ac<strong>el</strong>erar <strong>el</strong> haz<br />
hasta 60 MeV.<br />
2.6 Aplicaciones a 50 MeV<br />
En la primera fase d<strong>el</strong> proyecto los haces <strong>de</strong> protones se van a utilizar en tres laboratrios, una<br />
fuente <strong>de</strong> neutrones a baja energía (aplicaciones neutrónicas) y dos instalaciones <strong>de</strong> irradiación con<br />
protones:<br />
� Protones para Materiales (P4M): instalación <strong>de</strong> irradiación con protones <strong>de</strong> materiales<br />
para futuros reactores <strong>de</strong> fusión con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> simular experimentamente <strong>el</strong> daño por<br />
radiación. Colaboración con la Unidad <strong>de</strong> Tecnología <strong>de</strong> Fusión d<strong>el</strong> CIEMAT.<br />
� Protones para biología (P4B): instalación <strong>de</strong> biología <strong>de</strong> radiación para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> la<br />
respuesta d<strong>el</strong> material biológico (células, tejidos y órganos) a las radiaciones ionizantes,<br />
r<strong>el</strong>evante en investigación biomédica orientada al diseño y optimización <strong>de</strong> la terapia <strong>de</strong><br />
protones.<br />
3. Aplicaciones en biología <strong>de</strong> radiación.<br />
A partir <strong>de</strong> simulaciones <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> iones en la materia, óptica <strong>de</strong> haz y análisis térmicos se<br />
están <strong>de</strong>finiendo las especificaciones y realizando <strong>el</strong> diseño conceptual d<strong>el</strong> laboratorio P4B. Las<br />
especificaciones básicas <strong>de</strong> la instalación se muestran en la tabla No.2.<br />
Tabla No.2 Especificaciones básicas d<strong>el</strong> laboratorio P4B<br />
Energía (con <strong>de</strong>gradadores) 5-50 MeV<br />
Intensidad promedio máxima 1 �A<br />
Dimensiones d<strong>el</strong> haz 1-10 cm en <strong>el</strong> blanco<br />
Condición <strong>de</strong> irradiación en aire<br />
Existen varios códigos computacionales que permiten simular <strong>el</strong> transporte <strong>de</strong> los iones en la<br />
materia. El programa más extendido y sencillo es <strong>el</strong> SRIM/TRIM (Stopping and Range/TRansport<br />
of Ions in Matter) [2]. Utilizando este código se ha calculado <strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> los protones en agua,<br />
como primera aproximación d<strong>el</strong> material biológico, en función <strong>de</strong> la energía, que se muestra en la<br />
figura 1 (a). Como se pue<strong>de</strong> apreciar en la figura, <strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> un haz <strong>de</strong> protones <strong>de</strong> 50 MeV en<br />
agua es <strong>de</strong> unos 20 mm.<br />
1224
Alcance (mm)<br />
30<br />
20<br />
10<br />
Protones en agua<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
E (MeV)<br />
(a)<br />
(b)<br />
Fig. 1 Alcance <strong>de</strong> los protones en agua en función <strong>de</strong> la energía (a). Pérdida <strong>de</strong> energía<br />
(curva <strong>de</strong> Bragg) <strong>de</strong> un haz <strong>de</strong> protones <strong>de</strong> 40 MeV en función <strong>de</strong> la penetración en un<br />
blanco <strong>de</strong> agua (b).<br />
Prdida <strong>de</strong> energ’a (eV/A-ion)<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
Protones 40 MeV en Agua<br />
0 5 10 15 20<br />
Profundidad en <strong>el</strong> blanco (mm)<br />
A diferencia <strong>de</strong> lo que ocurre con los fotones, <strong>el</strong> po<strong>de</strong>r <strong>de</strong> frenado y por tanto la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong><br />
ionización <strong>de</strong> los iones se incrementa notablemente en la parte final d<strong>el</strong> recorrido <strong>de</strong> la partícula,<br />
muy poco antes <strong>de</strong> que su energía caiga a cero, en lo que se <strong>de</strong>nomina <strong>el</strong> pico <strong>de</strong> Bragg, como se<br />
pue<strong>de</strong> ver en la figura 1 (b) para protones <strong>de</strong> 40 MeV en agua. La curva <strong>de</strong> Bragg es <strong>de</strong> gran<br />
importancia en terapia, ya que cambiando la energía <strong>de</strong> la partícula se pue<strong>de</strong> controlar la<br />
profundidad a la que se produce <strong>el</strong> efecto mayor.<br />
El laboratorio <strong>de</strong> biología <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> ESS-Bilbao (P4B) se localiza tras la línea <strong>de</strong><br />
transferencia <strong>de</strong> 50 MeV que ha sido recientemente diseñada [3]. Actualmente se está <strong>de</strong>finiendo<br />
la instrumentación básica asociada a este laboratorio, entre la que se encuentra:<br />
� <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> la línea <strong>de</strong> haz: cuadrupolos <strong>de</strong> focalización o <strong>de</strong> apertura, <strong>de</strong>gradadores <strong>de</strong><br />
energía, diagnósticos…<br />
� escaneado y/o forma d<strong>el</strong> haz mediante colimadores,<br />
� manipulación <strong>de</strong> muestras mediante brazo robótico y alineamiento,<br />
� dosimetría,<br />
� laboratorios auxiliares para preparación y análisis <strong>de</strong> las muestras biológicas.<br />
En la figura 2 se muestra un esquema pr<strong>el</strong>iminar <strong>de</strong> la distribución prevista para la instrumentación<br />
básica asociada al laboratorio P4B.<br />
1225
Fig. 2 Esquema pr<strong>el</strong>iminar <strong>de</strong> la distribución prevista d<strong>el</strong> laboratorio P4B.<br />
Así se preten<strong>de</strong> construir y poner en marcha en un plazo <strong>de</strong> 3-5 años una estación <strong>de</strong> irradiación <strong>de</strong><br />
material biológico (células, tejidos y pequeños animales) con protones para investigar los<br />
mecanismos biológicos involucrados en la respuesta <strong>de</strong> este material a la irradiación. Según una<br />
revisión reciente realizada por Gerardi [4] en Europa existen varias instalaciones <strong>de</strong> haces<br />
micrométricos para estudios <strong>de</strong> radiobiología. Se trata normalmente <strong>de</strong> instalaciones basadas en<br />
ac<strong>el</strong>eradores <strong>el</strong>ectrostáticos <strong>de</strong> poca corriente y energía por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los 10 MeV. Se utilizan por<br />
tanto para irradiaciones in-vitro <strong>de</strong> cultivos c<strong>el</strong>ulares, que estudian efectos <strong>de</strong> bajas dosis <strong>de</strong><br />
radiación como hiper-radiosensibilidad, radio-resistencia inducida, respuesta adaptativa,<br />
inestabilidad genómica y efecto Bystan<strong>de</strong>r. Sin embargo, Goitein [5] en su revisión sobre<br />
radioterapia con partículas cargadas pone <strong>de</strong> manifiesto la necesidad <strong>de</strong> nuevos experimentos <strong>de</strong><br />
radiobiología orientada a estudiar la respuesta <strong>de</strong> organismos completos. Por <strong>el</strong>lo <strong>el</strong> laboratorio<br />
P4B estará orientado entre otros estudios r<strong>el</strong>ativos a:<br />
� nuevas rutas para incrementar la efectividad d<strong>el</strong> tratamiento protegiendo los tejidos sanos,<br />
� daño <strong>de</strong> los tejidos sanos expuestos a los iones,<br />
� respuesta <strong>de</strong> órganos completos y organismos, mediante mod<strong>el</strong>os con pequeños animales,<br />
a diferentes estrategias <strong>de</strong> tratamiento (combinación quimio-radioterapia,<br />
fraccionamiento, terapia con iones modulada en intensidad) basadas en biología.<br />
A<strong>de</strong>más, se está organizando un grupo <strong>de</strong> trabajo formado por físicos, biólogos y médicos que<br />
formen parte <strong>de</strong> la comunidad local <strong>de</strong> usuarios <strong>de</strong> la futura instalación y participe en la <strong>de</strong>finición<br />
<strong>de</strong> un programa <strong>de</strong> utilización y <strong>de</strong> los estudios <strong>de</strong> aplicación.<br />
1226
4. Conclusiones.<br />
La primera fase d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> iones ligeros d<strong>el</strong> proyecto ESS Bilbao se encuentra en fase<br />
<strong>de</strong> construcción y los laboratorios <strong>de</strong> aplicaciones, tanto <strong>de</strong> irradiación con protones como <strong>de</strong><br />
producción <strong>de</strong> neutrones, en fase <strong>de</strong> diseño conceptual. Uno <strong>de</strong> los laboratorios se <strong>de</strong>dicará a<br />
investigación en biología <strong>de</strong> radiación.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Conclusions Report of the ESS-Bilbao Initiative Workshop (2009)<br />
http://www.essbilbao.com/portals/0/ficheros/noticias2/imagenes/conclusions.pdf<br />
[2] Ziegler, J.F., J. Biersack, U. Littmark, The Stopping and Range of Ions in Matte, Pergamon Press, 1985.<br />
http://SRIM.org<br />
[3] Izaola, Z., Bustinduy, I., <strong>de</strong> Cos, D., Rodriguez, I., Martinez, R., Abad, E., Sordo, F., Adams, D., Jago, S,<br />
Bermejo, F.J., Etxebarria, V. and Portilla, J. Design of the Bilbao acc<strong>el</strong>erator low energy extraction lines.<br />
Processdings of the 2011 Particle Acc<strong>el</strong>erator Conference (PAC’11); 2011 March 28-April 1, New York USA.<br />
[4] Gerardi, S. Ionizing Radiation Microbeam Facilities for Radiobiological Studies in Europe J. Radiat. Res., 2009<br />
50: Suppl., A13-A20.<br />
[5] Goitein, M. Trials and tribulations in charged particle radiotherapy. Radiotherapy and Oncology 2010 95: 23-31.<br />
1227
Sesión A08.<br />
Protección y seguridad d<strong>el</strong> paciente.<br />
1228
ESTUDIO DOSIMÉTRICO PARA LA IRRADIACIÓN, DURANTE<br />
EL PRIMER TRIMESTRE DE GESTACIÓN, DE UNA PACIENTE<br />
EMBARAZADA.<br />
G. Sánchez 1,� , M.A. Mendiguren., M. Pacheco, N. Raba y A. Vázquez<br />
1 Institución Hospital Universitario Marqués <strong>de</strong> Val<strong>de</strong>cilla, Servicio <strong>de</strong> radioterapia<br />
oncológica<br />
RESUMEN<br />
Antece<strong>de</strong>ntes y propósito: La información existente acerca <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> radioterapia a<br />
mujeres durante <strong>el</strong> embarazo es limitada. Ante la sitación <strong>de</strong> un evental tratamiento <strong>de</strong> este tipo se<br />
realizó la simulación d<strong>el</strong> mismo utilizando un maniquí antropomórfico. El propósito d<strong>el</strong> presente<br />
estudio es medir la dosis que recibiría <strong>el</strong> feto como consecuencia d<strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> la paciente<br />
durante <strong>el</strong> primer trimestre <strong>de</strong> embarazo y encontrándose <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> tratamiento muy próximo a<br />
la p<strong>el</strong>vis.<br />
Materiales y métodos: Se ha utilizado un maniquí antropomórfico Rando para simular a la<br />
paciente. El estudio se realizó para un único campo <strong>de</strong> tratamiento igual al que <strong>de</strong>bería usarse con<br />
la paciente real. Las medidas <strong>de</strong> dosis se realizaron utilizando dosímetros termoluminiscentes. Se<br />
realizó, a<strong>de</strong>más, un cálculo <strong>de</strong> la dosis a los puntos en los que se estaban situados los dosímetros<br />
termoluminiscentes utilizando <strong>el</strong> sistema computarizado <strong>de</strong> planificación PCRT 3D. Todas las<br />
medidas se realizaron para dos situaciones, una en la que se administra <strong>el</strong> tratamiento sin ningún<br />
blindaje adicional; y otra en la que se aplica un blindaje a la zona d<strong>el</strong> maniquí en la que se localizó<br />
la posición que correspon<strong>de</strong>ría al feto con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> protegerlo <strong>de</strong> la dosis dispersa por la cabeza d<strong>el</strong><br />
ac<strong>el</strong>erador. El blindaje consistió en una mampara plomada y una lámina <strong>de</strong> 5 cm <strong>de</strong> espesor <strong>de</strong><br />
Tungseno. Se utilizó una energía <strong>de</strong> 6 MV para administrar la dosis al maniquí.<br />
Resultados: Se ha observado que los cálculos realizados por <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación<br />
computarizado sobrestima en los dos casos estudiados la dosis. La dosis medida en todos los<br />
puntos en <strong>el</strong> caso en que se aplica <strong>el</strong> blindaje es muy inferior al calculado excepto para puntos a<br />
más <strong>de</strong> 5cm d<strong>el</strong> bor<strong>de</strong> d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> tratamiento. La dosis aumenta ligeramente con la<br />
profundidad siendo mayor, para puntos situados a la misma distancia d<strong>el</strong> bor<strong>de</strong> d<strong>el</strong> campo, para<br />
aqu<strong>el</strong>los a mayor profundidad. Dicho aumento disminuye en importancia con la distancia al bor<strong>de</strong><br />
d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> tratamiento y es más acusado para <strong>el</strong> caso en <strong>el</strong> que no existe blindaje. La<br />
disminución <strong>de</strong> la dosis al aumentar la distancia al bor<strong>de</strong> d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> tratamiento tiene un<br />
comportamiento exponencial para ambos casos. Los resultados obtenidos son compatibles con los<br />
observados en trabajos prece<strong>de</strong>ntes.<br />
Conclusiones: Los sistemas <strong>de</strong> planificación computarizados basados en factores experimentales y<br />
correcciones por inhomogeneidad no proporcionan un cálculo a<strong>de</strong>cuado para puntos que se<br />
encuentran fuera d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> tratamiento. A<strong>de</strong>más, la situación se agrava en situaciones en las que<br />
existen blindajes ya que dichas situaciones no entran en juego a la hora <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>izar <strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
radiación. Si bien, <strong>el</strong> cálculo proporciona una primera aproximación, cuando sea necesario conocer<br />
la dosis en estas circunstancias <strong>de</strong>be realizarse la simulación d<strong>el</strong> tratamiento y medir la dosis en los<br />
puntos <strong>de</strong> interés.<br />
� gsmrfir@gmail.com.<br />
1229
Palabras claves: Radioterapia y embarazo, dosis al feto, dosimetría in vivo, dosis periférica,<br />
riesgo asociado a la radiación.<br />
1. Materiales y métodos.<br />
Todas las irradiaciones en <strong>el</strong> presente estudio se han realizado utilizando haces <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 6<br />
MV producidos por un ac<strong>el</strong>erador lineal (Elekta Precise). La dosis al feto se midió utilizando<br />
dosímetros termoluminiscentes <strong>de</strong> LiF (TLD-100, PTW, Freiburg). Se utilizó una cámra <strong>de</strong><br />
ionización Farmer con un volumen sensible <strong>de</strong> cm3 (No. 30006-584, PTW, Freiburg) para la<br />
calibración <strong>de</strong> los TLD. Se irradiaron <strong>de</strong> forma simultánea los cristales termoluminiscentes y la<br />
cámara utilizando un haz <strong>de</strong> 6 MV y PMMA. Los dosímetros termoluminiscentes se leyeron en un<br />
horno (Fim<strong>el</strong> LTM, PTW, Freiburg).<br />
Para simular la geometría <strong>de</strong> tratamiento se utilizó un maniquí antropomórfico Rando (Al<strong>de</strong>rson<br />
Research Laboratories, Standford, CA). El maniquí se compone <strong>de</strong> varias secciones transversales<br />
<strong>de</strong> 2.5 cm <strong>de</strong> espesor numeradas d<strong>el</strong> 0 al 35. En todas las secciones d<strong>el</strong> maniquí pue<strong>de</strong>n<br />
encontrarse perforaciones separadas entre si 1.5 cm en las que alojar los dosímetros<br />
termoluminiscentes. Se realizaron las medidas <strong>de</strong> dosis en las secciones d<strong>el</strong> maniquí 31, 32, 33 y<br />
34 para tener en cuneta las posibles localizaciones d<strong>el</strong> embrión durante <strong>el</strong> primer trimestre <strong>de</strong><br />
gestación. Para cada una <strong>de</strong> estas secciones se consi<strong>de</strong>raron puntos <strong>de</strong> medida a distinta distancia<br />
d<strong>el</strong> bor<strong>de</strong> d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> tratamiento (Tabla No.1).<br />
Se ha utilizado <strong>el</strong> sistema computarizado <strong>de</strong> planificación PCRT-3D (Técnicas Radiofísicas,<br />
Zaragoza) para realizar los cálculos <strong>de</strong> la dosis en los puntos en los que se ha medido utilizando<br />
TLD. La dosis calculada en estos puntos se compara con las dos situaciones medidas, aqu<strong>el</strong>la en la<br />
que <strong>el</strong> tratamiento se administra sin protección y aqu<strong>el</strong>la en la que se interpone un blindaje para<br />
proteger la región abdominal. El sistema <strong>de</strong> planificación no mod<strong>el</strong>iza la segunda <strong>de</strong> las<br />
situaciones ya que en este último caso únicamnete la radiación dispersa por <strong>el</strong> volumen radiado d<strong>el</strong><br />
paciente contribuirá a la dosis en <strong>el</strong> feto.<br />
1230
Tabla No.1 Medidas con los <strong>de</strong> los dosímetros termoluminiscentes<br />
Profundidad<br />
(cm)<br />
Distancia al<br />
bor<strong>de</strong> d<strong>el</strong> campo<br />
(cm)<br />
Medida sin<br />
protección<br />
(% dosis<br />
prescrita)<br />
Medida con<br />
protección (%<br />
dosis<br />
prescrita)<br />
Cálculo (%<br />
dosis<br />
prescrita)<br />
0.5 2.7 1.48 0.42 2.37<br />
11.0 5.4 1.24 0.43 1.97<br />
5.0 10.4 0.39 0.16 1.80<br />
14.0 1.9 2.78 1.19 3.31<br />
7.5 4.4 2.20 0.92 2.87<br />
7.5 9.8 0.58 0.56 0.33<br />
9.5 2.7 3.65 1.30 3.95<br />
14.0 4.5 2.36 1.19 3.20<br />
9.5 7.3 1.07 0.54 1.72<br />
7.5 0.9 12.33 2.38 9.75<br />
11.0 2.1 5.00 2.03 5.13<br />
7.5 5.3 1.2 0.78 2.18<br />
Fig. 1 (Izquierda) Disposición d<strong>el</strong> maniquí y los <strong>el</strong>ementos d<strong>el</strong> blindaje. (Derecha)<br />
Uno <strong>de</strong> los cortes d<strong>el</strong> maniquí con flechas indicando la posición <strong>de</strong> los dosímetros<br />
termoluminiscentes.<br />
1231
2. Resultados<br />
2.1. Dosis al feto <strong>de</strong>bida a la radiación dispersa<br />
En la figura 2 aparecen las medidas realizadas con <strong>el</strong> maniquí Rando para los casos con y sin<br />
blindaje así como <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> los cálculos realizados con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> planificación. En la<br />
tabla 1 aparece la posición <strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> medida en r<strong>el</strong>ación al campo <strong>de</strong> tratamiento y los<br />
valores <strong>de</strong> la dosis representados en la figura anterior. A diferencia <strong>de</strong> otros estudios anteriores en<br />
<strong>el</strong> presente trabajo se ha estudiado la dosis <strong>de</strong>bida a la radiación dispersa en las proximida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong><br />
campo <strong>de</strong> tratamiento, esto es, para distancias que van <strong>de</strong> 0.9 cm a 10.4 cm d<strong>el</strong> bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> campo. Se<br />
ha encontrado que para un tratamiento en <strong>el</strong> que se pretenda administrar 40 Gy al tumor las dosis<br />
que recibiría <strong>el</strong> feto van <strong>de</strong> 0.16-4.93 Gy para <strong>el</strong> caso en que no existe blindaje y <strong>de</strong> 0.06-0.95 Gy<br />
en <strong>el</strong> caso en que se aplica blindaje. En ambos casos, como era <strong>de</strong> esperar, la máxima dosis ocurre<br />
para la posición más próxima al bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> campo y la menor para aqu<strong>el</strong>la que se encuentra más<br />
alejada. La dosis calculada es superior a la dosis medida para todos los puntos estudiados en <strong>el</strong><br />
caso en que se aplica blindaje. Para los puntos más próximos al bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> campo, distancias<br />
inferiores a 2 cm, <strong>el</strong> cálculo sobrestima <strong>de</strong> forma importante la dosis. En <strong>el</strong> caso en que no existe<br />
blindaje <strong>el</strong> cálculo se aproxima mejor a la dosis medida si bien sigue sobrestimando la dosis en<br />
prácticamente todos los casos.<br />
Fig. 2 Dosis frente a distancia al bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> campo para los distintos cortes d<strong>el</strong> maniquí.<br />
1232
2.2. Depen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la dosis al feto con la profundidad<br />
Para ambos casos, con y sin blindaje, se ha encontrado que la dosis aumenta ligeramente con la<br />
profundidad d<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> medida. Los valores medidos para las dos situaciones estudiadas<br />
aparecen en la figura 3. En <strong>el</strong> caso sin protección esta <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia es más acentuada para los<br />
puntos más próximos al bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> campo, 0 a 4 cm, y es prácticamente inexistente más allá <strong>de</strong> los 5<br />
cm. Con blindaje <strong>el</strong> aumento <strong>de</strong> la dosis con la profundidad es muy pequeño pero, por otro lado, es<br />
más in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la distancia al bor<strong>de</strong> d<strong>el</strong> campo.<br />
Fig. 3 Depen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la dosis con la profundidad: (a) sin blindaje, (b) con blindaje.<br />
- 2.3. Decrecimiento exponencial con la distancia al bor<strong>de</strong> d<strong>el</strong> campo<br />
El efecto <strong>de</strong> la variación <strong>de</strong> la dosis con la distancia al bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> campo para aqu<strong>el</strong>los puntos que se<br />
encuentran a una misma profundidad aparece en la figura 4. Se observa que en los dos casos<br />
estudiados los valores experimentales se ajustan a un comportamiento exponencial. El<br />
comportamiento exponencial <strong>de</strong> la dosis con la distancia al bor<strong>de</strong> d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> tratamiento indica que <strong>el</strong><br />
efecto <strong>de</strong> la atenuación d<strong>el</strong> haz domina sobre <strong>el</strong> build-up y <strong>el</strong> <strong>de</strong>crecimiento con la distancia <strong>de</strong> la<br />
radiación dispersa; estos dos últimos efectos <strong>de</strong>ben canc<strong>el</strong>arse mutuamente.<br />
Fig.4 Ajuste exponencial <strong>de</strong> la dosis medida mediante TLD para los puntos situados a una<br />
profundidad <strong>de</strong> 8 cm en <strong>el</strong> maniquí con respecto a las distintas distancias al bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> campo.<br />
1233
3. Conclusiones<br />
El presente estudio se concentra en las características <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong>positada a distancia muy<br />
próximas al haz <strong>de</strong> tratamiento (0-10 cm) en <strong>el</strong> que caso en que aplicamos un blindaje. Los sistemas<br />
<strong>de</strong> planificación computarizados basados en factores experimentales y correcciones por<br />
inhomogeneidad no proporcionan un cálculo a<strong>de</strong>cuado para puntos que se encuentran fuera d<strong>el</strong> haz<br />
<strong>de</strong> tratamiento. La situación se agrava cuando existen blindajes ya que estos casos no se consi<strong>de</strong>ran<br />
al mod<strong>el</strong>izar <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación. Si bien, <strong>el</strong> cálculo constituye una primera aproximación;, cuando<br />
sea necesario conocer la dosis en estas circunstancias resulta conveniente realizar la simulación d<strong>el</strong><br />
trata- miento y medir la dosis en los puntos <strong>de</strong> interés. Deben analizarse las características <strong>de</strong> cada<br />
tratamiento a la hora <strong>de</strong> tomar una <strong>de</strong>cisión sobre su viabilidad. Por ejemplo, en nuestro caso<br />
concreto:<br />
� Para distancias al bor<strong>de</strong> d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> tratamiento más allá <strong>de</strong> los 5 cm <strong>el</strong> cálculo proporciona<br />
valores cuya diferencia con los valores medidos es d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la incertidumbre <strong>de</strong> éstos por lo<br />
que los cálculos pue<strong>de</strong>n utilizarse en la valoración.<br />
� Para puntos más próximos al bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> campo (< 5cm) <strong>de</strong>bido a la sobreestimación d<strong>el</strong> cálculo,<br />
los valores obtenidos no son a<strong>de</strong>cuados y pue<strong>de</strong>n conducirnos a <strong>de</strong>scartar un tratamiento que es viable<br />
y seguro.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Josipovic, M. and Nystrom, H. and Kajaer-Kristoffersen, F., IMRT in a pregnant patient: how to reduce the fetal<br />
dose?, Medical Dosimetry 2009, 34:301-310.<br />
[2] Kase, K.R. and Svensson, G.K. and Wolbarst A.B. and Marks M.A., Measurements of dose from secondary<br />
radiation outsi<strong>de</strong> a treatment fi<strong>el</strong>d, Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., 1983, 9: 1177-1183.<br />
[3] Mazonakis, M. and Varveris, H. and Fasoulaki, M. and Damilakis, J., Radiotherapy of Hodking's disease in early<br />
pregnancy: embryo dose measurements, Raiotherapy and Oncology, 2003, 66: 333-339.<br />
[4] Mutic, S., and Esthappan, J. and Klein, E., Peripheral dose distributions for a linear acc<strong>el</strong>erator equipped with a<br />
secondary multileaf collimator and universal wedge, Journal of Applied Clinical Medical Physics, 2002, 3: 302-309.<br />
[5] Stovall, M., and Blackw<strong>el</strong>l, C.R. and Cundiff, J. and Novack, D.H. and Palta, J.R. and Wagner, L.K. and Webster,<br />
E. W. and Shalek, R.J., Fetal dose from radiotherapy with photon beams: Report of AAPM Radiation Therapy<br />
Committee Task Group No. 36, Med. Phys., 1995, 1: 63-82.<br />
[6] Van <strong>de</strong>r Giessen, P., A simple and generally applicable method to estimate the peripheral dose in radiation<br />
t<strong>el</strong>etherapy with high energy X-rays or gamma radiation, Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys., 1996, 35: 1059-<br />
1068.<br />
1234
VALORES DE REFERENCIA EN LOS INDICADORES DE DOSIS<br />
A PACIENTE<br />
Gómez Llorente P. L. � , Hernán<strong>de</strong>z Rodríguez J., Ramos Pacho J.A., Ver<strong>de</strong> V<strong>el</strong>asco<br />
J.M., Fernán<strong>de</strong>z Bor<strong>de</strong>s M., Martín Rincón C., Montes Fuentes C., García Repiso S., De<br />
Sena Espin<strong>el</strong> E., Martín Núñez J.<br />
Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica.<br />
Paseo <strong>de</strong> San Vicente 58-182. CP: 37007.<br />
Tlfn: 923291180; Fax: 923291459<br />
RESUMEN<br />
El RD 1976/1999 [1] establece la necesidad <strong>de</strong> tomar valores <strong>de</strong> referencia para los indicadores <strong>de</strong><br />
dosis a paciente en las <strong>de</strong>nominadas exploraciones complejas. En este trabajo estudiamos los datos<br />
recogidos en este tipo <strong>de</strong> exploraciones en nuestro hospital, observando la gran variabilidad <strong>de</strong> los<br />
valores para una misma exploración, incluso en <strong>el</strong> mismo equipo, tal y como correspon<strong>de</strong> a este<br />
tipo <strong>de</strong> estudios, que como su propio nombre indica son complejos, y por lo tanto son susceptibles<br />
<strong>de</strong> complicaciones específicas <strong>de</strong> cada paciente.<br />
Palabras claves: Indicadores <strong>de</strong> dosis, Dosis <strong>de</strong> referencia, exploraciones complejas, TC, producto dosis<br />
área (PDA)<br />
ABSTRACT<br />
RD 1976/1999 [1] requires stablishing reference values for absorbed dose indicators in the so<br />
called complex explorations. This paper presents the data obtained in our hospital, showing the<br />
great variability of the measurements, even for the same kind of exploration and using the same xray<br />
tube. It proves that these explorations are really complex, since they <strong>de</strong>pend strongly on many<br />
factors.<br />
Key Words: Dose Indicators, Dose reference lev<strong>el</strong>s, CT, Special radiology procedure, Dose Area Product<br />
(DAP)<br />
1. Introducción.<br />
El RD 1976/1999 [1] sobre Garantía <strong>de</strong> Calidad en Radiodiagnóstico estableció las bases para<br />
<strong>de</strong>sarrollar la Protección Radiológica d<strong>el</strong> Paciente, en cumplimiento <strong>de</strong> la correspondiente<br />
directiva EURATOM [2]. Transcurridos más <strong>de</strong> diez años <strong>de</strong> aplicación, consi<strong>de</strong>ramos urgente la<br />
revisión y actualización <strong>de</strong> su contenido, <strong>de</strong>bido a las implicaciones legales que conlleva lo<br />
dispuesto en él, sobre todo en los aspectos que tienen que ver con la medida <strong>de</strong> los indicadores <strong>de</strong><br />
dosis a paciente, y más concretamente en las exploraciones <strong>de</strong>nominadas “complejas” y “TAC”.<br />
� radioproteccion.husa@saludcastillayleon.es<br />
1235
2. Material y métodos.<br />
Para este trabajo se han recopilado datos <strong>de</strong> distintas exploraciones realizadas en dos salas <strong>de</strong><br />
hemodinámica y una <strong>de</strong> radiología vascular d<strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca. Los distintos<br />
tipos <strong>de</strong> exploraciones han sido:<br />
- En Hemodinámica: angioplastias, coronografía y cateterismos<br />
- En Vascular: arteriografías <strong>de</strong> miembros inferiores, troncos supraaórticos, cerebral y<br />
centimetrada<br />
Para todos los casos, los datos que se han obtenido en pacientes han sido: número <strong>de</strong> imágenes,<br />
tiempo <strong>de</strong> escopia y producto dosis por área (PDA) en escopia y en grafía. Para cada exploración<br />
se hace un estudio estadístico simple, en <strong>el</strong> que obtenemos valores medios y <strong>de</strong>sviaciones típicas,<br />
con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> analizar la vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> la metodología que se expone en <strong>el</strong> Real Decreto.<br />
También se muestran resultados d<strong>el</strong> producto dosis por longitud (DLP), que es un indicador <strong>de</strong><br />
dosis absorbida en Tomografía Computarizada (TC), para cuatro equipos en exploraciones<br />
rutinarias <strong>de</strong> cráneo, tórax y abdomen sobre pacientes reales, y se aborda la necesidad <strong>de</strong><br />
puntualizar la metodología exigida por <strong>el</strong> RD para la obtención d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
En la tabla No. 1 se presentan los valores medios y las <strong>de</strong>sviaciones típicas obtenidas para las<br />
diversas exploraciones estudiadas. Este valor no se correspon<strong>de</strong> al obtenido con la metodología<br />
expuesta en [1], pero pone <strong>de</strong> manifiesto la gran variabilidad que aparece en <strong>el</strong> PDA en este tipo <strong>de</strong><br />
exploraciones, ya que po<strong>de</strong>mos observar cómo la <strong>de</strong>sviación típica toma valores comparables a los<br />
d<strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> la magnitud evaluada<br />
Tabla No.1 Datos obtenidos en hemodinámica y vascular.<br />
Equipo<br />
Hemodinámica<br />
Vascular<br />
Tipo <strong>de</strong> Nº estudios Valor medio<br />
exploración evaluados PDA (Gy·cm 2 Desviación<br />
) típica (%)<br />
Coronografía 22 74,740 73,74<br />
Angioplastia<br />
percutánea<br />
33 145,36 70,72<br />
Cateterismo<br />
Arteriografía <strong>de</strong><br />
27 82,250 59,83<br />
miembros<br />
inferiores<br />
33 138,35 59,84<br />
Arteriografía<br />
cerebral<br />
20 136,70 64,56<br />
TSA 12 119,10 54,62<br />
Centimetrada 6 549,88 21,44<br />
En la Tabla No.2 se muestran los valores obtenidos d<strong>el</strong> DLP en distintos equipos y exploraciones<br />
<strong>de</strong> tomografía computarizada. En este caso se observa que para bastantes exploraciones las<br />
1236
<strong>de</strong>sviaciones entre los valores son también muy gran<strong>de</strong>s en todos los casos salvo en las<br />
exploraciones craneales, don<strong>de</strong> la variabilidad <strong>de</strong> las caracteristicas <strong>de</strong> los pacientes son menores.<br />
Tabla No.2 Datos obtenidos en TC.<br />
Equipo<br />
Tipo <strong>de</strong><br />
exploración<br />
Nº estudios<br />
evaluados<br />
Valor medio<br />
DLP (Gy·cm)<br />
Desviación<br />
típica (%)<br />
TC1<br />
1217,8 2,900<br />
TC2<br />
TC3<br />
Cráneo<br />
5<br />
584,80<br />
1307,4<br />
2,560<br />
10,50<br />
TC4 855,86 4,330<br />
TC1<br />
525,13 17,19<br />
TC2<br />
TC3<br />
Tórax 5<br />
388,12<br />
954,64<br />
29,28<br />
47,81<br />
TC4 424,32 13,85<br />
TC1<br />
759,80 33,51<br />
TC2<br />
TC3<br />
Abdomen 5<br />
526,10<br />
1269,5<br />
18,40<br />
23,72<br />
TC4 462,48 13,10<br />
Siguiendo las directrices expuestas en [1] po<strong>de</strong>mos realizar <strong>el</strong> cálculo d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia d<strong>el</strong><br />
PDA con 5 pacientes que a la vista <strong>de</strong> los valores registrados pue<strong>de</strong>n ser:<br />
O bien los 5 que han recibido mayor dosis (Valor ref máx) o <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> tods los registrados<br />
(Valor ref medio) o <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> los 5 que han recibido menor dosis (Valor ref mín). A<strong>de</strong>mas<br />
<strong>de</strong> estos resultados, en la Tabla No.3 mostramos, la r<strong>el</strong>ación entre los valores máximos y<br />
mínimos.<br />
Tabla No.3 Comparaciones con los valores <strong>de</strong> referencia en hemodinámica y vascular.<br />
Equipo Tipo <strong>de</strong><br />
Exploración<br />
Hemodinámica<br />
Vascular<br />
Valor ref<br />
max<br />
(Gy·cm 2 )<br />
Valor ref<br />
medio<br />
(Gy·cm 2 )<br />
Valor ref<br />
min.<br />
(Gy·cm 2 )<br />
Valor<br />
Max/Valor<br />
Min<br />
Coronografía 151,99 57,850 25,130 6,04<br />
Angioplastia<br />
percutánea<br />
346,89 117,70 45,900 7,56<br />
Cateterismo 187,89 66,060 16,280 11,5<br />
Arteriografía<br />
<strong>de</strong> miembros<br />
inferiores<br />
290,22 115,58 48,700 5,96<br />
Arteriografía<br />
cerebral<br />
268,66 108,02 53,860 4,99<br />
TSA 180,84 115,52 60,460 2,99<br />
Centimetrada 589,08 496,24 1,19<br />
A la vista <strong>de</strong> los resultados, po<strong>de</strong>mos comprobar cómo los valores <strong>de</strong> referencia pue<strong>de</strong>n,<br />
empleando la metodología expuesta en [1|, sufrir, para la misma exploración y equipo,<br />
oscilaciones gran<strong>de</strong>s, hasta d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> un factor 10, que sin duda plantean la necesidad <strong>de</strong><br />
establecer una referencia válida para cualquier equipo en un tipo <strong>de</strong> exploración<br />
1237
4. Conclusiones.<br />
Establecer valores <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> dosis a paciente en exploraciones complejas tiene como<br />
inconveniente <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong> que, para cada paciente, <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> muchos<br />
factores, y en casi todos los casos la <strong>de</strong>sviación típica supone más d<strong>el</strong> 50% d<strong>el</strong> valor central<br />
(media). Si a<strong>de</strong>más se disminuye <strong>el</strong> número <strong>de</strong> datos a cinco como exige <strong>el</strong> RD, <strong>el</strong> indicador tiene<br />
todavía menos vali<strong>de</strong>z. Hay que recordar que la referencia se obtiene la primera vez que se evalúa<br />
y que es base d<strong>el</strong> resultado d<strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad en sucesivos ejercicios ya que <strong>de</strong> ser superada ha<br />
<strong>de</strong> realizarse <strong>el</strong> control completo <strong>de</strong> parámetros esenciales, lo cual a tenor <strong>de</strong> lo <strong>de</strong>scrito carece <strong>de</strong><br />
fundamento científico. Sería <strong>de</strong>seable establecer otro tipo <strong>de</strong> valoraciones que no <strong>de</strong>pendan <strong>de</strong> las<br />
características <strong>de</strong> cada paciente y proceso por que en este casos <strong>el</strong> indicador <strong>de</strong> dosis se aleja d<strong>el</strong><br />
funcionamiento d<strong>el</strong> equipo<br />
En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> TC, en cambio, la dispersión <strong>de</strong> valores es menor, sobre todo en cráneo, si bien<br />
pudiendo utilizar como magnitud <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> CTDIvol, creemos que buscar una referencia en <strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> DLP carece <strong>de</strong> sentido, porque este parámetro <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la longitud explorada, y ésta<br />
pue<strong>de</strong> variar mucho en las exploraciones <strong>de</strong> tórax y abdomen, no sólo entre distintas instalaciones,<br />
sino incluso consi<strong>de</strong>rando un mismo equipo, por motivos inherentes a cada paciente<br />
individualmente consi<strong>de</strong>rado.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] REAL DECRETO 1976/1999, Criterios <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico.<br />
[2] CONSEJO DE LA UNIÓN EUROPEA, DIRECTIVA 97/43 EURATOM <strong>de</strong> 30 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 1997,. Protección <strong>de</strong><br />
la salud frente a los riesgos <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes en exposiciones médicas.<br />
1238
CALCULO DE LA CAPA HEMIRREDUCTORA EN TAC<br />
MEDIANTE CÁMARA LÁPIZ<br />
F. Sáez 1,� , M.A. Benito, M.Sáez 2 , P.M.Collado 3 A. García Migu<strong>el</strong> 4<br />
1 Complejo Asistencial <strong>de</strong> Zamora, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, C/ Hernán Cortés nº 40, CP:<br />
49021 Zamora<br />
2 Hospital <strong>de</strong> Fuenlabrada, Servicio <strong>de</strong> Oncología, C/ Camino d<strong>el</strong> molino 2, CP:<br />
28942 49021 Zamora<br />
3 Centro <strong>de</strong> Investigación Biomédica <strong>de</strong> la Rioja (CIBIR), Servicio De Radiofísica y<br />
Protección Radiológica, C/ Piqueras 98, CP: 26006 Logroño (La Rioja).<br />
4 Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P.R, Pº <strong>de</strong> San<br />
Vicente 58 – 162, CP: 37007 (Salamanca)<br />
RESUMEN<br />
Introducción: Para equipos <strong>de</strong> Tomografía Axial Computerizada (TAC), El Protocolo Español <strong>de</strong><br />
Control <strong>de</strong> Calidad en Radiodiagnóstico establece la Capa Hemirreductora como uno <strong>de</strong> los<br />
parámetros para evaluar la calidad d<strong>el</strong> haz. Cuando se efectúa un cambio <strong>de</strong> tubo, se han<br />
observado variaciones entre <strong>el</strong> CTDI medido en maniquí, así como en la dosis medida en aire en<br />
<strong>el</strong> isocentro aunque <strong>el</strong> tubo sea d<strong>el</strong> mismo mod<strong>el</strong>o que <strong>el</strong> anterior. Esta variación d<strong>el</strong> rendimiento<br />
podría <strong>de</strong>berse en parte a diferencias en la filtración total d<strong>el</strong> tubo. La medida <strong>de</strong> la filtración a<br />
través <strong>de</strong> la Capa Hemirreductora (CHR) no se hace habitualmente porque <strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector<br />
su<strong>el</strong>e ser más gran<strong>de</strong> que <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación. Planteamos un método para medir la Capa<br />
Hemirreductora usando la geometría <strong>de</strong> la cámara lápiz, <strong>de</strong>tector diseñado específicamente para<br />
haces <strong>de</strong> radiación más pequeños que él. Se hacen medidas en un TAC Siemens Somatom<br />
Emotion. Material y métodos: Se utiliza un <strong>el</strong>ectrómetro RADCAL 9095 con cámara lápiz. Se<br />
coloca la cámara lápiz en <strong>el</strong> isocentro d<strong>el</strong> TAC, con su eje coinci<strong>de</strong>nte con <strong>el</strong> eje perpendicular al<br />
plano <strong>de</strong> radiación en una posición fija <strong>de</strong> forma que no se mueva aunque se mueva la mesa. Se<br />
carga una exploración <strong>de</strong> topograma (Scout) con <strong>el</strong> tubo en la posición vertical, manteniendo<br />
siempre la misma longitud <strong>de</strong> exploración. Se hacen varias medidas para estimar la<br />
reproducibilidad d<strong>el</strong> disparo. Posteriormente, se van añadiendo capas <strong>de</strong> Aluminio en la posición<br />
d<strong>el</strong> tubo y se mi<strong>de</strong> <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la dosis. Con los valores, se hace una interpolación logarítmica para<br />
calcular la Capa Hemirreductora. A través <strong>de</strong> la CHR y <strong>de</strong> tablas <strong>de</strong> coeficientes <strong>de</strong> atenuación d<strong>el</strong><br />
Aluminio se estima la energía efectiva d<strong>el</strong> haz. Se mi<strong>de</strong> También la dosis en maniquí cilíndrico <strong>de</strong><br />
16 cm. <strong>de</strong> diámetro usando un protocolo <strong>de</strong> adquisición clínico, así como la dosis en aire en<br />
isocentro. Se mi<strong>de</strong> la Capa Hemirreductora para 80, 110 y 130 kV. Resultados: La Capa<br />
Hemirreductora para 80, 110 y 130 kV es <strong>de</strong> 4.6, 6.4 y 7.4 mm Al respectivamente, usando un<br />
protocolo <strong>de</strong> Topograma (espesor d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación: 2 mm). Haciendo las medidas directas con<br />
un multímetro, se obtienen unas CHR <strong>de</strong> 4.8 (80 kV), 5.9 (110 kV) y 7.1 mm Al (130 kV). En<br />
cuanto a las medidas con maniquí, también presentan una fuerte <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con la calidad d<strong>el</strong><br />
haz. La variación d<strong>el</strong> cociente entre la dosis en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> maniquí y la dosis en aire para una<br />
misma energía es también un indicador <strong>de</strong> una posible variación <strong>de</strong> la filtración d<strong>el</strong> tubo. Los<br />
valores d<strong>el</strong> cociente entre la lectura en aire y la lectura en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> un maniquí <strong>de</strong> cabeza fueron<br />
0.565, 0.648 y 0.672 para 80, 110 y 130 kV, respectivamente. Discusión: Los TAC mo<strong>de</strong>rnos<br />
utilizan una gran variedad <strong>de</strong> filtros aplanadores y atenuadores, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> la técnica y <strong>el</strong><br />
protocolo s<strong>el</strong>eccionado, lo que pue<strong>de</strong> dar lugar a que los valores <strong>de</strong> dosis medidos sean distintos<br />
aunque se utilice <strong>el</strong> mismo KV, mA, tiempo <strong>de</strong> rotación, espesor <strong>de</strong> haz <strong>de</strong> radiación y paso <strong>de</strong><br />
mesa. Por tanto, las medidas siempre <strong>de</strong>ben hacerse usando <strong>el</strong> mismo protocolo médico. En caso<br />
<strong>de</strong> que sea accesible por <strong>el</strong> usuario, pue<strong>de</strong> ser recomendable disparar en modo Servicio con <strong>el</strong> tubo<br />
� fsaezb@saludcastillayleon.es<br />
1239
siempre en una misma posición. Las medidas d<strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> la dosis en aire y en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong><br />
maniquí también presentan una fuerte <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con la energía, por lo que se pue<strong>de</strong>n tomar<br />
como valores <strong>de</strong> referencia Conclusiones: El uso <strong>de</strong> cámara lápiz permite estimar la Capa<br />
Hemirreductora, solventando <strong>el</strong> problema <strong>de</strong> que <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector sea más pequeño que <strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
radiación. Este método permite r<strong>el</strong>acionar cambios en <strong>el</strong> CTDI con la filtración d<strong>el</strong> tubo. De forma<br />
alternativa, se pue<strong>de</strong> tomar <strong>el</strong> cociente (Dosis Aire/Dosis maniquí ) como valor <strong>de</strong> referencia.<br />
Palabras claves: TAC, Control <strong>de</strong> calidad, Capa Hemirreductora, cámara lápiz, energía efectiva.<br />
ABSTRACT<br />
The measurement of the half-Value Layer in CT Scanners is difficult due to the narrow radiation<br />
beam. In this paper, we use the ionization chamber used for CTDI measurements, in wich the size<br />
of the <strong>de</strong>tector is much bigger than the radiation thickness. We measure the dose in Scout Mo<strong>de</strong>,<br />
with the tube on the top of the gantry, adding layers of Aluminium, and making the chamber static<br />
(it doesn’t move when the table does). We compare the measurements obtained with this method<br />
with those values obtained with a calibrated multimeter (Unfors). Finally, we measure the dose in<br />
the isocenter (air) and in the center of a head Phantom, and we set the quotient between these two<br />
values as a reference value to see changes in X-Ray tube filtering.Results: The Values of Half<br />
Value Layer measured with the pencil chamber were 4.6 (80 kV), 6.6 (110 kV) and 7.4 mm Al<br />
(130 kV). Values obtained with Unfors were 4.8 (80 kV), 5.9 (110 kV) and 7.1 (130 kV) mm Al.<br />
The quotient of doses in air and in the center of the Head CT phantom were 0.565, 0.648 and<br />
0.672 for 80, 110 and 130 kV. Discussion: These values can be set as reference values, to see<br />
how changes the filtration with time, but we must remember that CT Scanners use a wi<strong>de</strong> range of<br />
filters <strong>de</strong>pending on the technique (Body scan, Head scan, Scout mo<strong>de</strong>, etc.). So we must use<br />
always the same technique.<br />
Key Words: CT, Half Value Layer (HVL), effective energy.<br />
1. Introducción.<br />
El Protocolo Español <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad en Radiodiagnóstico [1], en su nueva revisión<br />
establece la Capa Hemirreductora (CHR) como un parámetro a evaluar con periodicidad anual o<br />
tras cambios. El problema asociado con la medición <strong>de</strong> este parámetro, así como la exactitud y<br />
reproducibilidad <strong>de</strong> la tensión, estriba en que <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación es muy estrecho, lo cual requiere<br />
<strong>de</strong>tectores con un tamaño <strong>de</strong> la zona efectiva <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección más pequeña. Una alternativa es usar<br />
una cámara lápiz, aprovechando las singulares características: es un <strong>de</strong>tector específicamente<br />
diseñado para medir haces <strong>de</strong> radiación más pequeños que la propia cámara. En este trabajo<br />
presentamos las medidas realizadas en <strong>el</strong> TAC <strong>de</strong> nuestro Servicio, comparandolas con las lecturas<br />
que da un multímetro. Por último, evaluamos <strong>el</strong> utilizar <strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> la dosis medida en <strong>el</strong><br />
isocentro en <strong>el</strong> aire y en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> un maniquí <strong>de</strong> cabeza como una medida indirecta <strong>de</strong> la<br />
energía.<br />
2. Material y Métodos.<br />
El equipo estudiado es un Siemens Somatom Emotion (equipo monocorte). El <strong>de</strong>tector utilizado es<br />
un <strong>el</strong>ectrómetro RADCAL 9095 con cámara lápiz. Se utilizaron planchas <strong>de</strong> Aluminio (hasta 10.6<br />
mm).<br />
1240
Otra dificultad añadida <strong>de</strong> medir la capa Hemirreductora es que requiere hacer medidas con <strong>el</strong> tubo<br />
en posición estática. Por lo general, esto no es accesible al usuario común, sino que hay que operar<br />
<strong>el</strong> equipo en un modo reservado al Servicio Técnico <strong>de</strong> la Unidad. La única forma para un Usuario<br />
normal <strong>de</strong> conseguir esto es en modo <strong>de</strong> Topograma (también llamado Escanograma o Scout). Sin<br />
embargo, <strong>el</strong> movimiento <strong>de</strong> la mesa durante <strong>el</strong> mismo imposibilita poner encima <strong>de</strong> la misma <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>tector. Por lo tanto, hay que poner <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en una posición que se mantenga estática,<br />
in<strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> movimiento <strong>de</strong> la mesa.<br />
2.1 Medida <strong>de</strong> la HVL con láminas <strong>de</strong> Aluminio.<br />
Se colocó <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> plano <strong>de</strong> imagen d<strong>el</strong> TAC, coincidiendo <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la<br />
cámara con <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> plano <strong>de</strong> imagen y con <strong>el</strong> eje <strong>de</strong> la cámara paral<strong>el</strong>o al eje <strong>de</strong> giro. Se<br />
utilizó un larguero para conseguir que la cámara no se mioviera durante <strong>el</strong> moviniemto <strong>de</strong> la<br />
mesa. Con <strong>el</strong> tubo en posición AP, se cargaron diferentes topogramas manteniendo los mA y <strong>el</strong><br />
tiempo <strong>de</strong> disparo fijos. El espesor d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación no se pue<strong>de</strong> modificar (2 mm), sin<br />
embargo sí se pue<strong>de</strong> cambiar <strong>el</strong> kilovoltaje d<strong>el</strong> mismo, así como la intensidad <strong>de</strong> la corriente.<br />
Previamente, y para cada kilovoltaje, se hicieron 5 medidas para evualuar la reproducibilidad <strong>de</strong><br />
los disparos. Después, para cada kilovoltaje, se fueron poniendo sucesivamente capas <strong>de</strong> Aluminio<br />
en la parte <strong>de</strong> arriba d<strong>el</strong> gantry (a la salida d<strong>el</strong> haz). Con las medidas obtenidas, y pasando las<br />
medidas a escala logarítmica, se hizo una interpolación <strong>de</strong> los datos para calcular la CHR.<br />
Una <strong>de</strong> las posibles fuentes <strong>de</strong> incertidumbre <strong>de</strong> este método es que la parte <strong>de</strong> la radiación<br />
dispersa generada en <strong>el</strong> Aluminio podría alcanzar <strong>el</strong> resto d<strong>el</strong> volumen activo <strong>de</strong> la cámara lápiz,<br />
falseando la medida, ya que para medir la CHR hay que medir <strong>el</strong> haz primario atenuado. Sin<br />
embargo, esta contribución se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>spreciar <strong>de</strong>bido a que la radiación generada por efecto<br />
Compton en <strong>el</strong> Aluminio se <strong>de</strong>sviará preferentemente, para estas energías, con ángulos bastante<br />
gran<strong>de</strong>s, por lo que no alcanzarán la cámara lápiz, objeto que subtien<strong>de</strong> un ángulo sólido muy<br />
pequeño <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> la radiación Compton.<br />
2.2 Medidas con multímetro calibrado.<br />
Para la medida directa <strong>de</strong> la CHR se utilizó un multímetro mod<strong>el</strong>o UNFORS, calibrado para<br />
mwdir CHR hasta 14 mm Al, y que proporciona la CHR con una única medida d<strong>el</strong> haz. Según las<br />
especificaciones d<strong>el</strong> fabricante, este equipo está calibrado para medir calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> hasta 14 mm Al.<br />
Para maximizar <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo (aquí sí interesa que <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación abarque todo <strong>el</strong><br />
campo), se midió no en <strong>el</strong> isocentro sino en <strong>el</strong> extremo opuesto <strong>de</strong> la circunferencia d<strong>el</strong> gantry<br />
respecto al tubo.<br />
2.3 Medidas d<strong>el</strong> cociente CTDI aire/Centro <strong>de</strong> maniquí.<br />
Por último, para medir <strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> dosis en aire y en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> maniquí, se utilizó un<br />
maniquí <strong>de</strong> cabeza (16 cm <strong>de</strong> diámetro) con un inserto central para introducir la cámara lápiz.<br />
Utilizando un protocolo <strong>de</strong> exploración secuencial, se midió la dosis con la cámara en aire y en <strong>el</strong><br />
centro <strong>de</strong> un maniquí <strong>de</strong> PMMA <strong>de</strong> 16 cm <strong>de</strong> espesor, y se tomó <strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> ambos valores<br />
como un “Indice <strong>de</strong> calidad” d<strong>el</strong> haz. Los disparos se hicieron con 100 mA, 1s <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong><br />
rotación y espesor <strong>de</strong> corte <strong>de</strong> 10 mm, en un modo especial <strong>de</strong> la máquina (“TestBolus”), que<br />
permite hacer adquisiciones sin que se mueva la mesa. Por último, se compararon las medidas con<br />
valores anteriores correspondientes a tubos distintos.<br />
1241
3. Resultados y discusión.<br />
3.1 Medida <strong>de</strong> la HVL con láminas <strong>de</strong> Aluminio y con multímetro Unfors.<br />
En la Tabla 1 se muestran los resultados <strong>de</strong> las medidas realizadas para evaluar la extactitud y<br />
reproducibilidad. Vemos que la reproducibilidad esta <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un 0.3 % para todas las calida<strong>de</strong>s.<br />
Tabla No.1 Verificacion <strong>de</strong> la reproducibilidad y linealidad <strong>de</strong> la dosis en modo topograma.<br />
Dosis medidas en <strong>el</strong> isocentro. Se indican las condiciones <strong>de</strong> disparo d<strong>el</strong> Topograma.<br />
kV mA t (s)<br />
Lectura<br />
(��Gy)<br />
Desv Est.<br />
R<strong>el</strong>ativa (%)<br />
80 100 3.4 710,1 0.3<br />
110 100 3.4 1528,4 0.2<br />
130 100 3.4 2155,8 0.2<br />
Una vez comprobada la reproducibilidad <strong>de</strong> los disparos, se midió añadiendo sucesivamente capas<br />
<strong>de</strong> Aluminio. En la Figura 1 se muestran los valores r<strong>el</strong>ativos obtenidos, en escala logarítmica,<br />
representados frente a los mm <strong>de</strong> Aluminio.<br />
Fig. 1 Representación, en escala logarítmica, <strong>de</strong> la exposición r<strong>el</strong>ativa frente a los<br />
mm <strong>de</strong> Al<br />
En la tabla 2 se muestran los valores obtenidos <strong>de</strong> la capa Hemirreductora a partir <strong>de</strong> la<br />
interpolación entre los valores. Para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> 80 kV, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> mm <strong>de</strong> Aluminio disponibles<br />
nos permitió calcular la 2ª CHR. Con estos valores, y a través <strong>de</strong> tablas <strong>de</strong> coeficientes <strong>de</strong><br />
atenuación para <strong>el</strong> Aluminio [2], se <strong>de</strong>terminó la energía efectiva <strong>de</strong> cada calidad, entendida como<br />
la energía <strong>de</strong> un haz monoenergético con la misma Capa Hemirreductora. No obstante, hay que<br />
tener en cuenta que esta energía efectiva se consigue en modo topograma. En modo exploración<br />
(secuencial o h<strong>el</strong>icoidal), los filtros aplanadores y compensadores que utilice serán distintos, por lo<br />
1242
que estos valores se <strong>de</strong>ben tomar como valores <strong>de</strong> referencia, y para evaluar su evolución intertubo<br />
o intratubo (endurecimiento progresivo d<strong>el</strong> haz)<br />
Tabla No.2 Valores <strong>de</strong> CHR, en mm Al, medido con planchas <strong>de</strong> Aluminio y con medidas<br />
directas d<strong>el</strong> Unfors, para disparos en modo Topograma (Scout)<br />
Medidas con cámara lápiz Medidas con Unfors<br />
kV<br />
1ª CHR<br />
(mm Al)<br />
2ª CHR<br />
(mm Al)<br />
E Efectiva<br />
(keV)<br />
CHR<br />
(mm Al)<br />
kVp<br />
medido<br />
80 4.6 5.8 40.9 4.8 77.28<br />
110 6.4 -------- 48.4 5.9 108.5<br />
130 7.4 -------- 52.1 7.1 117.9<br />
3.2 Cocientes <strong>de</strong> las lecturas <strong>de</strong> dosis en aire y en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> maniquí.<br />
En la Tabla 2 vienen indicadas las condiciones <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> la adquisición secuencial, así como<br />
sus resultados. Obsérvese que en este caso la contribución <strong>de</strong> la radiación dispersa en <strong>el</strong> resto <strong>de</strong><br />
volumen activo <strong>de</strong> la cámara es mayor que en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las medidas con Aluminio, ya que <strong>el</strong><br />
<strong>el</strong>emento dispersor (<strong>el</strong> maniquí) está en contacto directo con la cámara, que a<strong>de</strong>más subtien<strong>de</strong> un<br />
ángulo sólido al estar mucho más cerca. No obstante, hay que tomar estos valores como una<br />
referencia<br />
Tabla No.2 Valores <strong>de</strong> dosis medidas en aire y en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> un maniquí <strong>de</strong> cabeza, y<br />
cociente entre ambas medidas<br />
kV mA Slice (mm) t(s)<br />
Aire<br />
(�Gy)<br />
Centro <strong>de</strong><br />
Maniquí (µGy)<br />
D Aire/ D<br />
Maniquí<br />
80 100 10 1 1029.3 581.7 0.565<br />
110 100 10 1 2224.3 1441.5 0.648<br />
130 100 10 1 3134.0 2105.3 0.672<br />
Para cada energía, se pue<strong>de</strong>n tomar estos valores como valores <strong>de</strong> referencia y ver su variación<br />
intra-tubo (progresivo endurecimiento d<strong>el</strong> haz) o intertubo. En la Figura nº 3 viene un histórico <strong>de</strong><br />
las últimas medidas <strong>de</strong> estos valores tomadas en cada cambio <strong>de</strong> tubo<br />
1243
Fig. 3 Variación d<strong>el</strong> cociente, para las 80, 110 y 130 kV, <strong>de</strong> las dosis medidas en aire<br />
y en maniquí en cada cambio <strong>de</strong> tubo<br />
4. Conclusiones.<br />
La medida <strong>de</strong> la Capa Hemirreductora con cámara lápiz es un sistema sencillo para evaluar la<br />
filtración d<strong>el</strong> tubo, así como para <strong>de</strong>tectar variaciones en la energía efectiva. En caso <strong>de</strong> no po<strong>de</strong>r<br />
usar este método, se pue<strong>de</strong> tomar como valores <strong>de</strong> referencia <strong>el</strong> cociente <strong>de</strong> las medidas tomadas<br />
en <strong>el</strong> isocentro en aire y en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> un maniquí cilíndrico <strong>de</strong> cabeza.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] <strong>SEFM</strong>-SEPR-SERAM. Equipos <strong>de</strong> Tomografía Computerizada. Protocolo Español <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad <strong>de</strong><br />
Radiodiagnóstico –Aspectos Técnicos Borrador 4-Revisión 2010.<br />
[2] http://www.physics.nist.gov/PhysRefData/XrayMassCoef/ElemTab/z13.html.<br />
1244
IMPLANTACIÓN DE UN SISTEMA DE SEGURIDAD EN EL<br />
PROCESO RADIOTERÁPICO<br />
Or<strong>el</strong>lana Salas A. � , M<strong>el</strong>gar Pérez J. , C. Arrocha Acevedo F.<br />
Hospital Punta <strong>de</strong> Europa, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica, Algeciras<br />
RESUMEN<br />
Es necesario conseguir sistemas <strong>de</strong> trabajo seguros para cada proceso sanitario en los que estemos<br />
involucrados. La seguridad d<strong>el</strong> paciente en <strong>el</strong> proceso radioterápico es fundamental para los<br />
Servicios <strong>de</strong> Radiofísica. Para la implementación d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> seguridad se han establecido los<br />
objetivos, indicadores y barreras que nos permita medir <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> seguridad, así como su<br />
vigilancia y control. Se ha creado un Informe <strong>de</strong> Seguridad que incluye los distintos pasos d<strong>el</strong><br />
proceso radioterápico. Analizando la seguridad se extrae que los riesgos son apreciables e incluso<br />
importantes, siendo necesario <strong>el</strong> control <strong>de</strong> las variables <strong>de</strong> riesgo, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> tomar medidas<br />
preventivas que limiten la posibilidad <strong>de</strong> eventos adversos.<br />
Palabras claves: seguridad, calidad, radioterapia.<br />
ABSTRACT<br />
It is necessary to ensure the systems of work will be safe for each healthcare process in which we<br />
are involved. Patient safety in the radiotherapy process is critical for the Department of Medical<br />
Physics. To implement the safety system have been established aims, indicators and barriers to<br />
enable us to measure the <strong>de</strong>gree of security, surveillance and control. It has created a Safety Report<br />
that inclu<strong>de</strong>s the steps of the radiotherapy process. By means of the analysis of the security, it has<br />
<strong>de</strong>terminated that the risks are significant and important, being necessary to control the risk<br />
factors, in addition to taking preventive measures to limit the possibility of adverse events.<br />
Key Words: safety, quality, radiotherapy.<br />
1. Introducción.<br />
Los sistemas <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la sanidad son complejos. Incluso las<br />
activida<strong>de</strong>s más rutinarias implican enca<strong>de</strong>nar y coordinar un número importante <strong>de</strong> acciones a<br />
<strong>de</strong>sarrollar por diversos profesionales <strong>de</strong> especialida<strong>de</strong>s distintas. Estos sistemas su<strong>el</strong>en fallar<br />
<strong>de</strong>bido a una combinación <strong>de</strong> pequeños fallos a lo largo d<strong>el</strong> proceso, cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los<br />
insuficiente para causar <strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte. Debemos conseguir sistemas <strong>de</strong> trabajo seguros para cada<br />
proceso en que estemos involucrados, por lo que resulta fundamental implementar sistemas <strong>de</strong><br />
seguridad que permitan evaluar y <strong>de</strong>scubrir los puntos vulnerables en todas las fases d<strong>el</strong> proceso 1,<br />
2, 3 .<br />
En <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica d<strong>el</strong> Hospital Punta <strong>de</strong> Europa<br />
se ha implantado un sistema <strong>de</strong> seguridad para <strong>el</strong> proceso radioterápico <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> análisis y<br />
evaluación <strong>de</strong> la cultura <strong>de</strong> seguridad d<strong>el</strong> Servicio.<br />
� ajosarc@gmail.com<br />
1245
2. Material y Métodos.<br />
La metodología seguida para <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> seguridad para <strong>el</strong><br />
proceso radioterápico ha sido la establecida en <strong>el</strong> Plan <strong>de</strong> Calidad para <strong>el</strong> Sistema Nacional <strong>de</strong><br />
Salud d<strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Sanidad y Consumo 4 .<br />
De forma general se establecieron los objetivos, indicadores y barreras que nos<br />
permitan medir <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> seguridad, así como su monitorización y control una vez implantado.<br />
En primer lugar, se construyeron dos diagramas <strong>de</strong> flujo: un mapa con las áreas <strong>de</strong> personal<br />
implicadas, los profesionales que las componen y los respectivos responsables y otro con los<br />
objetivos buscados por cada área <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> proceso total. A continuación, se realizó una<br />
valoración d<strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> cada objetivo e indicador mediante una matriz <strong>de</strong> riesgo en la que se<br />
estima la probabilidad <strong>de</strong> ocurrencia y la gravedad en caso <strong>de</strong> que ocurra. Por último, se<br />
<strong>de</strong>scribieron las acciones correctoras (barreras) correspondiente a cada indicador.<br />
Se creó un Informe <strong>de</strong> Seguridad que abarcara todos los pasos d<strong>el</strong> proceso para cada<br />
paciente, completando <strong>el</strong> ya existente en <strong>el</strong> Servicio, <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> cual se encuentran las barreras <strong>de</strong><br />
seguridad para todo <strong>el</strong> proceso radioterápico.<br />
Los objetivos <strong>de</strong>finidos han sido: Simulación, Planificación, Transmisión <strong>de</strong> Datos,<br />
Puesta y Registro.<br />
Los indicadores establecidos para la Simulación son: I<strong>de</strong>ntificación d<strong>el</strong> Paciente,<br />
Creación / Duplicidad d<strong>el</strong> Paciente en la Tomografía Computarizada (TC), Petición <strong>de</strong> la TC,<br />
Localización anatómica, Verificación d<strong>el</strong> Simulador, Asignación <strong>de</strong> imágenes TC / Sistema <strong>de</strong><br />
Planificación (SP), Inmovilización d<strong>el</strong> Paciente y D<strong>el</strong>imitación <strong>de</strong> Volúmenes <strong>de</strong> Riesgo. Para la<br />
Planificación son: Control <strong>de</strong> Calidad, Control <strong>de</strong> Parámetros <strong>de</strong> Seguridad, Informe dosimétrico<br />
y Cálculo in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> las Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Monitor. Para la Transmisión <strong>de</strong> Datos son:<br />
Coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> todos los Registros <strong>de</strong> Datos (Ficha-SP-Unidad <strong>de</strong> Tratamiento). Para la Puesta<br />
son: Verificación mediante imágenes <strong>de</strong> control y Verificación mediante indicadores <strong>de</strong> la<br />
unidad <strong>de</strong> tratamiento. El indicador para <strong>el</strong> objetivo Registro es: Registro d<strong>el</strong> Informe <strong>de</strong><br />
Seguridad completo.<br />
Debido a su importancia y complejidad <strong>el</strong> control <strong>de</strong> Calidad d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador y equipamiento<br />
se trata <strong>de</strong> forma in<strong>de</strong>pendiente.<br />
3. Resultados y Discusión.<br />
D<strong>el</strong> análisis en cuanto a seguridad d<strong>el</strong> paciente <strong>de</strong> los distintos objetivos e indicadores<br />
que se incluyen en <strong>el</strong> proceso radioterápico se extrae que los riesgos son apreciables e incluso<br />
importantes en <strong>de</strong>terminados indicadores, por lo que habrá que tener un exhaustivo control <strong>de</strong> las<br />
variables <strong>de</strong> riesgo, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> tomar medidas preventivas que eviten cualquier posible riesgo al<br />
paciente. Esto se trata <strong>de</strong> solventar mediante <strong>el</strong> Informe <strong>de</strong> Seguridad, <strong>el</strong> cual será evaluado<br />
semestralmente para comprobar su eficacia y si es necesario modificado según las necesida<strong>de</strong>s e<br />
inci<strong>de</strong>ncias <strong>de</strong>tectadas. Este Informe <strong>de</strong> Seguridad queda incluido en <strong>el</strong> Programa <strong>de</strong> Garantía <strong>de</strong><br />
Calidad en Radioterapia d<strong>el</strong> centro.<br />
1246
Fig. 1 Informe <strong>de</strong> Seguridad d<strong>el</strong> Paciente en <strong>el</strong> proceso radioterápico. Se incluyen las<br />
barreras para los objetivos: simulación, planificación, transmisión <strong>de</strong> datos y puesta<br />
<strong>de</strong> tratamiento.<br />
1247
4. Conclusiones.<br />
Se ha creado un sistema <strong>de</strong> seguridad para <strong>el</strong> proceso radioterápico mediante la introducción<br />
<strong>de</strong> un Informe <strong>de</strong> Seguridad para cada paciente. Este informe <strong>de</strong> seguridad se <strong>de</strong>scribe mediante objetivos,<br />
indicadores y barreras y quedará registrado. Se estableció una periodicidad para su revisión.<br />
REFERENCIAS<br />
Fig. 2 Anexos d<strong>el</strong> Informe <strong>de</strong> Seguridad. Se incluyen los parámetros específicos a<br />
evaluar en la transmisión <strong>de</strong> datos, informe dosimétrico, cálculo in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong><br />
unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> monitor y diagrama <strong>de</strong> flujo explicativo sobre la aplicación d<strong>el</strong> Informe<br />
<strong>de</strong> Seguridad.<br />
[1] LT Khon, JM Corrigan, MS Donalson. To err Is Human: Building a Safer Health System. National Aca<strong>de</strong>my<br />
Press, Washington DC, 1999. http://books.nap.edu/catalog/9728.html?onpi_newsdoc112999<br />
1248
[2] An organization with memory. The Stationery Office, London, 2000.<br />
http://www.dh.gov.uk/assetRoot/04/06/50/86/04065086.pdf<br />
[3] First National Report on Patient Safety. Australian Council for Safety and Quality in Health Care. 2001.<br />
http://www.safetyandquality.org/articles/Publications/firstreport.pdf<br />
[4] Informe Plan <strong>de</strong> Calidad para <strong>el</strong> Sistema Nacional <strong>de</strong> Salud 2006 – 2010. Ministerio <strong>de</strong> Sanidad y Política Social,<br />
Madrid. http://www.msc.es/organizacion/sns/planCalidadSNS/docs/InformePlanCalidad_ESP.pdf<br />
1249
SEGURIDAD EN LA INSERCIÓN DE LOS DATOS DEL<br />
PLANIFICADOR EN EL SISTEMA DE REGISTRO Y<br />
VERIFICACIÓN, Y EN LA HISTORIA CLÍNICA<br />
A. Cámara 1,� , D. Martinez 1 , M. M<strong>el</strong>chor 1 , F. Cand<strong>el</strong>a 1 , M. Asensio 1 S. Gil 1 V. Borredá 1<br />
1 Hospital Universitario <strong>de</strong> La Ribera, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica.<br />
Ctra. De Corbera, km.1, 46600 – Alzira (Valencia)<br />
RESUMEN<br />
Un proceso crítico <strong>de</strong> un Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica es la gestión <strong>de</strong> los<br />
datos resultantes <strong>de</strong> la planificación <strong>de</strong> los tratamientos <strong>de</strong> Oncología Radioterápica, incluyendo<br />
tanto su inserción en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> registro y verificación d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador lineal (datos con los que<br />
posteriormente se tratará a los pacientes) como su registro final en la historia clínica. Se han<br />
generado tres scripts en <strong>el</strong> planificador Pinnacle 8.0m para mejorar <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> inserción <strong>de</strong> los<br />
datos en un tratamiento <strong>de</strong> radioterapia tanto en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> registro y verificación, como en la<br />
historia clínica. Los tres pasos d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> inserción son: chequeo <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> la<br />
planificación, generación <strong>de</strong> las series <strong>de</strong> verificación y envío <strong>de</strong> estos datos. Estos scripts<br />
optimizan todo <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> transferencia <strong>de</strong> datos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la planificación hasta la puesta en<br />
tratamiento <strong>de</strong> un paciente <strong>de</strong> radioterapia. Se presenta la metodología basada en Scripts d<strong>el</strong><br />
planificador para automatizar todo <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la información, y los resultados y<br />
conclusiones obtenidos tras su utilización rutinaria en <strong>el</strong> Servicio.<br />
Palabras claves: Planificación, registro y verificación, inserción, historia <strong>el</strong>ectrónica.<br />
ABSTRACT<br />
A critical process in a Radiophysics Department is the management of all the data involved in the<br />
plannification process of the radiotherapy treatments, and their export to the Record and Verify<br />
System. Three scripts have been created in the treatment planning system (RTP), Pinnacle 8.0m, to<br />
improve the insertion process of the radiation treatment data into the record and verify system, and<br />
<strong>el</strong>ectronic medical record. The three steps of the insertion process are: check the planning data,<br />
create series verification data and export treatment data. These scripts optimize the whole process<br />
of data tranfer from the RTP until the beginning of a radiotherapy patient. Here it’s <strong>de</strong>scribed the<br />
script based methodology used to automatize all the process, and the results and conclusions<br />
obtained their use.<br />
Key Words: planning, record and verify, export, <strong>el</strong>ectronic clinical history.<br />
1. Introducción.<br />
Debido a la evolución <strong>de</strong> las técnicas <strong>de</strong> tratamiento y a su cada vez mayor complejidad<br />
incluyendo mayor número <strong>de</strong> campos y menores márgenes sobre los volúmenes blancos, se genera<br />
un mayor volumen <strong>de</strong> información que dificulta su gestión y revisión <strong>de</strong> un modo manual.<br />
Para po<strong>de</strong>r gestionar y conservar <strong>de</strong> modo eficiente y fiable este cada vez mayor volumen <strong>de</strong> datos<br />
se han implementado en <strong>el</strong> planificador tres scripts que permiten, respectivamente, verificar que<br />
los parámetros críticos están correctamente en la planificación, adaptar los datos al proceso <strong>de</strong><br />
� acamara@hospital-ribera.com.<br />
1250
inserción, y exportarlos al sistema <strong>de</strong> registro y verificación (R&V) y al sistema <strong>de</strong> imagen portal<br />
(Portal Vision).<br />
2. Material y Métodos.<br />
Fig. 1 Menu <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> que se lanzan los tres Scripts<br />
<strong>de</strong>scritos.<br />
En Radiofísica se dispone d<strong>el</strong> Planificador Pinnacle 8.0m, red Oncentra (compuesta d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
registro y verificación VISIR y <strong>de</strong> la historia <strong>el</strong>ectrónica interna EPF) y ac<strong>el</strong>eradores VARIAN CLINAC<br />
2100C/D, y en <strong>el</strong> Servicio se han <strong>de</strong>sarrollado tres scripts para la gestión automática <strong>de</strong> todos los datos<br />
r<strong>el</strong>evantes antes mencionados. Estos scripts se ejecutan sólo <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> que, justo antes <strong>de</strong> enviar la<br />
planificación para su aprobación al médico, <strong>el</strong> Radiofísico haya ejecutado otro script (Ref:1) que bloquea<br />
en <strong>el</strong> planificador todos los archivos r<strong>el</strong>acionados, <strong>de</strong> modo que no puedan ser ya modificados. Pasamos a<br />
continuación a <strong>de</strong>scribirlos:<br />
1) Script “Chequear”. Al ejecutar este script se comprueban ciertos parámetros <strong>de</strong> la planificación y <strong>de</strong><br />
la historia clínica d<strong>el</strong> paciente, se presentan diversos avisos en caso <strong>de</strong> errores en los parámetros<br />
introducidos. Concretamente se encarga <strong>de</strong> comprobar:<br />
i. la correcta nomenclatura <strong>de</strong> los campos (ángulo <strong>de</strong> gantry y giro <strong>de</strong> mesa) (Fig. 2),<br />
ii. que todos <strong>el</strong>los están calculados para <strong>el</strong> mismo ac<strong>el</strong>erador(Fig. 3),<br />
iii. la existencia o no <strong>de</strong> bloques en los campos(Fig. 4),<br />
iv. que los campos tienen peso no nulo(Fig. 5),<br />
v. que la tabla <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s es la d<strong>el</strong> TAC correcto (Fig. 6)<br />
vi. que están introducidos todos los datos d<strong>el</strong> paciente (Fig. 7).<br />
Si estos parámetros no coinci<strong>de</strong>n o son erróneos, la macro informa <strong>de</strong> dón<strong>de</strong> se localiza <strong>el</strong> fallo para<br />
po<strong>de</strong>r revisarlo y/o modificarlo, y en este caso, manualmente:<br />
- En los campos mal nombrados se corrige <strong>el</strong> nombre.<br />
- En los casos en los que <strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador cambie, se comprueba para qué ac<strong>el</strong>erador se propuso la<br />
puesta en tratamiento d<strong>el</strong> paciente y se modifica los campos que no coincidan, recalculando la<br />
planificación para <strong>el</strong> mismo ac<strong>el</strong>erador.<br />
- Los bloques <strong>de</strong> los campos <strong>de</strong> fotones o <strong>el</strong>ectrones se revisan si son correctos, en caso contrario<br />
se <strong>el</strong>imina y se recalcula.<br />
1251
- Los campos con peso nulo se <strong>el</strong>iminan <strong>de</strong> la planificación.<br />
- Si falta <strong>el</strong> número <strong>de</strong> historia d<strong>el</strong> paciente se completa la historia clínica.<br />
Durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> chequeo va informando <strong>de</strong> los posibles fallos y finaliza con <strong>el</strong> mensaje<br />
“Comprobación finalizada” si todo ha ido bien.<br />
2) Script “Procesar”. El siguiente script en utilizarse es “Procesar”, que envía a la red Oncentra (a EPF)<br />
los datos d<strong>el</strong> tratamiento en formato pdf, genera tantas series <strong>de</strong> verificación como isocentros tenga <strong>el</strong><br />
tratamiento, crea <strong>el</strong> histograma dosis-volumen, y finalmente genera un archivo con todas las<br />
imágenes <strong>de</strong> las isodosis <strong>de</strong> tratamiento, y al acabar emite un mensaje “Todo OK”. En <strong>de</strong>talle:<br />
i. Genera archivos con los datos d<strong>el</strong> histograma necesarios para que una hoja Exc<strong>el</strong> (<strong>el</strong>aborada<br />
en <strong>el</strong> Servicio) nos permita, no sólo reproducir las curvas, sino interactuar con <strong>el</strong>las <strong>de</strong> modo<br />
similar a como se hace en <strong>el</strong> planificador (visualizando los porcentajes <strong>de</strong> cada volumen <strong>de</strong><br />
interés cubiertos por <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> dosis introducido en <strong>de</strong>terminada casilla). (Fig.8-abajo)<br />
ii. Para crear <strong>el</strong> archivo Exc<strong>el</strong> d<strong>el</strong> histograma dosis-volumen, <strong>el</strong> script discrimina entre órganos<br />
<strong>de</strong> riesgo y volúmenes blancos según si su letra inicial es mayúscula o minúscula. Permite<br />
asignar una dosis prescrita a los volúmenes <strong>de</strong> tratamiento y unas dosis <strong>de</strong> tolerancia a los<br />
órganos <strong>de</strong> riesgo.<br />
iii. Genera asimismo un reporte en formato pdf con las curvas <strong>de</strong> isodosis <strong>de</strong> cada corte d<strong>el</strong><br />
TAC: activa los volúmenes blancos en 2D <strong>de</strong> mayor a menor volumen, para que se<br />
visualicen simultáneamente sin que se solapen, va realizando capturas <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> cada<br />
uno <strong>de</strong> los cortes axiales d<strong>el</strong> TAC, y las junta en un mismo pdf.<br />
iv. Crea las series <strong>de</strong> tratamiento y <strong>de</strong> verificación, necesarias para la puesta en tratamiento d<strong>el</strong><br />
paciente, así como las imágenes portales (RDRs) <strong>de</strong> todos los campos <strong>de</strong> tratamiento.<br />
Primero genera tantas series <strong>de</strong> tratamiento como series tenga <strong>el</strong> plan para su posterior<br />
inserción, <strong>de</strong>spués genera tantas series <strong>de</strong> verificación como isocentros tenga la<br />
planificación. Cada serie <strong>de</strong> verificación consta <strong>de</strong> 4 campos, un campo <strong>de</strong> posicionamiento<br />
con los <strong>de</strong>splazamientos d<strong>el</strong> isocentro respecto a la posición <strong>de</strong> TAC, y tres campos G0,<br />
G90 y G270 para la verificación portal previa al tratamiento. (Fig. 8-arriba).<br />
v. Por último, anexa todos estos documentos a la historia <strong>el</strong>ectrónica d<strong>el</strong> paciente. (Fig. 9)<br />
Este script requiere una mínima interacción d<strong>el</strong> técnico. Realiza los pasos intermedios necesarios<br />
para obtener unos resultados uniformes, como quitar la visualización <strong>de</strong> los haces, los órganos <strong>de</strong><br />
riesgo, bolus y puntos (en 2D y 3D), y volúmenes <strong>de</strong> tratamiento en 3D; a<strong>de</strong>más configura las<br />
láminas d<strong>el</strong> MLC en transparente para que se puedan utilizar como referencia las estructuras<br />
anatómicas que hay <strong>de</strong>trás <strong>de</strong> <strong>el</strong>las.<br />
3) Script “Insertar”. Las rutinas <strong>de</strong> inserción las ejecuta <strong>el</strong> tercer script, que actua enviando los datos e<br />
imágenes d<strong>el</strong> tratamiento y series <strong>de</strong> verificación asociadas, tanto al sistema <strong>de</strong> R&V como al Portal<br />
Vision. Discrimina (en función <strong>de</strong> su nombre) si un volumen <strong>de</strong>be aparecer o no en las RDRs d<strong>el</strong><br />
Portal Vision (para ser utilizado como volumen <strong>de</strong> referencia en la comprobación d<strong>el</strong><br />
posicionamiento d<strong>el</strong> paciente). Para <strong>el</strong>lo <strong>el</strong> nombre d<strong>el</strong> volumen <strong>de</strong>be ir seguido <strong>de</strong> la terminación<br />
“RDR” (Fig. 10).<br />
3. Resultados y Discusión.<br />
Hace aproximadamente dos años, las primeras inserciones <strong>de</strong> toda la información <strong>de</strong> un paciente<br />
proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> la planificación <strong>de</strong> su tratamiento <strong>de</strong> radioterapia, incluyendo <strong>el</strong> resumen proveniente d<strong>el</strong><br />
planificador con todos los datos <strong>de</strong> los haces y <strong>de</strong> la prescripción, la distribución <strong>de</strong> las isodosis <strong>de</strong><br />
tratamiento en todos los cortes <strong>de</strong> TAC, <strong>el</strong> histograma Dosis-Volumen <strong>de</strong> tratamiento, y las imágenes<br />
1252
digitales <strong>de</strong> los campos <strong>de</strong> tratamientos y <strong>de</strong> verificación., requería un trabajo laborioso y muy manual,<br />
tardando en torno a una hora.<br />
Actualmente, una vez planificado <strong>el</strong> tratamienti <strong>de</strong> un paciente y bloqueado por <strong>el</strong> radiofísico, <strong>el</strong> proceso<br />
<strong>de</strong> inserción, realizado por <strong>el</strong> técnico, es más mecánico y se ha conseguido reducir a unos 10 minutos la<br />
duración <strong>de</strong> la parte <strong>de</strong> la inserción correspondiente a Pinnacle, reduciéndose en la mayoría <strong>de</strong> los casos la<br />
interacción d<strong>el</strong> operador con <strong>el</strong> planificador en este proceso a menos <strong>de</strong> 10 clicks <strong>de</strong> ratón.<br />
Fig. 2 Nombre d<strong>el</strong> campo no coinci<strong>de</strong> con<br />
ángulo <strong>de</strong> gantry y mesa.<br />
Fig. 3 Campos calculados en diferentes ac<strong>el</strong>eradores.<br />
Fig. 4 Campos <strong>de</strong> MLC con bloque auxiliar. Fig. 5 Campos con peso cero.<br />
1253
Fig. 6 Tabla <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> otro TAC Fig. 7 Falta <strong>de</strong> datos clínicos d<strong>el</strong> paciente.<br />
Fig. 8 Campos <strong>de</strong> verificación (0, 90, 270) para cada isocentro (arriba) e histograma dosis-volumen (abajo).<br />
1254
Fig. 9 Registro en la historia clínica d<strong>el</strong> paciente. Los primeros cinco proce<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la inserción con los tres<br />
scripts, los últimos son impresiones d<strong>el</strong> reporte <strong>de</strong> los campos <strong>de</strong> tratamiento ya exportados a la unidad <strong>de</strong><br />
tratamiento, doblefirmados por <strong>el</strong> técnico que la inserta y <strong>el</strong> radiofísico que la revisa<br />
Fig. 10 Imágenes portales <strong>de</strong> verificación con contornos <strong>de</strong> referencia.<br />
4 Conclusiones.<br />
Han disminuido los errores y los tiempos <strong>de</strong> inserción, y ha aumentado la uniformidad <strong>de</strong> los datos<br />
guardados. Asimismo, la tarea <strong>de</strong> los técnicos requiere <strong>de</strong> menos actuación por su parte, pasando a<br />
ser su trabajo mayoritariamente <strong>de</strong> control y vigilancia, todo <strong>el</strong> proceso es más mecánico y<br />
metódico con lo que se mejora la seguridad global d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> planificación e inserción<br />
REFERENCIAS<br />
[1] M. M<strong>el</strong>chor, D. Martínez, F. Cand<strong>el</strong>a, M. Soler, A. Cámara. Routine for constancy of data exported from the<br />
treatment planning system (TPS) to the linac record and verify (R&V). International Conference on Mo<strong>de</strong>rn<br />
Radiotherapy: Advances and Challenges in Radiation Protection of Patients., 2009, 2-4 diciembre, Versailles<br />
(Francia).<br />
1255
ESTUDIO DEL EFECTO DE LA VARIACIÓN DEL CONTROL<br />
AUTOMÁTICO DE EXPOSICIÓN EN TOMOGRAFÍA<br />
COMPUTARIZADA<br />
D.Y. Nersissian 1 , F. F. Cap<strong>el</strong>eti 1� , T. A. C. Furquim 1 , C.S. M<strong>el</strong>o 1<br />
1 Instituto <strong>de</strong> Eletrotécnica e Energia, Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo,<br />
Av. Prof. Luciano Gualberto, 1289 – São Paulo/SP – CEP: 05508-010 - Brasil<br />
RESUMEN<br />
Los equipos <strong>de</strong> tomografía computarizada (TC) actuales contienen <strong>el</strong> control automático <strong>de</strong> la exposición<br />
(CAE) que varía la corriente d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X en los protocolos clínicos y entregan dosis más bajas que<br />
aqu<strong>el</strong>los con corriente fija. Este trabajo fue en <strong>el</strong> escáner GE que controla la modulación <strong>de</strong> la corriente<br />
por <strong>el</strong> espesor d<strong>el</strong> paciente y posicionamiento en la camilla (AutomA) y una variación senoidal durante<br />
cada rotación d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X, basado en la asimetría d<strong>el</strong> las vistas AP y LAT d<strong>el</strong> paciente<br />
(SmartmA).<br />
El maniquí <strong>de</strong>sarrollado en <strong>el</strong> IEE presentó resultados similares a los encontrados por Keat. Los<br />
resultados <strong>de</strong> la comparación con los índices nominales <strong>de</strong> ruido <strong>de</strong> 5, 10, 15 y 20 fueran <strong>de</strong> 46,4%,<br />
21,5%, 12,5% y 8,6 respectivamente, en las adquisiciones axiales. En este modo, también, se verificó una<br />
reducción <strong>de</strong> los índices <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 50% cuando comparados a la dosis indicada con corriente<br />
fija; esto para los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> ruidos nominales arriba <strong>de</strong> 15.<br />
En modo h<strong>el</strong>icoidal, se comparó las adquisición CAE-AutomA versus CAE-SmartmA y como se<br />
comporta <strong>el</strong> sistema CAE en r<strong>el</strong>ación a variación d<strong>el</strong> paso <strong>de</strong> hélice (pitch). El modo AutomA utiliza una<br />
corriente más gran<strong>de</strong> que la comparada con <strong>el</strong> SmartmA resultando en reducción d<strong>el</strong> ruido, pero con<br />
aumento d<strong>el</strong> CTDIvol <strong>de</strong> 44 %, 24% y 14% para los paso <strong>de</strong> hélice <strong>de</strong> 0,531, 0,969 y 1,375,<br />
respectivamente. El sistema CAE se mostró más eficiente en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la dosis cuando se utiliza<br />
valores d<strong>el</strong> paso <strong>de</strong> hélice pequeños en las adquisiciones h<strong>el</strong>icoidales. El sistema <strong>de</strong> CAE con SmartmA<br />
presentó una reducción más gran<strong>de</strong> <strong>de</strong> la corriente sin gran<strong>de</strong>s aumentos d<strong>el</strong> ruido para gran<strong>de</strong>s espesores<br />
d<strong>el</strong> maniquí, en r<strong>el</strong>ación a lo CAE con AutomA. Así, la utilización d<strong>el</strong> CAE muestra reducciones<br />
significativas <strong>de</strong> las dosis, sin incremento perceptible d<strong>el</strong> ruido.<br />
Palabras claves: Tomografía computarizada, dosis, ruido, control automático <strong>de</strong> exposición y variación<br />
<strong>de</strong> corriente.<br />
ABSTRACT<br />
The mo<strong>de</strong>rn computed tomography systems (CT) contain the automatic exposure control (AEC) which<br />
automatically adjusts the current in the X-ray tube in clinical protocols and impart lower doses than<br />
systems with fixed current. The present work was conducted at the GE scanner which controls the current<br />
modulation by patient thickness and table position (AutomA) and by an angular variation during each<br />
rotation of the X-ray tube based on the asymmetry of the AP and LAT patient view (SmartmA).<br />
The phantom <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped by the IEE showed similar results to those reported by Keat. The comparison<br />
results, regarding nominal noise in<strong>de</strong>xes of 5, 10, 15 and 20, were 46.4%, 21.5%, 12.5% and 8.6%,<br />
respectiv<strong>el</strong>y, in the axial acquisitions. Still at this mo<strong>de</strong>, was verified a dose reduction over 50%<br />
compared with values at fixed current for nominal noise in<strong>de</strong>x above 15.<br />
� Email d<strong>el</strong> autor. ffavaro@iee.usp.br<br />
1256
In h<strong>el</strong>ical mo<strong>de</strong>, the AEC-AutomA versus AEC-SmartmA acquisition was compared and the behavior of<br />
the AEC system regarding the pitch variation was studied. The AutomA uses higher current than<br />
SmartmA resulting in a reduction of noise, but CTDIvol increase of 44%, 24% and 14% to the pitch of<br />
0.531, 0.969 and 1.375, respectiv<strong>el</strong>y. The AEC systems were more efficient in controlling the dose when<br />
using small values of pitch in the h<strong>el</strong>ical acquisitions. AEC-SmartmA presented a greater reduction of the<br />
current, without increases the noise for the larger thickness in the Phantom, than AEC-AutomA.<br />
Therefore, the use of AECs shows significant reductions in dose and no perceptible increase in noise.<br />
Key Words: Computered tomography, dose, noise, automatic exposure control and current variation.<br />
Introducción<br />
Las imágenes obtenidas tomografía computarizada (TC) no parecen super exponer <strong>el</strong> paciente<br />
mostrando imágene <strong>de</strong>masiado claras o ennegrecidas, pués la normalización <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> TC<br />
representa una cantidad fija <strong>de</strong> atenuación en r<strong>el</strong>ación al agua, presentando una exposición correcta.<br />
Por lo tanto, los técnicos <strong>de</strong> radiología que manejan <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> TC no bajan la corriente (mA) o<br />
tensión (kVp) en exámenes <strong>de</strong> pacientes pequeños, y como resultado, estos pacientes están expuestos<br />
a dosis <strong>de</strong> radiación excesiva. Por otra parte, la calidad <strong>de</strong> la imagen cambia <strong>de</strong> manera significativa<br />
(en r<strong>el</strong>ación a la cantidad <strong>de</strong> ruido) <strong>de</strong> acuerdo a las características <strong>de</strong> cada tipo <strong>de</strong> pacientes 1 .<br />
Las tecnologías <strong>de</strong> la tomografía computarizada (TC) están cambiando rápidamente y las aplicaciones<br />
y <strong>el</strong> uso clínico <strong>de</strong> esta modalidad crecen, criando preocupaciones por dosis a niv<strong>el</strong>es individual y<br />
poblacional. En respuesta a estas cuestiones, la comunidad que trabaja en radiología (radiólogos,<br />
físicos médicos, fabricantes y otros) implementó procedimientos <strong>de</strong> administración <strong>de</strong> las dosis que<br />
correspon<strong>de</strong> al principio ALARA (tan bajo como sea razonablemente posible). Este principio se<br />
utiliza para guiar la s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los protocolos <strong>de</strong> adquisición. Los pacientes más gran<strong>de</strong>s necesitan<br />
una técnica radiográfica diferente <strong>de</strong> los pacientes más pequeños, <strong>de</strong> manera a garantizar una cantidad<br />
<strong>de</strong> fotones a<strong>de</strong>cuada e, por lo tanto, generar una radiografía con una buena calidad <strong>de</strong> imagen.<br />
En esta evolución, con la finalidad <strong>de</strong> reducir la dosis que recibe un paciente cuando realiza una<br />
tomografía computarizada, se han <strong>de</strong>sarrollado algunos dispositivos, uno <strong>de</strong> los más importantes para<br />
este propósito es <strong>el</strong> control automático <strong>de</strong> la exposición (CAE), que ajusta automáticamente la<br />
corriente en <strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X 1-4 entregan dosis mas bajas que aqu<strong>el</strong>los con corriente fija. No basta<br />
solamente <strong>el</strong> control <strong>de</strong> las dosis, es necesario una calidad <strong>de</strong> imagen aceptable garantizando un<br />
diagnóstico preciso. Los TC regulan esta corriente <strong>de</strong> dos maneras: consi<strong>de</strong>rando <strong>el</strong> espesor d<strong>el</strong><br />
paciente y la atenuación por los diferentes tejidos que interceptan los rayos X. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la ventaja,<br />
hay la responsabilidad <strong>de</strong> una correcta utilización <strong>de</strong> los diferentes sistemas <strong>de</strong> CAE, lo que necesita <strong>el</strong><br />
conocimiento particular <strong>de</strong> cada fabricante <strong>de</strong> los TC. Este trabajo fue en <strong>el</strong> escáner GE que controla<br />
la modulación <strong>de</strong> la corriente por <strong>el</strong> espesor d<strong>el</strong> paciente y posicionamiento en la camilla (AutomA) y<br />
una variación senoidal durante cada rotación d<strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X, basado en la asimetría d<strong>el</strong> las vistas<br />
AP y LAT d<strong>el</strong> paciente (SmartmA).<br />
Material y métodos<br />
Las pruebas d<strong>el</strong> CAE fueran realizadas en <strong>el</strong> equipo GE Discovery PET/CT 690, utilizando <strong>el</strong> maniquí<br />
<strong>el</strong>íptico basado en <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o presentado por Keat 5 y <strong>de</strong>sarrollado por físicos <strong>de</strong> IEE/USP. Durante la<br />
confección d<strong>el</strong> prototipo, algunos ajustes fueran necesarios para garantizar que <strong>el</strong> maniquí quedabase<br />
bien fijo al suporte. El proyecto y <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong>sarrollado están presentados en la Fig. 1 abajo.<br />
1257
(a) (b)<br />
Fig. 1 Proyecto (a) y maniquí (b) <strong>de</strong>sarrollado para estudios d<strong>el</strong> CAE<br />
Para estudiar <strong>el</strong> comportamiento d<strong>el</strong> CAE y conocer como GE Discovery PET/CT 690 ajusta la<br />
corriente, fueran realizadas adquisiciones en los dos modos d<strong>el</strong> equipo: tanto axial cuanto h<strong>el</strong>icoidal.<br />
Los parámetros s<strong>el</strong>eccionados estaban <strong>de</strong> acuerdo con los usados por Keat ¡Error! Marcador no <strong>de</strong>finido. en sus<br />
estudios, con la finalidad <strong>de</strong> posibilitar comparaciones r<strong>el</strong>acionadas a los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> ruido y corriente<br />
por slice en cada modo d<strong>el</strong> equipo.<br />
Las condiciones <strong>de</strong> irradiación axial fueran: 120 kV, 200 mA, 1s (rotación), colimación <strong>de</strong> 10 mm (16 x<br />
0,625 mm), reconstrucción <strong>de</strong> 10 mm y 450 mm d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> visión. Una adquisición fue realizada con<br />
la corriente fija (200 mA) e otras cuatro variables con diferentes niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> ruido (NI = 5, 10, 15 y 20)<br />
permitiendo una variación <strong>de</strong> la corriente en un rango <strong>de</strong> 10 a 900 mA.<br />
Las condiciones <strong>de</strong> irradiación h<strong>el</strong>icoidal fueran: 120 kV, colimación <strong>de</strong> 20 mm (16 x 1,25 mm), NI =<br />
10 y reconstrucción <strong>de</strong> 5 mm, con variación d<strong>el</strong> pitch (0,531, 0,969 y 1,375) <strong>el</strong> las opciones <strong>de</strong><br />
AutomA y SmartmA disponibles en <strong>el</strong> equipo, en toda esta parte, <strong>el</strong> ruido fue escohido como NI = 10.<br />
Para comparaciones <strong>de</strong> la dosis, fueran consi<strong>de</strong>rados los valores <strong>de</strong> índice <strong>de</strong> dosis volumétrico<br />
(CTDIvol) indicado por <strong>el</strong> escáner GE. Así, se pue<strong>de</strong> estudiar la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> la variación <strong>de</strong> la corriente<br />
<strong>el</strong> los varios paso <strong>de</strong> hélices y como ocurre la reducción <strong>de</strong> las dosis.<br />
Resultados y discusión<br />
El maniquí <strong>de</strong>sarrollado en <strong>el</strong> IEE presentó resultados similares a los encontrados por Keat ¡Error!<br />
Marcador no <strong>de</strong>finido. .<br />
En las comparaciones axiales, los resultados mostraran una reducción <strong>de</strong> las corrientes cuando se<br />
permitió niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> ruido más gran<strong>de</strong>s, consecuentemente los valores d<strong>el</strong> CDTIvol indicados en <strong>el</strong><br />
escáner también fueran reducidos. La Fig. 2 presenta los resultados d<strong>el</strong> la variación <strong>de</strong> la corriente en<br />
protocolos axialies para <strong>el</strong> equipo GE Discovery PET/CT 690, con niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> ruido <strong>de</strong> 5, 10, 15 y 20.<br />
En la Fig. 3 están presentados los resultados d<strong>el</strong> la variación d<strong>el</strong> ruido en protocolos axiales para <strong>el</strong><br />
equipo GE Discovery PET/CT 690, cuando se configura niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> ruido <strong>de</strong> 5, 10, 15 y 20.<br />
Cuando se mantiene la corriente fija, <strong>el</strong> ruido no permanece fijo, pero crece constantemente con <strong>el</strong><br />
aumento d<strong>el</strong> espesor d<strong>el</strong> maniquí. Se observa, que para mantener uno ruido muy bajo, es necesario<br />
aumentar mucho la corriente y así aumentar la dosis. De las Fig 2 y 3, se concluye que para pacientes<br />
gran<strong>de</strong>s parece mejor utilizar la corriente fija do que <strong>el</strong> AEC con niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> ruido muy bajos, porque<br />
no hay una gran<strong>de</strong> mejoría en la calidad <strong>de</strong> la imágenes, pero hay uno aumento significativo en la<br />
dosis, visto que habrá uno crecimiento <strong>de</strong> la corriente <strong>de</strong> 200 mA (fija) para 700 mA (NI = 5).<br />
1258
Variación <strong>de</strong> Corriente (mA)<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
181,6<br />
193,9<br />
Axial NI 5 Axial NI 10 Axial NI 15 Axial NI 20 200 mA - axial<br />
206,2<br />
218,4<br />
230,7<br />
243,0<br />
255,3<br />
267,5<br />
279,8<br />
Espessor <strong>de</strong> manequí (mm)<br />
Fig. 2 Variación <strong>de</strong> la corriente en <strong>el</strong> maniquí <strong>el</strong>íptico con corriente fija <strong>de</strong> 200 mA y con <strong>el</strong> uso<br />
d<strong>el</strong> CAE en adquisiciones axiales, con niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> ruido <strong>de</strong> 5, 10, 15 y 20.<br />
Niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong> Ruído<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
181,6<br />
193,9<br />
Axial NI 5 Axial NI 10 Axial NI 15 Axial NI 20 200 mA - axial<br />
206,2<br />
218,4<br />
230,7<br />
243,0<br />
255,3<br />
267,5<br />
279,8<br />
Espessor <strong>de</strong> Manequí (mm)<br />
Fig. 3 Variación d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong> ruido en <strong>el</strong> maniquí <strong>el</strong>íptico con corriente fija <strong>de</strong> 200 mA y con <strong>el</strong><br />
uso d<strong>el</strong> CAE en adquisiciones axiales, con variacción <strong>de</strong> 5, 10, 15 y 20.<br />
En la Tabla 1, están presentados <strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong> ruido y CTDIvol indicado por <strong>el</strong> equipo GE<br />
Discovery PET/CT 690 y estos resultados son comparados a los niv<strong>el</strong>es encontrado por Keat ¡Error!<br />
Marcador no <strong>de</strong>finido. para los estudios con la adquisición axial.<br />
292,1<br />
292,1<br />
304,4<br />
304,4<br />
316,6<br />
316,6<br />
328,9<br />
328,9<br />
341,2<br />
341,2<br />
353,5<br />
353,5<br />
365,7<br />
365,7<br />
1259
Tabla 1 Promedio <strong>de</strong> niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong> ruido y CTDIvol indicado comparado a los niv<strong>el</strong>es encontrado por<br />
Keat 5 par los estudios con la adquisición axial.<br />
Presente estudio Keat 5<br />
CAE<br />
Niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong><br />
Ruido<br />
CTDIvol<br />
Ruido<br />
Promedio<br />
200 mA Constante 8,00 ± 6,87 19,82 9,6<br />
NI 5 7,32 ± 2,65 33,00 4,4<br />
NI 10 12,15 ± 2,76 19,15 10,7<br />
NI 15 16,87 ± 6,87 8,65 18,2<br />
NI 20 18,27 ± 7,56 6,38 27,4<br />
Los resultados d<strong>el</strong> ruido para las adquisiciones axiales fueran similares a los valores encontrados por<br />
Keat para los índices nominales <strong>de</strong> ruido <strong>de</strong> 5, 10, 15 y 20, sendo 46,4%, 21,5%, 12,5% y 8,6% los<br />
valores obtenidos en este trabajo, respectivamente, como mostrado la Tabla 1.<br />
Comparados con la dosis indicada con corriente fija, las dosis reducirán más <strong>de</strong> 50% para los niv<strong>el</strong>es<br />
<strong>de</strong> ruidos nominales arriba <strong>de</strong> 15. Evaluando los ruidos en las imágenes con índices <strong>de</strong> ruido<br />
nominales <strong>de</strong> 15 y 20, los resultados encontrados fueran <strong>de</strong> 16 y 18, respectivamente.<br />
En las evaluaciones h<strong>el</strong>icoidales, la variación d<strong>el</strong> paso <strong>de</strong> hélice para valores más gran<strong>de</strong>s resultó en<br />
dosis más pequeñas (Tabla 2), como esperado, pero con <strong>el</strong> aumento <strong>de</strong> la corriente, como esta<br />
presentado en la Fig. 4. Esto se explica, se consi<strong>de</strong>rar que con <strong>el</strong> aumento <strong>de</strong> la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> la camilla<br />
(paso <strong>de</strong> hélice más gran<strong>de</strong>s) menos fotones atingirán <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector; <strong>el</strong> equipo aumenta la corriente para<br />
compensar esto y así garantizar una buena calidad <strong>de</strong> imagen.<br />
En la Fig.5 se verifica que <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong> ruido tien<strong>de</strong> a oscilar en torno d<strong>el</strong> valor fijo <strong>de</strong> noise in<strong>de</strong>x (NI)<br />
igual a 10, conforme fue s<strong>el</strong>eccionado en este protocolo. Así como en la adquisición axial, mantenida<br />
la corriente fija (200 mA), los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> ruido aumentarán.<br />
Tabla 2 Valores d<strong>el</strong> paso <strong>de</strong> hélice, rango <strong>de</strong> corriente, ruido promedio con <strong>de</strong>sviación típica (�) y<br />
CTDIvol indicado por <strong>el</strong> equipo GE Discovery PET/CT 690 para los dos tipos <strong>de</strong> CAE disponibles<br />
– Estudio h<strong>el</strong>icoidal<br />
CAE Pitch<br />
AutomA<br />
SmartmA<br />
Corriente<br />
Mínima<br />
(mA)<br />
Corriente<br />
Máxima<br />
(mA)<br />
Ruído<br />
Promedio<br />
Desviación<br />
Típica<br />
CTDIvol<br />
(mGy)<br />
0,531 10 652 9 2,41 26,17<br />
0,969 10 652 9 1,78 23,39<br />
1,375 10 653 9 2,19 18,25<br />
0,531 10 273 10 2,86 14,62<br />
0,969 10 535 10 2,86 17,69<br />
1,375 11 612 10 2,79 15,74<br />
1260
Variación <strong>de</strong> Corriente (mA)<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
181,6<br />
193,9<br />
SmartmA - pitch:0,531 SmartmA - pitch:0,969<br />
SmartmA - pitch:1,375 200 mA - axial<br />
206,2<br />
218,4<br />
230,7<br />
243,0<br />
255,3<br />
267,5<br />
279,8<br />
Espesor <strong>de</strong> manequí (mm)<br />
Fig. 4 Variación <strong>de</strong> la corriente en <strong>el</strong> maniquí <strong>el</strong>íptico con corriente fija <strong>de</strong> 200 mA y con <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> CAE en<br />
adquisiciones h<strong>el</strong>icoidales, con niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> ruido 10 y picth variables <strong>de</strong> 0,531, 0,969 y 1,375.<br />
Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> Ruído<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
181,6<br />
193,9<br />
SmartmA - pitch:0,531 SmartmA - pitch:0,969<br />
SmartmA - pitch:1,375 200 mA - axial<br />
206,2<br />
218,4<br />
230,7<br />
243,0<br />
255,3<br />
267,5<br />
279,8<br />
Espesor <strong>de</strong> manequí (mm)<br />
Fig. 5 Variación d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong> ruido en <strong>el</strong> maniquí <strong>el</strong>íptico con corriente fija <strong>de</strong> 200 mA y con <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> CAE en<br />
adquisiciones h<strong>el</strong>icoidales, con niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> ruido 10 e picth variables <strong>de</strong> 0,531, 0,969 y 1,375.<br />
Comparando los modos <strong>de</strong> adquisición CAE-AutomA y CAE-SmartmA (Fig. 6), <strong>el</strong> modo AutomA<br />
utiliza corriente más gran<strong>de</strong> que la comparada con <strong>el</strong> SmartmA resultando en la reducción d<strong>el</strong> ruido,<br />
pero con aumento d<strong>el</strong> CTDIvol <strong>de</strong> 44 %, 24% y 14% para los paso <strong>de</strong> hélice <strong>de</strong> 0,531, 0,969 y 1,375,<br />
respectivamente.<br />
292,1<br />
292,1<br />
304,4<br />
304,4<br />
316,6<br />
316,6<br />
328,9<br />
328,9<br />
341,2<br />
341,2<br />
353,5<br />
353,5<br />
365,7<br />
365,7<br />
1261
Niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong> Ruído<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
Ruído - SmartmA<br />
Ruído - AutomA<br />
Ruído - 200mA<br />
Corriente - 200mA<br />
Corriente - AutomA<br />
Corriente - SmartmA<br />
0<br />
182 206 231 255 280 304 329 353<br />
Espesor <strong>de</strong> Manequí (mm)<br />
Fig. 6 Resultados <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> ruido (eje izquierdo) y las variaciones <strong>de</strong> corriente (eje<br />
<strong>de</strong>recho) para los estudios con corriente fija, CAE-AutomA y CAE-SmartmA en r<strong>el</strong>ación a lo<br />
espesor d<strong>el</strong> maniquí<br />
Conclusiones<br />
Las pruebas en <strong>el</strong> equipo GE Discovery PET/CT 690 mostraran resultados similares a los encontrados<br />
por Keat ¡Error! Marcador no <strong>de</strong>finido. en las mediciones axiales.<br />
El sistema CAE se mostró más eficiente en <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la dosis cuando se utiliza valores <strong>de</strong> paso <strong>de</strong><br />
hélice pequeños en las adquisiciones h<strong>el</strong>icoidales. El sistema <strong>de</strong> CAE con SmartmA presentó una<br />
reducción más gran<strong>de</strong> <strong>de</strong> la corriente sin gran<strong>de</strong>s aumentos d<strong>el</strong> ruido para espesor gran<strong>de</strong>s d<strong>el</strong><br />
maniquí, en r<strong>el</strong>ación a lo CAE con AutomA.<br />
Así, la utilización d<strong>el</strong> CAE muestra reducciones significativas <strong>de</strong> las dosis, sin incremento perceptible<br />
d<strong>el</strong> ruido. Sin embargo se faz necesario conocer en <strong>de</strong>talle cómo los fabricante <strong>de</strong> los escáners TC<br />
operan los sistemas d<strong>el</strong> CAE, para que se aproveche todos los beneficios <strong>de</strong> los equipos.<br />
Bibliografía<br />
1 MCCOLLOUGH, C. H.; et al. CT Dose Reduction and Dose Management Tools: Overview of Available Options.<br />
Radio Graphics 2006; 16: 503-512.<br />
2 BAERT A.L.; KNAUTH, M; SARTOR, K. Radiation Dose from adult and pediatric multi<strong>de</strong>tector computed<br />
tomography. New York, N.Y.: Springer Berlin Heid<strong>el</strong>berg 2007.<br />
3 GUTIERREZ, D.; et al. CT-automatic exposure control <strong>de</strong>vices: What their perfomances? Nuclear Instruments and<br />
Methods in Physics Research 2007; 580:990-995.<br />
4 PRAKASH, P.; KALRA, M. K.; GILMAN, M.; D.; SHEPARD, J. O. DIGUMARTHY, S. R. Is weight-based<br />
ajustment of automatic exposure control necesary for the reduction of chest CT radiation dose? Korean J<br />
Radiol.2010; 11(1): 46-53.<br />
5 KEAT, N. Report 05016 CT scanner automatic exposure control systems. Londres, Inglaterra: ImPACT 2005.<br />
500<br />
450<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Variación <strong>de</strong> Corriente (mA)<br />
1262
MEDIDA DE LA DOSIS PERIFÉRICA FOTÓNICA Y<br />
NEUTRONICA EN TRATAMINETO DE IMRT EN MANIQUÍ<br />
ADULTO, ADOLESCENTE Y NIÑO<br />
F.Sansaloni . 1� , J.L. Lagares 1 , J.L Muñiz 1 , M.R. Expósito 2 , J.A.Terrón 3 ,<br />
L. Nuñez 4 , Barquero R. 5 , F. Sánchez-Doblado 2,3<br />
1 Unidad <strong>de</strong> Aplicaciones Médicas, CIEMAT, MADRID<br />
2 Dpto. De Fisiología Médica y Biofísica, Universidad <strong>de</strong> Sevilla, SEVILLA<br />
3 Hospital Universitario Virgen Macarena, SEVILLA<br />
4 Hospital Universitario Puerta <strong>de</strong> Hierro, MADRID<br />
5 Hospital Universitario Río Hortega <strong>de</strong> Valladolid, VALLADOLID<br />
RESUMEN<br />
Se han realizado medidas <strong>de</strong> dosis periféricas fotónicas y fluencias neutrónicas en diferentes<br />
puntos distribuidos en tres maniquíes antropomórficos, adulto, adolescente y niño, sometidos a dos<br />
tratamientos estándar: cabeza y cu<strong>el</strong>lo y abdomen. Las medidas se han realizado con pares <strong>de</strong><br />
dosímetros TLD600-TLD700.Posteriormente se han utilizado las fluencias neutrónicas térmicas<br />
obtenidas con los pares TLDs para estimar la dosis neutrónica <strong>de</strong>bido a los neutrones térmicos.<br />
Palabras claves: Dosis periférica, neutrones, IMRT, TLDs, maniquí antropomórfico<br />
ABSTRACT<br />
Measurments of peripheral gamma dose and neutron fluences has been carried out at differents<br />
points insi<strong>de</strong> three diferent antrophomorfic phantoms, adult, teen and child, treated with two<br />
diferents standar treatments: Head and Neck and Abdomen. The measurements are conducted<br />
with pairs of dosimeters TLD600-TLD700. Then we have used the thermal neutron fluencies<br />
obtained with TLD pairs to estimate neutron dose due to thermal neutrons.<br />
Key Words: Peripheral dose, neutrons, antrophomorphic phantom<br />
1. Introducción.<br />
En los tratamientos <strong>de</strong> radioterapia con energías superiores a 8 MV es viable la fotoproducción <strong>de</strong><br />
neutrones en los metales pesados <strong>de</strong> los LINAC. Los neutrones se producen básicamente en partes<br />
d<strong>el</strong> cabezal como pue<strong>de</strong>n ser <strong>el</strong> blanco, <strong>el</strong> filtro aplanador, los colimadores y <strong>el</strong> multiláminas<br />
utilizados en tratamientos <strong>de</strong> IMRT (Intensity-Moduled Radiation Therapy), siendo en estos<br />
tratamientos don<strong>de</strong> la producción <strong>de</strong> neutrones es más r<strong>el</strong>evante <strong>de</strong>bido a la cantidad <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s<br />
monitor requeridas. Como es sabido, las dosis periféricas neutrónicas y fotónicas están<br />
directamente r<strong>el</strong>acionadas con la probabilidad <strong>de</strong> pa<strong>de</strong>cer un cáncer secundario. Para po<strong>de</strong>r reducir<br />
esta probabilidad es muy importante conocer dichas dosis periféricas recibidas por <strong>el</strong> paciente. En<br />
este estudio se han realizado medidas en 16 puntos <strong>de</strong> interés distribuidos en todo <strong>el</strong> cuerpo <strong>de</strong>ntro<br />
<strong>de</strong> maniquíes antropomórficos <strong>de</strong> polietileno, al que llamaremos ”NORMA” [1]. Las medidas se<br />
han realizado para tres tamaños <strong>de</strong> maniquíes diferentes, correspondientes a paciente adulto,<br />
adolescente y niño, ver figura 1.<br />
� francesc.sansaloni@ciemat.es<br />
1263
Fig. 1 Representación <strong>de</strong> los maniquís antropomórficos NORMA: adulto, adolescente y niño.<br />
Estas mediadas se engloban <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un proyecto en <strong>el</strong> que también se han realizado medidas <strong>de</strong><br />
forma simultánea y redundante, con <strong>de</strong>tectores neutrónicos <strong>de</strong> traza (PADC)[2], ubicados en los<br />
mismos alojamientos, así como un conjunto <strong>de</strong> esferas Bonner que permitieran obtener espectros<br />
neutrónicos experimentales y po<strong>de</strong>r contrastar con la dosis ambiental.<br />
2. Material y método<br />
Se han realizado dos tratamientos estándar a los maniquíes, tratamientos <strong>de</strong> cabeza y abdomen,<br />
utilizando <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> 15 MV <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador Siemens Primus. Los campos aplicados, tanto<br />
en cabeza como en abdomen, han sido <strong>de</strong> 10 x 10 cm 2 con 8 ángulos <strong>de</strong> entrada d<strong>el</strong> haz (0º, 45º, 90º,<br />
135º, 180º, 225º, 270º y 315º). En cada uno <strong>de</strong> los ángulos d<strong>el</strong> cabezal se han impartido 1125<br />
Unida<strong>de</strong>s Monitor (UM) para lograr un total <strong>de</strong> 9000 UM en <strong>el</strong> volumen blanco. Para la medida <strong>de</strong> la<br />
dosis fotónica y neutrónica se han utilizado pares <strong>de</strong> TLDs 600/700 (LiF:Mg,Ti), <strong>el</strong> primero <strong>de</strong> los<br />
cuales es sensible a neutrones térmicos y fotones, mientras que <strong>el</strong> segundo es solo sensible a fotones,<br />
permitiendo la separación <strong>de</strong> las componentes fotónica y neutrónica. En la figura 2 se pue<strong>de</strong> observar<br />
la diferencia entre las lectura TL <strong>de</strong> un TLD-600 y un TLD-700.<br />
Con los TLDs 700 la obtención <strong>de</strong> la dosis fotónica es directa, previa calibración en una fuente <strong>de</strong><br />
137 Cs <strong>el</strong> LMRI (CIEMAT), mientras que con <strong>el</strong> TLD 600 obtenemos fluencias <strong>de</strong> neutrones térmicos.<br />
Los pares <strong>de</strong> TLDs 600/700 han sido calibrados en una fuente <strong>de</strong> 74GBq <strong>de</strong> Am-Be mo<strong>de</strong>rada con<br />
agua en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> medidas neutrónicas <strong>de</strong> la ETSII <strong>de</strong> la UPM.<br />
Lectura TL (ua)<br />
120000<br />
100000<br />
80000<br />
60000<br />
40000<br />
20000<br />
TLD-600<br />
TLD-700<br />
0<br />
0 50 100 150 200<br />
Canal (ua)<br />
Fig. 2 Lectura TL <strong>de</strong> los dosímetros TLD-600 y TLD-700.<br />
1264
Para po<strong>de</strong>r obtener una estimación <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>bido a neutrones térmicos, se han utilizado valores<br />
medios <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> calidad [3] y <strong>de</strong> Kerma [4] para neutrones en <strong>el</strong> rango térmico (hasta <strong>el</strong> corte<br />
d<strong>el</strong> cadmio, entorno a 0.5eV ) para cada uno <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos presentes en <strong>el</strong> tejido equivalente ICRU<br />
(H, C, O, N) y se han pon<strong>de</strong>rado según <strong>el</strong> peso <strong>de</strong> cada uno w i , obteniendo un factor <strong>de</strong> conversión<br />
para neutrones térmicos <strong>de</strong> 5.36 pSv·cm 2 .<br />
F<br />
i i i<br />
2<br />
� � w ·( Qn·<br />
K f ) � 5.<br />
36 pSv·<br />
cm<br />
(1)<br />
i<br />
Los pares <strong>de</strong> TLDs se han distribuido en 16 puntos <strong>de</strong> interés <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cada maniquí (cabeza, torax,<br />
p<strong>el</strong>vis, pi<strong>el</strong>, etc ver todos los puntos en figura 3), para cada uno <strong>de</strong> los tratamientos. A<strong>de</strong>más se ha<br />
situado un punto <strong>de</strong> medida fuera d<strong>el</strong> maniquí, situado en la misma posición que un dispositivo digital<br />
experimental basado en cambios <strong>de</strong> estado en memorias digitales para la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> neutrones [5].<br />
Este se encontraba localizado a unos 4 metros <strong>de</strong> isocentro.<br />
3. Resultados<br />
Utilizando <strong>el</strong> método <strong>de</strong> pares <strong>de</strong> TLDs600/700 hay que tener en cuenta que este no es fiable en <strong>el</strong><br />
isocentro <strong>de</strong>bido a que la componente fotónica es muy dominante y la correcta diferenciación <strong>de</strong> las<br />
componentes neutrónica y fotónica es inviable, por este motivo los puntos más cercanos al isocentro<br />
no se han medido en los últimos experimentos realizados. En cambio si se midieron estos puntos en<br />
los primeros experimentos realizados y se presentan los valores obtenidos. Por otra parte, estos puntos<br />
no son <strong>de</strong> nuestro interés, ya que <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> nuestro trabajo es la dosis periférica.<br />
3.1 Tratamiento <strong>de</strong> Abdomen<br />
En las figura 3 se observan los resultados <strong>de</strong> dosis fotónica. Promediando las dosis fotónicas en todos<br />
los puntos, <strong>de</strong>scartando los puntos <strong>de</strong> medida: tórax medula ósea y P<strong>el</strong>vis (Superior), las dosis en niño<br />
son un factor 2.74 mayores que en adulto y un factor 1.72 mayores en adolescente que en adulto. Las<br />
dosis se distribuyen entre los 22 mSv y los 1.45 Sv.<br />
Dosis Fotónica (mSv)<br />
10000<br />
1000<br />
100<br />
10<br />
1<br />
Cabeza (superior)<br />
Cabeza(Central)<br />
Cabeza (Inferior)<br />
Cu<strong>el</strong>lo<br />
Tratamiento <strong>de</strong> Abdomen<br />
Adulto<br />
Adolescente<br />
Niño<br />
Mama Dcha.<br />
Mama Izda.<br />
Tórax pulmón Dcho.<br />
Tórax pulmón Izdo.<br />
Tórax médula ósea<br />
P<strong>el</strong>vis (Superior)<br />
P<strong>el</strong>vis(Central)<br />
P<strong>el</strong>vis(Inferior)<br />
Pierna Dcha.<br />
Pierna Izda.<br />
Pi<strong>el</strong><br />
Fig. 3 Dosis fotónica (mSv) en tratamiento <strong>de</strong> IMRT <strong>de</strong> Abdomen, para maniquí antropomórfico<br />
NORMA adulto, adolescente y niño.<br />
Mediastino<br />
Dispositivo digital*<br />
1265
Dosis neutronica <strong>de</strong>bida a neutrones térmicos (mSv)<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Cabeza (superior)<br />
Cabeza(Central)<br />
Cabeza (Inferior)<br />
Cu<strong>el</strong>lo<br />
Tratamiento <strong>de</strong> Abdomen<br />
Adulto<br />
Adolescente<br />
Niño<br />
Mama Dcha.<br />
Mama Izda.<br />
Tórax pulmon Dcho.<br />
Tórax pulmon Izdo.<br />
Tórax médula ósea<br />
P<strong>el</strong>vis (Superior)<br />
P<strong>el</strong>vis(Central)<br />
P<strong>el</strong>vis(Inferior)<br />
Pierna Dcha.<br />
Pierna Izda.<br />
Pi<strong>el</strong><br />
Fig. 4 Dosis <strong>de</strong>bida a neutrones térmicos (mSv) en tratamiento <strong>de</strong> IMRT <strong>de</strong> Abdomen, para maniquí<br />
antropomórfico NORMA adulto, adolescente y niño.<br />
En la figura 4 se pue<strong>de</strong>n observar los valores <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>bida a los neutrones térmicos, utilizando <strong>el</strong><br />
factor <strong>de</strong> conversión <strong>de</strong> la ecuación (1). Los valores son menores que las dosis fotónicas, se<br />
distribuyen entre 5mSv y 45mSv, pero esto no implica que tengamos menor dosis neutrónica, ya que<br />
tan solo estamos calculando las dosis <strong>de</strong>bidas a neutrones térmicos, que son los que tiene un menor<br />
factor <strong>de</strong> conversión <strong>de</strong> fluencia a dosis.<br />
3.2 Tratamiento <strong>de</strong> Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo<br />
En la figura 5 se observan los resultados <strong>de</strong> dosis fotónica.<br />
Dosis Fotónica (mSv)<br />
10000<br />
1000<br />
100<br />
10<br />
1<br />
Cabeza (superior)<br />
Cabeza(Central)<br />
Tratamiento <strong>de</strong> Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo<br />
Adulto<br />
Adolescente<br />
Niño<br />
Cabeza (Inferior)<br />
Cu<strong>el</strong>lo<br />
Mama Dcha.<br />
Mama Izda.<br />
Tórax pulmón Dcho.<br />
Tórax pulmón Izdo.<br />
Tórax médula ósea<br />
P<strong>el</strong>vis (Superior)<br />
P<strong>el</strong>vis(Central)<br />
P<strong>el</strong>vis(Inferior)<br />
Pierna Dcha.<br />
Pierna Izda.<br />
Pi<strong>el</strong><br />
Fig. 5 Dosis fotónica (mSv) en tratamiento <strong>de</strong> IMRT <strong>de</strong> Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo, para maniquí<br />
antropomórfico NORMA adulto, adolescente y niño.<br />
Realizando <strong>el</strong> mismo promedio que en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> abdomen, <strong>de</strong>scartando en este caso<br />
los tres puntos <strong>de</strong> medida en la cabeza (1, 2 y 3),ver figura 1, un factor 1.5 para adolescente respecto a<br />
adulto y un factor 2.0 para niño respecto a adulto. Las dosis se distribuyen entre los 8 mSv y los 529<br />
mSv.<br />
Midiastino<br />
Mediastino<br />
Dispositivo digital<br />
Dispositivo digital*<br />
1266
En la figura 6 se pue<strong>de</strong>n observar los valores <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>bida a los neutrones térmicos, utilizando <strong>el</strong><br />
factor <strong>de</strong> conversión obtenido en la ecuación (1). En este caso los valores se distribuyen entre 2.5 mSv<br />
y 37 mSv<br />
Dosis neutronica <strong>de</strong>bida a neutrones térmicos (mSv)<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Cabeza (superior)<br />
Cabeza(Central)<br />
Tratamiento <strong>de</strong> Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo<br />
Cabeza (Inferior)<br />
Cu<strong>el</strong>lo<br />
Mama Dcha.<br />
Mama Izda.<br />
Tórax pulmon Dcho.<br />
Tórax pulmon Izdo.<br />
Tórax médula ósea<br />
P<strong>el</strong>vis (Superior)<br />
P<strong>el</strong>vis(Central)<br />
P<strong>el</strong>vis(Inferior)<br />
Adulto<br />
Adolescente<br />
Niño<br />
Pierna Dcha.<br />
Pierna Izda.<br />
Pi<strong>el</strong><br />
Fig. 6 Dosis <strong>de</strong>bida a neutrones térmicos (mSv) en tratamiento <strong>de</strong> IMRT <strong>de</strong> Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo, para<br />
maniquí antropomórfico NORMA adulto, adolescente y niño.<br />
4. Conclusiones<br />
Como se esperaba, las dosis fotónicas periféricas medidas son mayores en los maniquís adolescente y<br />
niño, <strong>de</strong>bido a la menor distancia al isocentro. Las dosis <strong>de</strong>bidas a neutrones térmicos muestran un<br />
comportamiento similar en casi todos los puntos <strong>de</strong> medida, pero en los puntos más profundos las<br />
fluencias <strong>de</strong> neutrones térmicas son mayores en <strong>el</strong> maniquí adulto, este hecho pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>bido a que<br />
los neutrones han atravesado más material mo<strong>de</strong>rador, como suce<strong>de</strong> en las medidas en mama en<br />
ambos tratamientos, y en la zona d<strong>el</strong> tórax en <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> abdomen.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Sánchez-Doblado, F., Domingo, C., Gómez, F. et al. 2009. On line neutron dose evaluation in<br />
patients un<strong>de</strong>r radiotherapy. In:Döss<strong>el</strong> O, schleg<strong>el</strong> WC, editors. WC 2009, IFMBE Proccedings 25/I,<br />
Berlin: Springer. 2009;259-261.<br />
[2] García, M.J., Amgarou, K., Domingo, C., Fernán<strong>de</strong>z, F., 2005. Neutron response study of two CR-39<br />
personal dosemeters with air and Nylon converters. Radiat. Meas. 40, 607–611.<br />
[3] Siebert, B. R. L., Schumacher, H. 1995. Quality Factors, Ambient and Personal Dose Equivalent for<br />
Neutrons, Based on the New ICRU Stopping Power Data for Protons and Alpha Particles. Rad. Prot.<br />
Dosim. 58, 177–183<br />
[4] Casw<strong>el</strong>l, R.S. and Coyne, J.J. 1980. Kerma factors for neutrons b<strong>el</strong>ow 30 MeV Neutron response<br />
study of two CR-39 personal dosemeters with air and Nylon converters. Radiat. Meas. 40, 607–611.<br />
[5] Gomez, F, Sánchez-Doblado, F., Iglesias, A., Domingo, C. 2010. Active on-line <strong>de</strong>tector for in-room<br />
radiotherapy neutron measurements. Radiat. Meas. 45, 1532–1535.<br />
Midiastino<br />
Dispositivo digital<br />
1267
COMPARACIÓN DE MANIQUÍES CON DIFERENTES<br />
MATERIALES MEDIANTE LA MEDIDA DE DOSIS<br />
PERIFÉRICAS FOTÓNICA Y NEUTRONICA EN TRATAMIENTO<br />
DE IMRT<br />
F.Sansaloni 1� , J.L. Lagares 1 , J.L Muñiz 1 , M.R. Expósito 2 , J.A.Terrón 3 ,<br />
L. Nuñez 4 , Barquero R. 5 , F. Sánchez-Doblado 2,3<br />
1 Unidad <strong>de</strong> Aplicaciones Médicas, CIEMAT, MADRID<br />
2 Dpto. De Fisiología Médica y Biofísica, Universidad <strong>de</strong> Sevilla, SEVILLA<br />
3 Hospital Universitario Virgen Macarena, SEVILLA<br />
4 Hospital Universitario Puerta <strong>de</strong> Hierro, MADRID<br />
5 Hospital Universitario Río Hortega <strong>de</strong> Valladolid, VALLADOLID<br />
RESUMEN<br />
Se han realizado medidas <strong>de</strong> dosis periféricas fotónicas y fluencias neutrónicas en diferentes<br />
puntos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cuatro maniquíes antropomórficos con diferente composición (polietileno,<br />
polietileno más urea, nylon y un maniquí r<strong>el</strong>leno con tejido, órganos y huesos reales proce<strong>de</strong>ntes<br />
<strong>de</strong> un cerdo) en dos tratamientos: Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo y Abdomen. Las medidas se han realizado con<br />
pares <strong>de</strong> dosímetros TLD600-TLD700. Posteriormente se han utilizado las fluencias neutrónicas<br />
térmicas obtenidas con los pares TLDs para estimar la dosis neutrónica <strong>de</strong>bido a los neutrones<br />
térmicos.<br />
Palabras claves: Dosis periférica, neutrones, TLDs, maniquí antropomórfico<br />
ABSTRACT<br />
Measurements of peripheral gamma dose and neutron fluences have been carried out at different<br />
points insi<strong>de</strong> of four anthropomorphic phantoms with different composition (polyethylene,<br />
polyethylene plus urea, nylon and a phantom filled with tissue, organs and bones from a pork) in<br />
two treatments, Head and Neck and Abdomen. The measurements are performed with pairs of<br />
dosimeters TLD600-TLD700. Then we have used the thermal neutron fluences obtained with<br />
TLD pairs to estimate neutron dose due to thermal neutrons.<br />
Key Words: Peripheral dose, neutrons, antrophomorphic phantom<br />
1. Introducción.<br />
En los tratamientos <strong>de</strong> radioterapia con energías superiores a 8 MV es posible la fotoproducción <strong>de</strong><br />
neutrones en los metales pesados <strong>de</strong> los LINAC. Los neutrones se producen básicamente en partes<br />
d<strong>el</strong> cabezal como pue<strong>de</strong>n ser <strong>el</strong> blanco, los colimadores y multiláminas utilizados en tratamientos<br />
<strong>de</strong> IMRT (Intensity-Moduled Radiation Therapy), siendo en estos tratamientos don<strong>de</strong> la<br />
producción <strong>de</strong> neutrones es más r<strong>el</strong>evante <strong>de</strong>bido al número <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s monitor empleadas<br />
habitualmente. Como es sabido, las dosis periféricas neutrónicas y fotónicas están directamente<br />
r<strong>el</strong>acionadas con la probabilidad <strong>de</strong> generar un cáncer secundario <strong>de</strong>bido al mismo tratamiento<br />
radioterapéutico d<strong>el</strong> cáncer primario. Conocer estas dosis es <strong>de</strong> vital importancia para clasificar en<br />
que tratamientos esta probabilidad es mayor. Actualmente las medidas <strong>de</strong> dosis gamma y<br />
neutrónicas periféricas en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> los pacientes es impracticable y se realizan mediante<br />
medidas estimativas en maniquíes antropomórficos. Dada la naturaleza <strong>de</strong> la interacción<br />
neutrónica es muy importante que estos maniquíes reproduzcan con la mayor precisión posible la<br />
� francesc.sansaloni@ciemat.es<br />
1268
interacción <strong>de</strong> la radiación con <strong>el</strong> tejido real. En este estudio se han realizado medidas en<br />
diferentes puntos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cuatro maniquíes antropomórficos NORMA[1] con diferente<br />
composición en dos tratamiento, Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo y Abdomen, para obtener cual es más<br />
representativo d<strong>el</strong> tejido real.<br />
Fig. 1 Maniquí antropomórfico NORMA. En rojo están marcados los puntos <strong>de</strong> medida con los TLDs<br />
y <strong>el</strong> punto amarillo representa <strong>el</strong> isocentro para los dos tratamientos realizados: Abdomen y Cabeza-<br />
Cu<strong>el</strong>lo.<br />
Estas mediadas se engloban <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un proyecto en <strong>el</strong> que también se han realizado medidas <strong>de</strong><br />
forma simultánea y redundante, con <strong>de</strong>tectores neutrónicos <strong>de</strong> traza (PADC)[2], ubicados en los<br />
mismos alojamientos, así como un conjunto <strong>de</strong> esferas Bonner que permiten obtener espectros<br />
neutrónicos experimentales y po<strong>de</strong>r contrastar con la dosis ambiental.<br />
2. Material y método<br />
Se han realizado dos tratamientos estándar a los maniquíes, tratamientos <strong>de</strong> Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo y<br />
Abdomen, utilizando <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> 15 MV <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador Siemens Primus. Los campos<br />
aplicados, tanto en cabeza como en abdomen, han sido <strong>de</strong> 10 x 10 cm 2 con 8 ángulos <strong>de</strong> entrada d<strong>el</strong><br />
haz (0º, 45º, 90º, 135º, 180º, 225º, 270º y 315º). En cada uno <strong>de</strong> los ángulos d<strong>el</strong> cabezal se han<br />
impartido 1125 Unida<strong>de</strong>s Monitor (UM) para lograr un total <strong>de</strong> 9000<br />
UM en <strong>el</strong> volumen blanco.<br />
Los cuatro maniquíes estudiados tienen la estructura d<strong>el</strong> maniquí<br />
NORMA(Fig 1) pero con diferente composición:<br />
1.-NORMA(Eq.): Maniquí <strong>de</strong> tejido equivalente construido <strong>de</strong><br />
ma<strong>de</strong>ra y r<strong>el</strong>leno con carne, huesos, órganos, vísceras y <strong>de</strong>más<br />
proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> un cerdo, ver Fig 2.<br />
2.-NORMA: Maniquí NORMA estándar, con polietileno y<br />
ma<strong>de</strong>ra <strong>de</strong> balsa en los pulmones.<br />
3.-NORMA(Nu): con todo en polietileno y ma<strong>de</strong>ra <strong>de</strong> balsa en<br />
los pulmones , pero inyectando urea uniformemente repartida, <strong>de</strong> tal<br />
forma que conseguimos entorno a un 3% <strong>de</strong> nitrógeno, al igual que en<br />
<strong>el</strong> cuerpo humano.<br />
4.-NORMA(Ny): con todo en Nylon, incluso los pulmones,<br />
creando cavida<strong>de</strong>s en estos para respetar su baja <strong>de</strong>nsidad. El Nylon<br />
tiene como un 12 % <strong>de</strong> Nitrógeno, mucho más que <strong>el</strong> cuerpo humano,<br />
por lo que lo utilizaríamos para ver la ten<strong>de</strong>ncia y respuesta <strong>de</strong> este, <strong>de</strong><br />
una forma resaltante. Fig 2. NORMA (Eq.)<br />
1269
Para la medida <strong>de</strong> la dosis fotónica y neutrónica se han utilizado pares <strong>de</strong> TLDs 600/700 (LiF:Mg,Ti).<br />
Su diferente composición isotópica en 6 Li (0.01% para <strong>el</strong> TLD-700 y 95.6% para <strong>el</strong> TLD-600)<br />
convierte al TLD-600 sensible a neutrones térmicos, básicamente <strong>de</strong>bido a la reacción 6 Li(n,α) 3 H, y a<br />
fotones y al TLD-700 sensible sólo a fotones. Este hecho nos permite la separación <strong>de</strong> la componente<br />
neutrónica <strong>de</strong> la fotónica.<br />
Con los TLDs 700 la obtención <strong>de</strong> la dosis fotónica es directa, previa calibración en una fuente <strong>de</strong><br />
137 Cs <strong>el</strong> LMRI (CIEMAT), mientras que con <strong>el</strong> TLD 600 obtenemos fluencias <strong>de</strong> neutrones térmicos.<br />
Los pares <strong>de</strong> TLDs 600/700 han sido calibrados en una fuente <strong>de</strong> 74GBq <strong>de</strong> Am-Be mo<strong>de</strong>rada con<br />
agua en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> medidas neutrónicas <strong>de</strong> la ETSII <strong>de</strong> la UPM.<br />
Para po<strong>de</strong>r obtener una estimación <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>bido a neutrones térmicos se utilizaron los coeficientes<br />
para pasar <strong>de</strong> fluencia a Kerma (pGy·cm 2 ) propuestos por Casw<strong>el</strong>l et. al. [3]. Y <strong>de</strong>spués se utilizaron<br />
los factores <strong>de</strong> calidad propuestos por Sieber y Schumacher [4] para obtener la dosis <strong>de</strong>bida a<br />
neutrones térmicos (Sv). Se utilizaron valores promedios hasta <strong>el</strong> corte d<strong>el</strong> cadmio, entorno a 0.5eV,<br />
para cada uno <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos presentes en <strong>el</strong> tejido equivalente ICRU (H, C, O, N) y se han<br />
pon<strong>de</strong>rado según <strong>el</strong> peso <strong>de</strong> cada uno w i , obteniendo un factor <strong>de</strong> conversión para neutrones térmicos<br />
<strong>de</strong> 5.36 pSv·cm 2 .<br />
F<br />
i i i<br />
2<br />
� � w ·( Qn·<br />
K f ) � 5.<br />
36 pSv·<br />
cm<br />
(1)<br />
i<br />
Los pares <strong>de</strong> TLDs se han distribuido en 16 puntos <strong>de</strong> interés <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cada maniquí, ver figura 1,<br />
para cada uno <strong>de</strong> los tratamientos. A<strong>de</strong>más se ha situado un punto <strong>de</strong> medida fuera d<strong>el</strong> maniquí,<br />
situado en la misma posición que un dispositivo digital experimental basado en cambios <strong>de</strong> estado <strong>de</strong><br />
memorias digitales para la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> neutrones [5], pero estos no se presentan en este estudio ya<br />
que son medidas externas al maniquí.<br />
3. Resultados<br />
Utilizando <strong>el</strong> método <strong>de</strong> pares <strong>de</strong> TLDs600/700 hay que tener en cuenta que este no es fiable en <strong>el</strong><br />
isocentro <strong>de</strong>bido a que la componente fotónica es muy dominante y la correcta diferenciación <strong>de</strong> las<br />
componentes neutrónica y fotónica es inviable, por este motivo los puntos más cercanos al isocentro<br />
no se han medido. Por otra parte, estos puntos no son <strong>de</strong> nuestro interés, ya que <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> nuestro<br />
trabajo es la dosis periférica.<br />
Mediante estas medidas con pares <strong>de</strong> TLDs se pue<strong>de</strong> observar si existen diferencias apreciables <strong>de</strong><br />
fluencias en los diferentes maniquíes, y en especial cuando se compara con <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> tejido<br />
equivalente real, NORMA (Eq.). En las medidas <strong>de</strong> fluencia <strong>de</strong> neutrones nos interesa averiguar si las<br />
fluencias <strong>de</strong> neutrones con un maniquí concreto son parecidas a las que tendríamos en un cuerpo real,<br />
para po<strong>de</strong>r utilizarlo en medidas <strong>de</strong> neutrones para calcular dosis neutrónicas en pacientes reales, por<br />
tanto NORMA (Eq.) es la referencia.<br />
3.1 Tratamiento <strong>de</strong> Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo<br />
En la figura 3 po<strong>de</strong>mos observar los valores <strong>de</strong> dosis gamma en mSv y <strong>de</strong> fluencias neutrónicas<br />
obtenidos con los pares TLDs en los diferentes puntos <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> los maniquíes. Claramente<br />
po<strong>de</strong>mos observar que las dosis gamma en los diferentes maniquíes tienen un comportamiento similar.<br />
De todas formas hay discrepancias entre los diferentes maniquíes. En la zona <strong>de</strong> la p<strong>el</strong>vis vemos que<br />
en todos los maniquíes obtenemos valores más bajos que en <strong>el</strong> NORMA(Eq.). También po<strong>de</strong>mos<br />
<strong>de</strong>stacar que en <strong>el</strong> maniquí con nailon NORMA(Ny) siempre obtenemos valores más bajos, <strong>de</strong> hecho<br />
hay mayores diferencias en la mayoría <strong>de</strong> puntos, en comparación con NORMA y con <strong>el</strong><br />
NORMA(Nu).<br />
1270
Fig. 3 Dosis fotónica/Gamma (mSv) y fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos (n/cm 2 ) en tratamiento <strong>de</strong> IMRT<br />
<strong>de</strong> Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo, para los diferentes maniquíes NORMA.<br />
En cambio, las diferencias en las fluencias neutrónicas son r<strong>el</strong>ativamente mayores. Hay dos puntos<br />
don<strong>de</strong> las diferencias en todos los maniquíes son realmente gran<strong>de</strong>s: la cabeza( Inferior) y la p<strong>el</strong>vis<br />
(Central). En <strong>el</strong> primer caso las fluencias en <strong>el</strong> maniquí NORMA(Eq.) son mucho menores que en los<br />
otros tres maniquíes, entre 5.5 y 7.5 veces menor. Hay que mencionar que en los puntos cercanos al<br />
volumen blanco, don<strong>de</strong> las dosis gamma son gran<strong>de</strong>s <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> partes <strong>de</strong> TLDs pue<strong>de</strong> tener<br />
gran<strong>de</strong>s incertidumbres, pero es r<strong>el</strong>evante observar que las dosis gamma en este punto son similares<br />
mientras que todos los resultados <strong>de</strong> fluencias <strong>de</strong> neutrones térmicos son mayores que en <strong>el</strong><br />
NORMA(Eq.). El pequeño valor en <strong>el</strong> NORMA(Eq.) pue<strong>de</strong> tener dos orígenes:<br />
1.- Existe algún material cerca <strong>de</strong> este punto, no presente en los <strong>de</strong>más maniquíes, con una<br />
sección eficaz <strong>de</strong> captura <strong>de</strong> neutrones térmicos gran<strong>de</strong>, con lo cual <strong>de</strong>tectamos menos neutrones<br />
térmicos con los TLDs.<br />
2.- Los materiales presentes en <strong>el</strong> los maniquíes tienen una capacidad <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>ración mayor<br />
que <strong>el</strong> tejido real presente en la zona <strong>de</strong> la cabeza, con lo cual hay un espectro neutrónico más<br />
termalizado, es <strong>de</strong>cir con más neutrones térmicos que en <strong>el</strong> caso con tejido real, NORMA(Eq.).<br />
El otro punto interesante está en la zona pélvica. En este caso los valores en los tres maniquíes son<br />
mucho menores que en <strong>el</strong> caso real, justo al revés que en la cabeza. Los motivos <strong>de</strong> este resultado<br />
pue<strong>de</strong>n ser los mismos que en <strong>el</strong> caso anterior, pero cambiando <strong>el</strong> or<strong>de</strong>n, es <strong>de</strong>cir que los maniquíes<br />
absorben más neutrones térmicos que en <strong>el</strong> caso real, o que <strong>el</strong> tejido real en esa zona es más<br />
mo<strong>de</strong>rador que <strong>el</strong> presente en los maniquíes.<br />
3.2 Tratamiento <strong>de</strong> Abdomen<br />
En la figura 4 po<strong>de</strong>mos apreciar que la diferencia en dosis gamma son menores que las diferencias en<br />
fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos, como ya sucedía en <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> cabeza<br />
1271
Fig. 4 Dosis fotónica/Gamma (mSv) y fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos (n/cm 2 ) en tratamiento <strong>de</strong> IMRT<br />
<strong>de</strong> Abdomen, para los diferentes maniquíes NORMA.<br />
En <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo, figura 3, observábamos que en la zona pélvica los maniquíes<br />
obtenían valores <strong>de</strong> dosis gamma menores al NORMA (Eq.), en cambio ahora suce<strong>de</strong> exactamente los<br />
contrario. Esto pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>berse a la distancia <strong>de</strong> los puntos al volumen blanco. Los fotones pue<strong>de</strong>n tener<br />
dos orígenes, o provienen d<strong>el</strong> LINAC o <strong>de</strong> captura radiactiva <strong>de</strong> neutrones. En <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong><br />
cabeza los fotones <strong>de</strong>tectados en la zona pélvica pue<strong>de</strong>n tener mayor contribución <strong>de</strong> la captura<br />
radiactiva <strong>de</strong> neutrones que d<strong>el</strong> propio LINAC, <strong>de</strong>bido a la distancia d<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> medida al volumen<br />
blanco. En cambio en <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> abdomen la distancia al volumen blanco es mucho menor con<br />
lo cual hay una mayor contribución <strong>de</strong> fotones dispersados provenientes d<strong>el</strong> LINAC.<br />
En cuanto a las fluencias <strong>de</strong> neutrones , no se reproduce la diferencia en la zona <strong>de</strong> la cabeza<br />
(Inferior). Pero si se reproduce las diferencias en la p<strong>el</strong>vis (central), los valores para los <strong>de</strong>más<br />
maniquíes son menores que <strong>el</strong> NORMA(Eq.).<br />
4. Conclusiones<br />
El objetivo final era <strong>de</strong>terminar que maniquí es más representativo d<strong>el</strong> tejido real. Se han realizado<br />
dos tratamientos, Cabeza y Cu<strong>el</strong>lo y Abdomen. Aunque las incertidumbre <strong>de</strong> las medidas pue<strong>de</strong>n ser<br />
gran<strong>de</strong>s, los resultados indican que los maniquíes NORMA y NORMA(Nu) son representativos d<strong>el</strong><br />
tejido equivalente, confirmando así la correcta utilización d<strong>el</strong> maniquí NORMA para realizar estudios<br />
<strong>de</strong> dosis en tratamientos <strong>de</strong> radioterapia. Por otra parte hay que mencionar que <strong>el</strong> maniquí<br />
NORMA(Ny), con un porcentaje muy <strong>el</strong>evado en nitrógeno, es menos representativo, <strong>de</strong>bido<br />
seguramente a la absorción neutrónica d<strong>el</strong> nitrógeno.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Sánchez-Doblado, F., Domingo, C., Gómez, F. et al. 2009. On line neutron dose evaluation in<br />
patients un<strong>de</strong>r radiotherapy. In:Döss<strong>el</strong> O, schleg<strong>el</strong> WC, editors. WC 2009, IFMBE Proccedings 25/I,<br />
Berlin: Springer. 2009;259-261.<br />
[2] García, M.J., Amgarou, K., Domingo, C., Fernán<strong>de</strong>z, F., 2005. Neutron response study of two CR-39<br />
personal dosemeters with air and Nylon converters. Radiat. Meas. 40, 607–611.<br />
[3] Casw<strong>el</strong>l, R.S. and Coyne, J.J. 1980. Kerma factors for neutrons b<strong>el</strong>ow 30 MeV Neutron response<br />
study of two CR-39 personal dosemeters with air and Nylon converters. Radiat. Meas. 40, 607–611.<br />
1272
[4] Siebert, B. R. L., Schumacher, H. 1995. Quality Factors, Ambient and Personal Dose Equivalent for<br />
Neutrons, Based on the New ICRU Stopping Power Data for Protons and Alpha Particles. Rad. Prot.<br />
Dosim. 58, 177–183<br />
[5] Gomez, F, Sánchez-Doblado, F., Iglesias, A., Domingo, C. 2010. Active on-line <strong>de</strong>tector for in-room<br />
radiotherapy neutron measurements. Radiat. Meas. 45, 1532–1535.<br />
1273
DETERMINACIÓN DE LA DOSIS A PACIENTE DEBIDA A LA DE<br />
VERIFICACIÓN DE TRATAMIENTOS DE RADIOTERAPIA CON<br />
IMAGEN VOLUMÉTRICA DE RAYOS X (CBCT)<br />
G. Sánchez Carmona 1,� , F.J. Luis Simón 1 , J.C. Mateos Pérez 1 , M. Herrador Córdoba 1<br />
1 HU Virgen d<strong>el</strong> Rocío, UGC Radiofísica, Sevilla<br />
RESUMEN<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es <strong>de</strong>terminar la dosis recibida por <strong>el</strong> paciente cuando se verifica <strong>el</strong><br />
posicionamiento mediante imagen volumétrica con rayos X (Cone Beam CT ) (CBCT), en los<br />
tratamientos <strong>de</strong> próstata mediante terapia volumétrica rotacional (VMAT) realizados en nuestro<br />
centro. Disponemos <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador Elekta Synergy dotado con IGRT que incluye <strong>el</strong> modo 3D, <strong>de</strong><br />
imagen volumétrica <strong>de</strong> Kilovoltaje (CBCT), llamado XVI. Para <strong>de</strong>terminar la dosis impartida por <strong>el</strong><br />
modo CBCT utilizamos una cámara Farmer <strong>de</strong> 0.6 cm3 PTW3013 asociada al <strong>el</strong>ectrómetro DoseOne,<br />
un dosímetro Radcal 9010 con cámara <strong>de</strong> ionización mod<strong>el</strong>o 10x5-3CT, cámara lápiz, y como<br />
material dispersor don<strong>de</strong> alojar las cámaras, dos maniquíes cilíndricos <strong>de</strong> PMMA <strong>de</strong> 32 cm <strong>de</strong><br />
diámetro y 15 cm <strong>de</strong> longitud. Se ha realizado una calibración interna <strong>de</strong> la cámara farmer en esta<br />
calidad d<strong>el</strong> haz comparando con <strong>de</strong>tectores calibrados (RTI MPD, RTI R100B, y Radcal 10x5-6).<br />
se han estimado la dosis para 2 tamaños <strong>de</strong> campo (M15 y M20) sin filtro (F0) y con filtro<br />
Bowtie (F1) ,en todo los casos con una tensión nominal <strong>de</strong> 120 kVp, siguiendo <strong>el</strong> procedimiento<br />
recomendado en <strong>el</strong> último protocolo <strong>de</strong> la AAPM. Alternativamente se han medido por <strong>el</strong> método<br />
clásico para M15 y F0.<br />
La dosis varia entre 22.2 mGy y 34.3 mGy según <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo y <strong>el</strong> filtro. Aumentar <strong>el</strong><br />
tamaño <strong>de</strong> campo en 5 cm implica un aumento <strong>de</strong> la dosis d<strong>el</strong> 15%, en cuanto a uso d<strong>el</strong> filtro Bowtie<br />
implica una reducción <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> un 25%, <strong>de</strong>bido al aumento <strong>de</strong> la energía media d<strong>el</strong> haz, al<br />
incrementar la capa hemirreductora en 0.8 mm Al.<br />
Palabras claves: IGRT, Cone Beam, Dosis al Paciente<br />
ABSTRACT<br />
The aim of this study is <strong>de</strong>termine the dose to the patient when positioning is checked by Xray<br />
volume image (Cone Beam CT) (CBCT) in the treatment of prostate with VMAT, performed<br />
in our center. We have an Elekta Synergy acc<strong>el</strong>erator equipped with IGRT including 3D mo<strong>de</strong>,<br />
volumetric kilovoltage imaging (CBCT), called XVI. To <strong>de</strong>terminate the dose given by the CBCT<br />
use a 0.6 cm 3 PTW 30013 Farmer chamber with Doseone <strong>el</strong>ectometer, and 9010 Radcal dosimeter<br />
with ionization chamber 10x5-3CT,and two cylindrical PMMA phantoms of 32 cm in diameter<br />
and 15 cm in length. We ma<strong>de</strong> farmer cross calibration in this beam quality compared with<br />
calibrated <strong>de</strong>tectors (MPD RTI, RTI R100B and Radcal 10x5-6).<br />
We estimated the dose for 2 fi<strong>el</strong>d sizes (M15 and M20) without filter (F0) and with Bowtie<br />
filter (F1) for 120 kVp, following the procedure recommen<strong>de</strong>d in the last protocol of the<br />
AAPM.Alternativ<strong>el</strong>y, measured by the classical method for fi<strong>el</strong>d size (M15) and without filter<br />
(F0). The dose varied between 22.2 and 34.3 mGy mGy <strong>de</strong>pending on fi<strong>el</strong>d size and filter.<br />
Increase the fi<strong>el</strong>d size in 5 cm implies an increase in dose of 15%, and Bowtie filter implies a<br />
reduction in dose by 25% due to increased average beam energy, a half value layer 0.8 m greater.<br />
Al<br />
Key Words: IGRT, Cone Beam, Dose Patient<br />
� gerardo.sanchez.sspa@junta<strong>de</strong>andalucia.es<br />
1274
1. Introducción.<br />
El uso cada vez más extendido <strong>de</strong> la radioterapia guiada por la imagen (IGRT) lleva<br />
aparejado una impartición <strong>de</strong> dosis adicional al paciente <strong>de</strong> la prescrita por su tratamiento<br />
radioterápico. El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es <strong>de</strong>terminar la dosis recibida por <strong>el</strong> paciente cuando se<br />
verifica <strong>el</strong> posicionamiento mediante imagen volumétrica con rayos X (Cone Beam CT ) (CBCT),<br />
en los tratamientos <strong>de</strong> próstata mediante terapia volumétrica rotacional (VMAT) realizados en<br />
nuestro centro.<br />
2. Material y métodos.<br />
Disponemos <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador Elekta Synergy con capacidad <strong>de</strong> tratamiento volumétrico<br />
(VMAT) dotado con IGRT que incluye <strong>el</strong> modo 2D con imágenes <strong>de</strong> Megavoltaje, y <strong>el</strong> modo 3D, <strong>de</strong><br />
imagen volumétrica <strong>de</strong> Kilovoltaje (CBCT), llamado XVI. A<strong>de</strong>más existen otros modos <strong>de</strong><br />
adquisición con RX <strong>de</strong> KV (planar y escopia). Para <strong>de</strong>terminar la dosis impartida por <strong>el</strong> modo CBCT<br />
utilizamos una cámara Farmer <strong>de</strong> 0.6 cm3 PTW3013 asociada al <strong>el</strong>ectrómetro DoseOne, un dosímetro<br />
Radcal 99010 con cámara <strong>de</strong> ionización mod<strong>el</strong>o 10x5-3CT, cámara lápiz, y como material dispersor<br />
don<strong>de</strong> alojar las cámaras, dos maniquíes cilíndricos <strong>de</strong> PMMA <strong>de</strong> 32 cm <strong>de</strong> diámetro y 15 cm <strong>de</strong><br />
longitud cada uno, habituales en la medida d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> dosis CT volumétrico (CTDIvol) para cuerpo.<br />
Se ha obtenido un valor d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> la cámara Farmer para la energía <strong>de</strong> este haz<br />
<strong>de</strong> RX mediante calibración interna comparando con <strong>de</strong>tectores calibrados en esa energía (RTI MPD,<br />
RTI R100B, y Radcal 10x5-6). Para <strong>el</strong>lo se ha medido en kerma en aire sin retrodispersión, en<br />
condiciones <strong>de</strong> haz estrecho, para un rango <strong>de</strong> tensiones <strong>de</strong> 50 kVp – 125 kVp, en un haz <strong>de</strong> rayos X<br />
estándar.<br />
Con la cámara farmer se han realizado medidas para 2 tamaños <strong>de</strong> campo (M15 y M20) sin<br />
filtro (F0) y con filtro Bowtie (F1) ,en todo los casos con una tensión nominal <strong>de</strong> 120 kVp, tanto en <strong>el</strong><br />
centro como en la periferia para <strong>de</strong>terminar la dosis <strong>de</strong> acuerdo al último protocolo <strong>de</strong> la AAPM [1] .<br />
A<strong>de</strong>más se ha medido con la cámara lápiz en periferia y centro para un único tamaño <strong>de</strong> campo<br />
(M15,F0) <strong>de</strong>terminado la dosis mediante <strong>el</strong> método clásico <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis a partir d<strong>el</strong> CTDI<br />
corporal, para así comparar ambos métodos. También se midió con un solo maniquí dispersor para<br />
investigar la influencia <strong>de</strong> la falta <strong>de</strong> dispersión.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Los resultados obtenidos en la calibración interna <strong>de</strong> la cámara farmer son los siguientes:<br />
Tabla No.1 Medidas Dosis Distintos <strong>de</strong>tectores (mod<strong>el</strong>o en negrita).<br />
Tensión<br />
Nominal<br />
(kVp)<br />
HVL<br />
(mm Al)<br />
Media<br />
Kerma<br />
(MPD)<br />
(mGy)<br />
Media<br />
Kerma<br />
(R100B)<br />
(mGy)<br />
Media<br />
Kerma<br />
(10x5-6)<br />
(mGy)<br />
Max.<br />
Diferencia<br />
Media<br />
(%)<br />
50 1.9 1.035 1.049 1.033 1.0<br />
65 2.5 1.958 1.938 1.909 1.4<br />
80 3.0 3.016 2.956 2.907 1.9<br />
100 3.9 4.722 4.663 4.555 2.0<br />
125 5.0 6.894 6.879 6.641 2.4<br />
1275
Entre los diferentes mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> cárama farmer disponibles s<strong>el</strong>eccionamos una con pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
PMMA para minimizar su <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con la energía.<br />
Tabla No.2 Valores experimentales d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> calibración interna en función <strong>de</strong> la<br />
calidad d<strong>el</strong> haz.<br />
Tensión Nominal<br />
(kVp)<br />
Nd<br />
(mGy/nC)<br />
Diferencia Media<br />
(%)<br />
50 0.474 -0.9<br />
65 0.473 -1.0<br />
80 0.484 1.2<br />
100 0.482 0.9<br />
125 0.477 -0.1<br />
MEDIA 0.478<br />
En la siguiente tabla se muestran los resultados obtenidos con los cuatro protocolos analizados,<br />
aumentar <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> campo en 5 cm implica un aumento <strong>de</strong> la dosis d<strong>el</strong> 15%, en cuanto a uso d<strong>el</strong><br />
filtro Bowtie implica una reducción <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> un 25%, <strong>de</strong>bido al aumento <strong>de</strong> la energía media d<strong>el</strong><br />
haz, al incrementar la capa hemirreductora en 0.8 mm Al.<br />
Tabla No.3 Dosis estimada para los diferentes protocolos.<br />
Tamaño campo Filtro<br />
Dc<br />
(mGy/100mAs)<br />
Dosis acumulada<br />
(mGy)<br />
M15 F0 1.61 29.6<br />
M15 F1 1.20 22.2<br />
M20 F0 1.86 34.3<br />
M20 F1 1.40 25.6<br />
Se analiza por último la influencia d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>el</strong>egido y d<strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> maniquí, observandose<br />
que por <strong>el</strong> método clásico <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> la dosis a partir d<strong>el</strong> CTDI [2] (cámara lápiz, 15 cm PMMA), <strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> obtenido es <strong>de</strong> un 64% d<strong>el</strong> resultante <strong>de</strong> aplicar <strong>el</strong> nuevo protocolo (cámara farmer, 30 cm<br />
PMMA).<br />
Tabla No.4 Dosis estimada según <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector usado y <strong>el</strong> tamaño d<strong>el</strong> maniquí<br />
Tamaño campo Filtro Cámara<br />
Longitud Maniquí<br />
(cm)<br />
Dosis acumulada<br />
(mGy)<br />
M15 F0 Farmer 15 24.3<br />
M15 F0 Lápiz 15 17.8<br />
M15 F0 Farmer 30 27.8<br />
M15 F0 Lápiz 30 22.4<br />
1276
4. Conclusiones.<br />
Resulta evi<strong>de</strong>nte la necesidad <strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> la longitud suficiente <strong>de</strong> maniquí para alcanzar la<br />
dosis <strong>de</strong> equilibrio, si no es posible disponer <strong>de</strong> él hay ser consciente <strong>de</strong> que se esta infravalorando la<br />
dosis acumulada <strong>de</strong> manera importante.<br />
Si se adquiere sistemáticamente una imagen por sesión con los protocolos analizados, la dosis<br />
adicional impartida al paciente está entre 1.0 – 1.7 % <strong>de</strong> la dosis prescrita para fraccionamiento<br />
estándar.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Dixon R.L., An<strong>de</strong>rson J.A.et al.Comprehensive methodology for the evaluation of radiation dose in x-ray<br />
computed tomography. AAPM. Febrero 2010.<br />
[2] Ruiz Manzano P., Ginjaume Ejido M., et al. Dosimetría en Tomografía Computarizada (TC). <strong>SEFM</strong>. 2004<br />
1277
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA DE PACIENTES EN<br />
RADIODIAGNÓSTICO: IMPLANTACIÓN DE UN SISTEMA DE<br />
GESTIÓN DE LA OPTIMIZACIÓN<br />
Corpas Rivera L. 1 , Devesa Pardo, F.J. 2 , Gámez Jiménez J.I. 1 ,<br />
Vallejo Carrascal C. 1 , García <strong>de</strong> Diego A.A. 1 , Amador V<strong>el</strong>a-Hidalgo J.J. 1<br />
1 Unidad Técnica <strong>de</strong> Protección Radiológica y<br />
Servicio <strong>de</strong> Física Médica <strong>de</strong> GESTISA<br />
2 Dirección <strong>de</strong> Servicios Asistenciales <strong>de</strong> Mutua Universal<br />
Palabras clave: Optimización, Paciente, Protección, Radiodiagnóstico, VRD<br />
1.- INTRODUCCIÓN<br />
La creciente preocupación <strong>de</strong> los países <strong>de</strong>sarrollados por la reducción <strong>de</strong> la dosis colectiva en la<br />
población, lleva a programas <strong>de</strong> investigación y a la aplicación <strong>de</strong> planes <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> calidad enfocados<br />
a la optimización en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la radiación.<br />
Si se tiene en cuenta que la mayor parte <strong>de</strong> las dosis recibidas que tienen su origen en una fuente artificial<br />
son exploraciones <strong>de</strong> radiodiagnóstico médico, cabe pensar en la dimensión <strong>de</strong> la importancia <strong>de</strong> la<br />
optimización <strong>de</strong> estas practicas en or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> reducir la dosis colectiva.<br />
El Servicio <strong>de</strong> Radiofísica <strong>de</strong> la UTPR GESTISA implantó en 2008 en Mutua Universal, titular <strong>de</strong> ciento<br />
diez instalaciones <strong>de</strong> radiodiagnóstico convencional en toda la geografía nacional, un Sistema <strong>de</strong> Gestión<br />
Radiológica que permite registrar todas las exploraciones realizadas, incluyendo la calidad <strong>de</strong> la imagen<br />
<strong>de</strong> cada proyección y la medición individualizada <strong>de</strong> las dosis recibidas por los pacientes a la entrada d<strong>el</strong><br />
haz, por medios d<strong>el</strong> sistema DOSES (Dosimetry Skin Entrance System) <strong>de</strong> Dosibiológica, lo que ha<br />
permitido la caracterización <strong>de</strong> las dosis recibidas en cada técnica e instalación y <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> un<br />
proceso continuo <strong>de</strong> optimización a partir <strong>de</strong> un protocolo que combina <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las concisiones <strong>de</strong><br />
exploración, la calidad <strong>de</strong> imagen y las dosis recibidas.<br />
El cumplimiento <strong>de</strong> la normativa <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico (Real Decreto 1976/1999 por <strong>el</strong> que se<br />
establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico y <strong>el</strong> Real Decreto 815/2001 <strong>de</strong> justificación d<strong>el</strong> uso<br />
<strong>de</strong> las radiaciones ionizantes para exposiciones médicas, entre otros), así como las recomendaciones y<br />
normativas europeas al respecto, se efectúan llevando a cabo la optimización <strong>de</strong> las dosis recibidas, en<br />
función <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> la imagen, en un proceso continuo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> dichas dosis, a partir <strong>de</strong> los<br />
Valores <strong>de</strong> Referencia <strong>de</strong> Dosis (VRD) que <strong>el</strong> sistema ha permitido establecer para cada técnica.<br />
2.-MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El Sistema <strong>de</strong> Gestión Radiológica <strong>de</strong> Mutua Universal (SIGERMU) está instalado en cada uno <strong>de</strong> sus<br />
110 centros asistenciales, registrando por medio <strong>de</strong> su aplicación informática cada radiografía realizada,<br />
lo que incluye los datos <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificación d<strong>el</strong> paciente, con especificación <strong>de</strong> peso y talla y los parámetros<br />
característicos <strong>de</strong> la técnica empleada: KVp, mA, ms, distancia foco-p<strong>el</strong>ícula, tamaño d<strong>el</strong> campo y<br />
condiciones <strong>de</strong> protección.<br />
1278
Figura 1. Pantalla <strong>de</strong> introducción <strong>de</strong> datos en SIGERMU<br />
Asimismo permite registrar la evaluación <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> la imagen obtenida mediante un Índice <strong>de</strong><br />
Calidad <strong>de</strong> la Imagen en una escala <strong>de</strong> 2 a 4:<br />
Tabla Nº 1: Criterios <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> imagen<br />
Valor cualitativo Valor cuantitativo Descripción<br />
Visualización 2<br />
Detección <strong>de</strong> rasgos anatómicos, <strong>de</strong>talles no<br />
reproducidos totalmente<br />
Reproducción<br />
3 Detalles <strong>de</strong> rasgos anatómicos visibles pero<br />
no <strong>de</strong>finidos <strong>de</strong> forma clara<br />
Reproducción nítida 4 Detalles anatómicos <strong>de</strong>finidos claramente<br />
El valor cualitativo “rechazo” se analiza <strong>de</strong> forma separada y también quedaría registrada la causa que<br />
generó dicho rechazo.<br />
También se ha <strong>de</strong>finido un Índice Global <strong>de</strong> Calidad <strong>de</strong> Imagen como la media pon<strong>de</strong>rada con su<br />
frecuencia r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> todos los Índices <strong>de</strong> Calidad <strong>de</strong> Imagen <strong>de</strong> todas las técnicas.<br />
Las mediciones <strong>de</strong> dosis a la entrada <strong>de</strong> los pacientes se realizan mediante dosímetros radiotransparentes<br />
TLD <strong>de</strong> LiF d<strong>el</strong> sistema DOSES, codificados y caracterizados individualmente, que son colocados por <strong>el</strong><br />
operador en <strong>el</strong> centro d<strong>el</strong> haz. SIGERMU registra <strong>el</strong> código d<strong>el</strong> dosímetro mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> un<br />
1279
i<strong>de</strong>ntificador y queda asociado a la exposición realizada y, una vez leído <strong>el</strong> mismo, <strong>el</strong> sistema incorpora<br />
automáticamente la dosis leída al registro correspondiente, lo que permite una i<strong>de</strong>ntificación segura y<br />
automática <strong>de</strong> cada asociación dosímetro-paciente.<br />
A partir <strong>de</strong> conjunto <strong>de</strong> prácticas-dosis leídas po<strong>de</strong>mos también calificar dosimétricamente una técnica <strong>de</strong><br />
exploración o <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> técnicas que se efectúa en una instalación. Para <strong>el</strong>lo SIGERMU posee un<br />
apartado <strong>de</strong>dicado a la gestión <strong>de</strong> las dosis (gestionado por <strong>el</strong> director <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las instalaciones), en<br />
<strong>el</strong> cual se genera un Índice Global <strong>de</strong> Dosis. Este índice valora las dosis recibidas por los pacientes <strong>de</strong> la<br />
UAR respecto a los VRD, generadas por todo <strong>el</strong> sistema (conjunto <strong>de</strong> todas las UAR <strong>de</strong> Mutua<br />
Universal), así como a los VRD especificados en la normativa aplicable (Real Decreto 19776/1999 por <strong>el</strong><br />
que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico).<br />
También se <strong>de</strong>fine un Índice <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> una UAR respecto a una técnica y se pue<strong>de</strong> representar <strong>de</strong><br />
manera gráfica:<br />
Figura 2. Representación gráfica <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> dosis<br />
Así, si <strong>el</strong> valor medio en la UAR es igual al VRD <strong>de</strong> SiGeRMU la variación porcentual es d<strong>el</strong> 0%, si <strong>el</strong><br />
valor <strong>de</strong> la UAR es <strong>el</strong> 80% d<strong>el</strong> VRD <strong>de</strong> SiGeRMU la variación porcentual es d<strong>el</strong> 20% y se representa con<br />
una valor negativo (-20%), si <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la UAR es <strong>el</strong> 120% d<strong>el</strong> VRD <strong>de</strong> SiGeRMU en este caso se<br />
representa con un valor positivo (20%), tal y como suce<strong>de</strong> para un valor que sea <strong>el</strong> 140% d<strong>el</strong> VRD <strong>de</strong><br />
SiGeRMU.<br />
Estos valores d<strong>el</strong>imitan los cuatro niv<strong>el</strong>es que comparan <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> la dosis <strong>de</strong> la UAR con <strong>el</strong> valor<br />
medio <strong>de</strong> SiGeRMU. Cuanto mayor sea <strong>el</strong> niv<strong>el</strong>, menor es la dosis que están recibiendo los pacientes, en<br />
la técnica que corresponda.<br />
A<strong>de</strong>más, se incluye un niv<strong>el</strong> adicional que representa los valores <strong>de</strong> referencia d<strong>el</strong> Real Decreto (VRD d<strong>el</strong><br />
Real Decreto), <strong>de</strong> modo que si una UAR sobrepasa los valores <strong>de</strong> referencia su niv<strong>el</strong> pasa a ser <strong>el</strong> peor<br />
posible, niv<strong>el</strong> 1, lo que implica que <strong>de</strong>be revisarse las condiciones <strong>de</strong> exposición inmediatamente.<br />
La variación porcentual <strong>de</strong> los VRD d<strong>el</strong> Real Decreto <strong>de</strong>terminan <strong>el</strong> número <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es a representar. Si,<br />
por ejemplo, <strong>el</strong> VRD d<strong>el</strong> Real Decreto es <strong>el</strong> 125 % d<strong>el</strong> VRD <strong>de</strong> SiGeRMU, los niv<strong>el</strong>es serían los<br />
siguientes:<br />
- Niv<strong>el</strong> 5: 80% o menos d<strong>el</strong> VRD <strong>de</strong> SiGeRMU.<br />
- Niv<strong>el</strong> 4: Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> 81% hasta <strong>el</strong> 120% d<strong>el</strong> VRD <strong>de</strong> SiGeRMU.<br />
- Niv<strong>el</strong> 3: Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> 121% hasta <strong>el</strong> 124% d<strong>el</strong> VRD <strong>de</strong> SiGeRMU.<br />
- Niv<strong>el</strong> 2: No se <strong>de</strong>fine.<br />
- Niv<strong>el</strong> 1: 125% o más d<strong>el</strong> VRD <strong>de</strong> SiGeRMU.<br />
1280
Dentro <strong>de</strong> una UAR, se evalúa <strong>el</strong> Índice <strong>de</strong> Dosis para todas las técnicas, y se calcula <strong>el</strong> Índice Global <strong>de</strong><br />
Dosis <strong>de</strong> la UAR como la media pon<strong>de</strong>rada con su frecuencia r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> todos los Índices <strong>de</strong> Dosis <strong>de</strong><br />
todas las técnicas, los cuales se combinan con <strong>el</strong> Índice <strong>de</strong> Calidad <strong>de</strong> la Imagen en or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> optimizar<br />
técnicas (y por tanto dosis impartidas) sin restringir <strong>el</strong> po<strong>de</strong>r diagnóstico <strong>de</strong> las técnicas.<br />
Des<strong>de</strong> la implantación d<strong>el</strong> sistema, a comienzos <strong>de</strong> 2008, se han registrado más <strong>de</strong> 49000 mediciones <strong>de</strong><br />
dosis a la entrada d<strong>el</strong> paciente, lo que supone una muestra mayor d<strong>el</strong> 20% d<strong>el</strong> total <strong>de</strong> las prácticas<br />
realizadas por Mutua Universal, habiéndose implicado activamente en <strong>el</strong> proceso todo <strong>el</strong> personal<br />
asistencial, tanto directores como operadores <strong>de</strong> las instalaciones, lo que ha conllevado la implantación <strong>de</strong><br />
una dinámica <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> las prácticas radiológicas, es <strong>de</strong>cir, la disminución progresiva <strong>de</strong> las<br />
dosis recibidas por los pacientes, manteniéndose una aceptable calidad <strong>de</strong> la imagen radiológica.<br />
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.<br />
D<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> toda la información procesada, SIGERMU obtiene los dos indicadores básicos <strong>de</strong> calidad.<br />
De la evaluación <strong>de</strong> las dosis recibidas por los pacientes, <strong>el</strong> Índice <strong>de</strong> Dosis, para cada técnica y <strong>el</strong> Índice<br />
Global <strong>de</strong> Dosis para <strong>el</strong> equipo, y <strong>de</strong> la evaluación <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> imagen <strong>de</strong> cada técnica se obtiene <strong>el</strong><br />
Índice <strong>de</strong> Calidad <strong>de</strong> Imagen. A partir <strong>de</strong> la evaluación conjunta <strong>de</strong> ambos Índices, <strong>el</strong> sistema establece las<br />
indicaciones sobre <strong>el</strong> ajuste que se ha <strong>de</strong> realizar en los valores <strong>de</strong> las técnicas o la necesidad <strong>de</strong> revisar<br />
otros parámetros hasta conseguir, en un proceso continuo, la optimización <strong>de</strong> cada técnica radiológica.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la asignación individual <strong>de</strong> dosis a los pacientes que se les colocó <strong>el</strong> dosímetro, s<strong>el</strong>eccionados<br />
por <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> muestreo d<strong>el</strong> sistema, se han <strong>de</strong>sarrollado una metodología <strong>de</strong> asignación <strong>de</strong><br />
dosis estimadas para cada técnica, a partir <strong>de</strong> los valores medidos <strong>de</strong> las mismas, a cada uno <strong>de</strong> los<br />
pacientes expuestos en cada instalación, atendiendo a la tipología <strong>de</strong> las exploraciones y <strong>de</strong> los pacientes.<br />
Ya que se han obtenido mediciones directas <strong>de</strong> dosis a la entrada impartida a una fracción d<strong>el</strong> total <strong>de</strong><br />
pacientes, para cada una <strong>de</strong> las técnicas y para cada uno <strong>de</strong> los centros, se pue<strong>de</strong> estimar una dosis media<br />
para unas condiciones <strong>de</strong> irradiación medias <strong>de</strong> KVp, mA y ms, y con <strong>el</strong>lo po<strong>de</strong>r extrapolar a un paciente<br />
al cual no se le colocó dosímetro. Esta metodología tiene en cuenta también la tipología d<strong>el</strong> paciente dado<br />
que existe una r<strong>el</strong>ación implícita entre la s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> la exposición y la tipología d<strong>el</strong><br />
paciente (peso, talla, etc…).<br />
En <strong>el</strong> caso en <strong>el</strong> que no exista un grupo <strong>de</strong> mediciones representativo para realizar dichos cálculos se<br />
utilizan las herramientas <strong>de</strong>finidas anteriormente, los Índice <strong>de</strong> Dosis para las prácticas en la UAR y <strong>el</strong><br />
Índice Global <strong>de</strong> Dosis para la UAR referida. En este ultimo caso se ha supuesto que existe r<strong>el</strong>ación<br />
directa entre <strong>el</strong> Índice Global <strong>de</strong> Dosis <strong>de</strong> la UAR, <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> todas las prácticas medidas <strong>de</strong> una<br />
técnica en todos los centros (valor medio SiGeRMU) y la dosis media para unas condiciones <strong>de</strong><br />
irradiación medias <strong>de</strong> KVp, mA y mS, a partir <strong>de</strong> las cuales po<strong>de</strong>r extrapolar a un paciente al cual no se le<br />
colocó dosímetro.<br />
El análisis <strong>de</strong> los resultados también ha permitido establecer <strong>el</strong> VRD para cada técnica y UAR d<strong>el</strong><br />
Sistema y evaluar las dosis por práctica y equipo en r<strong>el</strong>ación con dichos VRD, realizándose un<br />
seguimiento en continuo <strong>de</strong> los índices <strong>de</strong> calidad obtenidos. Todo <strong>el</strong>lo permite al director <strong>de</strong> la<br />
instalación <strong>de</strong>terminar qué protocolos <strong>de</strong> exposición son susceptibles <strong>de</strong> ser modificados con <strong>el</strong> objetivo<br />
<strong>de</strong> minimizar dosis impartidas a pacientes.<br />
El protocolo <strong>de</strong> optimización d<strong>el</strong> Sistema permite <strong>de</strong>terminar automáticamente las técnicas que requieren<br />
<strong>de</strong> un ajuste <strong>de</strong> los procedimientos, facilitando a los operadores la información sobre las acciones que se<br />
han <strong>de</strong> realizar para conseguir <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> la reducción <strong>de</strong> dosis en los pacientes, sin compromiso d<strong>el</strong><br />
valor diagnóstico <strong>de</strong> la imagen radiológica.<br />
1281
Para <strong>el</strong>lo, <strong>el</strong> Sistema guía al director por medio <strong>de</strong> una matriz <strong>de</strong> evaluación, que tiene en cuenta las<br />
combinaciones <strong>de</strong> las diferentes variables:<br />
Tabla Nº2. Matriz orientadora <strong>de</strong> la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> optimización<br />
Dosis Calidad Imagen Preestablecidos > Reales<br />
Parámetros<br />
Preestablecidos < Reales<br />
Baja<br />
Baja<br />
Alta<br />
Emplear los preestablecidos<br />
Emplear los reales (que pasen a ser<br />
los preestablecidos)<br />
Revisar las técnicas para aumentar la<br />
calidad<br />
Emplear los reales (que pasen a ser<br />
los preestablecidos)<br />
Emplear los reales (que pasen a ser Emplear los preestablecidos y revisar<br />
Baja<br />
los preestablecidos) y revisar las<br />
técnicas para aumentar la calidad<br />
las técnicas para aumentar la calidad<br />
Sugerencia bajar los preestablecidos<br />
Alta<br />
Sugerencia bajar los reales<br />
Emplear los reales (que pasen a ser Emplear los preestablecidos<br />
Alta<br />
los preestablecidos)<br />
Sugerencia bajar los reales<br />
Sugerencia: bajar los preestablecidos<br />
4. CONCLUSIONES<br />
La implantación <strong>de</strong> un procedimiento sistemático <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las dosis recibidas por los<br />
pacientes con dosímetros TLD, por medio d<strong>el</strong> sistema DOSES�, y <strong>de</strong> evaluación conjunta <strong>de</strong> la calidad<br />
<strong>de</strong> la imagen radiológica, integrado en un Sistema informatizado <strong>de</strong> Gestión Radiológica, ha permitido en<br />
una red asistencial amplia y diseminada, como es <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> centros asistenciales <strong>de</strong> Mutua<br />
Universal, establecer un protocolo <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> las dosis recibidas por los pacientes, a partir <strong>de</strong> las<br />
medidas reales <strong>de</strong> dichas dosis, lo que, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> asegurar <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> los distintos aspectos <strong>de</strong> la<br />
normativa vigente, permite la certificación <strong>de</strong> la seguridad radiológica d<strong>el</strong> paciente, en base al proceso <strong>de</strong><br />
mejora continua <strong>de</strong> las condiciones <strong>de</strong> la práctica radiológica.<br />
5. BIBLIOGRAFÍA<br />
1. Real Decreto 1976/1999 <strong>de</strong> 30 <strong>de</strong> diciembre por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico.<br />
2. Real Decreto 815/2001, <strong>de</strong> 13 <strong>de</strong> julio, sobre justificación d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes para la protección<br />
radiológica <strong>de</strong> las personas con ocasión <strong>de</strong> exposiciones médicas.<br />
3. . L. Corpas Rivera; J.J. Amador V<strong>el</strong>a-Hidalgo; C. Vallejo Carrascal; J.I. Gámez Jiménez; A.A. García <strong>de</strong> Diego; F.J.<br />
Devesa Pardo. Optimización <strong>de</strong> dosis paciente en radiodiagnóstico en una red <strong>de</strong> 110 centros asistenciales.<br />
Comunicación Oral al I Congreso Conjunto <strong>SEFM</strong>-SEPR Alicante 2009.<br />
4. European Guid<strong>el</strong>ines on quality criteria for diagnostic radiographic images. European Comission. Luxembourg<br />
1996. EUR 16260 EN.<br />
1282
FRECUENCIA DE EXÁMENES DE TOMOGRAFÍA<br />
COMPUTERIZADA PEDIÁTRICOS EN EL HOSPITAL<br />
UNIVERSITARIO DE CANARIAS.<br />
O. H<strong>de</strong>z. Armas 1,� A.E. Glez. Martín 1 , A.Bethencourt Peña 2 , A.Catalán Acosta 1 , J.<br />
H<strong>de</strong>z. Armas 1 ,<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Física Médica. Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias. físicamedica@huc.canarias.org<br />
2 Servicio Control <strong>de</strong> Producción. Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias.<br />
RESUMEN<br />
El conocimiento d<strong>el</strong> número y tipo <strong>de</strong> exploraciones <strong>de</strong> tomografía computerizada pediátricas<br />
es un primer e importante paso en <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> estrategias que permitan alcanzar <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong><br />
obtener imágenes <strong>de</strong> buena calidad diagnóstica con la menor dosis posible. En esta línea, este trabajo<br />
presenta los resultados iniciales <strong>de</strong> un estudio que proporciona los datos <strong>de</strong> números, tipo <strong>de</strong><br />
exploracines y distribución <strong>de</strong> las mismas por grupos <strong>de</strong> edad <strong>de</strong> los pacientes. Se ha <strong>de</strong>tectado una<br />
disminución, en <strong>el</strong> periodo 2005 a 2010, en <strong>el</strong> número total <strong>de</strong> exploraciones realizadas en <strong>el</strong> Hospital<br />
Universitario <strong>de</strong> Canarias, siendo este hecho más pronunciado en la sección <strong>de</strong> urgencias, en especial<br />
en las exploraciones <strong>de</strong> tronco.<br />
Palabras claves: exploraciones <strong>de</strong> tomografía computerizada, pediátricos.<br />
ABSTRACT<br />
The knowledge of the number and type of paediatric explorations of computerized tomography is<br />
the first and important step in the <strong>de</strong>v<strong>el</strong>opment of strategies that allow to reach the aim to obtain<br />
images of good diagnostic quality with the minor possible dose. In this line, this work presents the<br />
initial results of a study that provi<strong>de</strong>s the information of numbers, type of studies and distribution<br />
of the same ones for groups of age of the patients. A <strong>de</strong>crease has been <strong>de</strong>tected, in the period<br />
2005 to 2010, in the total number of explorations realized in the University Hospital of Canaries,<br />
being this more pronounced fact in the section of urgencies, especially in the explorations of<br />
trunk.<br />
Key Words: computer tomography studies, paediatrics.<br />
1. Introducción.<br />
La legislación vigente <strong>de</strong> protección radiológica en la obtención <strong>de</strong> imágenes médicas obliga<br />
a cumplir <strong>el</strong> principio <strong>de</strong> optimización que establece que las dosis <strong>de</strong>ben ser tan bajas como sea<br />
razonablemente posible, siempre que se alcance <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> la exploración que es <strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
proporcionar las mejores imágenes posibles para <strong>el</strong> diagnóstico médico. Una etapa necesaria para la<br />
mejor implementación <strong>de</strong> este principio ALARA a los pacientes a los que se les realiza exploraciones<br />
<strong>de</strong> TC, es la disponer <strong>de</strong> información fiable sobre la frecuencia <strong>de</strong> realización <strong>de</strong> estas exploraciones<br />
radiológicas.<br />
Esta comunicación proporciona los datos correspondientes a la cantidad y diversidad <strong>de</strong><br />
exploraciones <strong>de</strong> Tomografía Computarizada realizadas a pacientes en edad pediátrica (< 15 años) en<br />
<strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> Tenerife (HUC), Canarias.<br />
� Email d<strong>el</strong> autor.<br />
1283
2. Material y método.<br />
Los datos presentados y analizados son los correspondientes a las exploraciones <strong>de</strong><br />
tomografía computerizada realizada a pacientes pediátricos en <strong>el</strong> HUC <strong>de</strong>s<strong>de</strong> Enero 2005 a Diciembre<br />
2010. Este Hospital está clasificado por <strong>el</strong> Servicio Canario <strong>de</strong> Salud como hospital <strong>de</strong> referencia para<br />
las zonas geográficas d<strong>el</strong> Norte <strong>de</strong> la Isla <strong>de</strong> Tenerife e Isla <strong>de</strong> La Palma, lo cual significa que presta<br />
atención sanitaria a un colectivo <strong>de</strong> aproximadamente 500.000 personas.<br />
Los estudios se han clasificado teniendo en cuenta tres indicadores diferentes:<br />
a) edad d<strong>el</strong> paciente<br />
b) lugar <strong>de</strong> realización d<strong>el</strong> estudio en <strong>el</strong> HUC<br />
c) tipo <strong>de</strong> estudio radiológico realizado<br />
Por eda<strong>de</strong>s, los pacientes se agruparon en tres grupos: <strong>de</strong> 0 a 4 años, <strong>de</strong> 5 a 9 años y <strong>de</strong> 10 a<br />
14 años. Se clasificaron los estudios según que hubiesen sido realizados en la Sección <strong>de</strong> Urgencias<br />
(SU) o en la Sección <strong>de</strong> Tomografía Computerizada (STC), ambas d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiodiagnóstico<br />
d<strong>el</strong> HUC. Todos las exploraciones se han clasificado como pertenecientes a uno <strong>de</strong> los dos grupos<br />
siguientes: T. C. <strong>de</strong> cabeza – cu<strong>el</strong>lo (cráneo, peñascos, órbitas) y TC. <strong>de</strong> tronco (tórax, abdomen y<br />
p<strong>el</strong>vis).<br />
El método aplicado ha consistido en introducir los datos recogidos <strong>de</strong> los registros <strong>de</strong> ambas<br />
secciones, en una base Exc<strong>el</strong>l, lo que permitió obtener resultados <strong>de</strong> distribución numérica <strong>de</strong> la<br />
información e histogramas.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Tabla No.1.- TC. <strong>de</strong> cabeza / cu<strong>el</strong>lo. STC.<br />
Tabla No.2.- TC. tronco. STC.<br />
años 0 - 4 años 5 - 9 años 10 - 14 años<br />
2005 74 132 114<br />
2006 57 83 114<br />
2007 64 70 169<br />
2008 62 71 107<br />
2009 42 60 68<br />
2010 39 50 82<br />
años 0 - 4 años 5 - 9 años 10 - 14 años<br />
2005 50 42 77<br />
2006 25 28 63<br />
2007 38 15 53<br />
2008 45 37 57<br />
2009 15 26 42<br />
2010 19 17 36<br />
1284
Tabla No.3.- TC cabeza-cu<strong>el</strong>lo. SU.<br />
años 0 - 4 años 5 - 9 años 10 - 14 años<br />
2005 89 55 61<br />
2006 63 41 38<br />
2007 65 39 37<br />
2008 39 41 38<br />
2009 42 26 30<br />
2010 43 14 33<br />
Tabla No.4.- TC tronco. SU.<br />
años 0 - 4 años 5 - 9 años 10 - 14 años<br />
2005 11 3 16<br />
2006 4 3 13<br />
2007 5 8 5<br />
2008 1 2 10<br />
2009 0 3 3<br />
2010 0 0 8<br />
En las Tablas 1, 2, 3 y 4 se presentan los datos numéricos <strong>de</strong> las exploraciones <strong>de</strong> TC<br />
pediátricas realizadas en ambas secciones, STC y SU para cada uno <strong>de</strong> los años y para cada grupo <strong>de</strong><br />
edad. Pue<strong>de</strong> observarse que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> los estudios <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo realizados en <strong>el</strong> año 2010 son<br />
d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> un 50% inferior al <strong>de</strong> los realizados en 2005, siendo aún mayores los porcentajes <strong>de</strong><br />
disminución en las exploraciones <strong>de</strong> tronco.<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />
Fig. 1 Evolución d<strong>el</strong> nº..T.C. (Secciones General/Urgencias)<br />
En la Figura 1 se observa la ten<strong>de</strong>ncia a la disminución en <strong>el</strong> número total <strong>de</strong> exploraciones <strong>de</strong><br />
TC pediátricas realizadas en <strong>el</strong> periodo consi<strong>de</strong>rado, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> la localización y <strong>de</strong> los<br />
grupos <strong>de</strong> edad <strong>de</strong> la población pediátrica estudiada.<br />
STC<br />
SU.<br />
1285
Tabla No.5.- Número Total <strong>de</strong> TC. cabeza/cu<strong>el</strong>lo<br />
Tabla No.6 Número Total <strong>de</strong> TC . tronco<br />
En las Tablas 5 y 6 se dan los números totales <strong>de</strong> exploraciones pediátricas realizadas en las dos<br />
Secciones d<strong>el</strong> HUC a lo largo <strong>de</strong> los años. Si bien tanto en una como en otra sección dichos valores han<br />
ido disminuyendo, <strong>el</strong> <strong>de</strong>scenso ha sido más pronunciado en las TC <strong>de</strong> tronco realizadas en <strong>el</strong> SU (un 26%<br />
<strong>de</strong> las hechas en <strong>el</strong> año 2005).<br />
En la Sección STC <strong>el</strong> <strong>de</strong>scenso no ha sido ni tan continuado ni tan marcado como pue<strong>de</strong><br />
observarse en las Figuras 2 y 3.<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
años STC SU<br />
2005 320 205<br />
2006 254 142<br />
2007 303 141<br />
2008 240 118<br />
2009 192 98<br />
2010 191 90<br />
años STC SU<br />
2005 169 30<br />
2006 136 20<br />
2007 106 18<br />
2008 139 13<br />
2009 164 6<br />
2010 120 8<br />
0<br />
2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />
Fig. 2 Número total <strong>de</strong> exploraciones TC pediátricas <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo en ambas secciones d<strong>el</strong> HUC<br />
STC<br />
SU.<br />
1286
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
2005 2006 2007 2008 2009 2010<br />
Fig. 3 Número total <strong>de</strong> exploraciones TC pediátricas <strong>de</strong> tronco en ambas secciones d<strong>el</strong> HUC<br />
Es notable observar que las 320 exploraciones <strong>de</strong> cabeza-cu<strong>el</strong>lo realizadas en <strong>el</strong> año 2005 no se<br />
han vu<strong>el</strong>to a realizar en ninguno <strong>de</strong> los años siguientes. De hecho <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2007 hasta <strong>el</strong> año 2009<br />
disminuyó dicho número hasta <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> 192 exploraciones que se ha mantenido en <strong>el</strong> año 2010.<br />
¿Esta reducción progresiva ha sido motivada por una preocupación por las dosis, r<strong>el</strong>ativamente<br />
altas que estas exploraciones ocasionan a los pacientes?<br />
Cabe indicar que en este periodo se realizó una fuerte campaña <strong>de</strong> concienciación por <strong>el</strong> Servicio<br />
<strong>de</strong> Física Medica y Protección Radiológica d<strong>el</strong> HUC sobre la necesidad <strong>de</strong> aplicar <strong>el</strong> principio <strong>de</strong><br />
justificación <strong>de</strong> la práctica, distribuyendo a<strong>de</strong>más un total <strong>de</strong> 200 ejemplares <strong>de</strong> la guía <strong>de</strong> protección<br />
radiológica <strong>de</strong> la UE, número 118: “Guía para la correcta solicitud <strong>de</strong> diagnóstico por la imagen”.<br />
Sin embargo, no se dispone <strong>de</strong> datos objetivos que permitan dar una respuesta afirmativa a la<br />
pregunta. Parece más razonable achacar esta disminución al incremento en <strong>el</strong> número <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong><br />
tomografía computerizada existentes en la provincia.<br />
El número total <strong>de</strong> exploraciones <strong>de</strong> TC realizadas en la sección <strong>de</strong> Urgencias fue menor, durante<br />
todo <strong>el</strong> periodo analizado, que las hechas en la sección <strong>de</strong> TC.<br />
4. Conclusión.<br />
Los datos recogidos indican que ha habido una disminución <strong>de</strong> las exploraciones <strong>de</strong> TC<br />
pediátricas realizadas en <strong>el</strong> HUC. No pue<strong>de</strong> asegurarse, con los datos disponibles, las causas <strong>de</strong> este<br />
<strong>de</strong>scenso aunque se hanrealizado campañas <strong>de</strong> concienciación <strong>de</strong> Protección Radiológica al personal<br />
medico d<strong>el</strong> HUC.<br />
STC<br />
SU.<br />
1287
CONSULTAS PARA LA GESTIÓN DE PROCESOS EN<br />
RADIOFÍSICA Y RADIOTERAPIA<br />
D. Martínez 1� , M. M<strong>el</strong>chor 1 , F. Cand<strong>el</strong>a 1 , A. Cámara 1<br />
1 Hospital Universitario <strong>de</strong> La Ribera. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y P.R.<br />
RESUMEN<br />
Tradicionalmente la gestión <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> pacientes se ha venido haciendo a partir <strong>de</strong> documentos e<br />
historias clínicas “<strong>de</strong> pap<strong>el</strong>”, lo que dificulta mucho <strong>el</strong> proceso. En los servicios <strong>de</strong> Radiofísica y<br />
Radioterapia d<strong>el</strong> Hospital se ha implantado un sistema <strong>el</strong>ectrónico estructurado <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> datos<br />
<strong>de</strong> pacientes, tanto d<strong>el</strong> plan <strong>de</strong> tratamiento como <strong>de</strong> la historia clínica <strong>de</strong> radioterapia, por lo que se<br />
pue<strong>de</strong> aprovechar las ventajas que <strong>el</strong>lo reporta para automatizar <strong>el</strong> análisis. Se presenta la<br />
experiencia con este sistema <strong>de</strong> gestión.<br />
Palabras claves: Análisis, eficiencia, gestión.<br />
ABSTRACT<br />
Traditionally the management of patients data has been carried on by using documents and clinical<br />
histories written on paper, which makes very hard any analysis. In the Radiation Physics and<br />
Radiation Oncology <strong>de</strong>partments, a patient structured data system has been set, which handles<br />
patients’ and treatments’ data, so this can be used to automate the analysis. We present the<br />
experience with this management system.<br />
Key Words: Analysis, efficiency, management.<br />
1. Introducción:<br />
En <strong>el</strong> Hospital resulta necesario analizar los datos <strong>de</strong> los pacientes sometidos a Radioterapia, tanto<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> los propios servicios <strong>de</strong> Radiofísica y <strong>de</strong> Radioterapia (para su gestión interna), como <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
otros servicios o <strong>de</strong>partamentos (como la Dirección <strong>de</strong> Calidad). La correcta gestión y análisis <strong>de</strong><br />
estos datos permite un mejor control y análisis <strong>de</strong> la eficacia y eficiencia <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los<br />
procesos implicados.<br />
2. Material y Métodos:<br />
Tradicionalmente se ha dispuesto <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> los pacientes en ficheros <strong>de</strong> modo que ha sido<br />
sencillo realizar estudios individuales por pacientes, pero no tanto entre pacientes, ya que esto ha<br />
requerido una recogida especial <strong>de</strong> datos, siendo importante este tipo <strong>de</strong> análisis ya que permite tener una<br />
visión más general d<strong>el</strong> funcionamiento <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> los servicios.<br />
En los servicios <strong>de</strong> Oncología Radioterápica y Radiofísica se ha instalado un software que permite<br />
disponer <strong>de</strong> esta información para cada paciente <strong>de</strong> forma estructurada en formato <strong>el</strong>ectrónico, <strong>de</strong> modo<br />
que en cada paciente guarda los datos correspondientes <strong>de</strong> estos servicios <strong>de</strong> manera uniforme. Esta<br />
� damartinez@hospital-ribera.com.<br />
1288
aplicación dispone, entre otros, <strong>de</strong> un módulo llamado List Manager, que ofrece un interfaz tipo tablas<br />
para obtener los datos que interesen d<strong>el</strong> modo en que estos sean configurados.<br />
Al igual que otras partes <strong>de</strong> la red, esta parte es configurable según perfiles <strong>de</strong> usuario, permitiendo<br />
acce<strong>de</strong>r al personal a las consultas que tiene autorizadas, aqu<strong>el</strong>las que le son útiles para <strong>el</strong> correspondiente<br />
puesto <strong>de</strong> trabajo. Los datos que se obtienen en este interface tienen formato exportable a otras<br />
aplicaciones.<br />
La aplicación, <strong>de</strong> tipo servidor cliente, trabaja sobre una base <strong>de</strong> datos Oracle, que gestiona los datos<br />
<strong>de</strong> los pacientes. En esta base <strong>de</strong> datos la distribución <strong>de</strong> los datos en las tablas y la r<strong>el</strong>ación entre <strong>el</strong>las<br />
son conocidas.<br />
Las consultas se implementan introduciendo código SQL en los correspondientes campos <strong>de</strong> la base<br />
<strong>de</strong> datos. Asimismo, se <strong>de</strong>ben indicar los parámetros <strong>de</strong> entrada <strong>de</strong> las consultas, así como <strong>el</strong> formato <strong>de</strong><br />
salida <strong>de</strong> la misma.<br />
Los resultados <strong>de</strong> las consultas se obtienen sobre los datos con los que se trabaja cada día, sin tener<br />
que realizar ninguna tarea adicional.<br />
El interfaz <strong>de</strong> las consultas se activa <strong>de</strong> manera sencilla, pulsando <strong>el</strong> correspondiente botón presente<br />
en las barras <strong>de</strong> herramientas <strong>de</strong> la aplicación. (Fig. 1).<br />
Hay implementadas en este momento unas 20 consultas que están organizadas en pestañas en la parte<br />
superior d<strong>el</strong> módulo List Manager (Fig. 2). Estas consultas se diseñan en función <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> los<br />
servicios, tras i<strong>de</strong>ntificarse indicadores clave <strong>de</strong> estos procesos. Para acce<strong>de</strong>r a una consulta que se quiera<br />
utilizar hay que s<strong>el</strong>eccionar la pestaña correspondiente.<br />
Actualmente, entre otras, se encuentran implementadas consultas que ofrecen los siguientes datos:<br />
� Pacientes que cada médico tiene activos y fecha <strong>de</strong> inicio <strong>de</strong> cada uno<br />
� Pacientes actualmente en tratamiento<br />
� Pacientes activos que no están en tratamiento<br />
� Pacientes planificados por Radiofísica en un periodo <strong>de</strong> tiempo<br />
� Tiempos que transcurren entre las diferentes etapas <strong>de</strong> un paciente en <strong>el</strong> proceso radioterápico<br />
� Consultas que permiten controlar datos administrativos, como la actividad d<strong>el</strong> personal <strong>de</strong> ambos<br />
servicios.<br />
� Tratamientos realizados en un periodo <strong>de</strong> tiempo.<br />
� TACs realizados en un periodo <strong>de</strong> tiempo.<br />
Las consultas su<strong>el</strong>en tener como parámetro normalmente un periodo temporal (Fig2, Fig. 4), si bien<br />
hay otras, como la que muestra los pacientes activos por médico (Fig. 3), que no tiene parámetros.<br />
El tiempo <strong>de</strong> ejecución <strong>de</strong> la consulta es inferior a 5 minutos en la mayoría <strong>de</strong> los casos.<br />
Los resultados <strong>de</strong> estas consultas están actualizados al momento en <strong>el</strong> que se pulsa <strong>el</strong> botón <strong>de</strong><br />
ejecución <strong>de</strong> la consulta.<br />
Haciendo doble clic en cada línea es posible entrar en <strong>el</strong> diálogo <strong>de</strong> la aplicación que contiene la<br />
información que se está viendo en ese momento en <strong>el</strong> List Manager, <strong>de</strong> este modo es cómodo acce<strong>de</strong>r a<br />
los formularios si se quiere consultar más información <strong>de</strong> algún caso concreto.<br />
A continuación se muestran algunas capturas <strong>de</strong> pantalla <strong>de</strong> la aplicación:<br />
1289
Fig. 1 Vista general <strong>de</strong> la aplicación. En rojo <strong>el</strong> botón <strong>de</strong> activación d<strong>el</strong> list manager,<br />
modo <strong>de</strong> consultas.<br />
Fig. 2 Vista general d<strong>el</strong> módulo List Manager, tras ejecutarse una consulta. Se distinguen<br />
las siguientes partes:<br />
En rojo: las diferentes pestañas <strong>de</strong> las diferentes consultas.<br />
En azul: datos <strong>de</strong> entrada: en este caso, fechas <strong>de</strong> inicio y <strong>de</strong> fin.<br />
En ver<strong>de</strong>: botón que ejecuta las consultas.<br />
En fucsia: Resultados <strong>de</strong> las consultas.<br />
1290
Fig. 3 Consulta utilizada por los médicos d<strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> Oncología Radioterápica para<br />
ver los pacientes que tienen con episodios abiertos. Esta consulta, al contrario que la anterior,<br />
no tiene datos <strong>de</strong> entrada.<br />
Fig. 4 Consulta utilizada por los radiofísicos d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección<br />
Radiológica para comprobar las planificaciones realizadas.<br />
3. Resultados y discusión:<br />
Tras más <strong>de</strong> dos años <strong>de</strong> experiencia y permanente <strong>de</strong>sarrollo, los resultados más inmediatos han sido<br />
los siguientes:<br />
� Disminución d<strong>el</strong> tiempo necesario para <strong>el</strong>aborar los diferentes informes <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> los Servicios <strong>de</strong><br />
Radiofísica y Radioterapia.<br />
1291
� Disminución <strong>de</strong> posibles pérdidas <strong>de</strong> datos, por documentos traspap<strong>el</strong>ados o extraviados, y mejora en<br />
la disponibilidad <strong>de</strong> los mismos (varias personas pue<strong>de</strong>n consultarlos simultáneamente <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
diferentes puestos <strong>de</strong> trabajo).<br />
� Mejora <strong>de</strong> procesos, <strong>de</strong>bido a que una mayor facilidad en <strong>el</strong> estudio y análisis <strong>de</strong> los datos facilita<br />
extraer mejores conclusiones porque ahora, existe la posibilidad <strong>de</strong> or<strong>de</strong>narlos y analizarlos en<br />
tiempos razonables.<br />
� Se han implementado una serie <strong>de</strong> puntos <strong>de</strong> control para mejorar y facilitar la gestión <strong>de</strong> los datos.<br />
� A<strong>de</strong>más, se ha conseguido reducir prácticamente a cero <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong> pap<strong>el</strong> utilizada, ya que los<br />
documentos se guardan en formato digital.<br />
4. Conclusiones:<br />
El uso <strong>de</strong> esta herramienta ha contribuido <strong>de</strong> manera <strong>de</strong>finitiva en la mejora <strong>de</strong> la gestión <strong>de</strong> los<br />
servicios <strong>de</strong> Oncología Radioterápica y Radiofísica en dos aspectos: es sencillo y rápido obtener datos<br />
para la realización <strong>de</strong> informes <strong>de</strong> funcionamiento, tanto para los dos servicios como para otros<br />
<strong>de</strong>partamentos d<strong>el</strong> hospital, y es muy fácil <strong>de</strong>tectar posibles “<strong>de</strong>scuidos”. Por sencillez se entien<strong>de</strong> que no<br />
hay que llevar a cabo ningún proceso especial a la hora <strong>de</strong> r<strong>el</strong>lenar los datos en <strong>el</strong> trabajo diario y que,<br />
para obtener los datos, sólo son necesarios tres o cuatro pasos: pulsar <strong>el</strong> botón <strong>de</strong> activación <strong>de</strong> List<br />
Manager, s<strong>el</strong>eccionar la consulta que se quiera utilizar, r<strong>el</strong>lenar <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> tiempo si es necesario y<br />
pulsar <strong>el</strong> botón <strong>de</strong> ejecución <strong>de</strong> la consulta (…y esperar un poco).<br />
Se mejora <strong>el</strong> control sobre los procesos d<strong>el</strong> servicio y no se extravía ninguna información.<br />
Existen procesos <strong>de</strong> verificación para las consultas por parte <strong>de</strong> los usuarios antes <strong>de</strong> ser puestas en<br />
producción. El proceso <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> las consultas <strong>de</strong>be ser muy minucioso y una vez implementadas,<br />
éstas <strong>de</strong>ben <strong>de</strong> ser verificadas con gran rigurosidad, ya que un error no <strong>de</strong>tectado pue<strong>de</strong> llevar a muchos<br />
fallos en ca<strong>de</strong>na dado <strong>el</strong> amplio uso que estas consultas su<strong>el</strong>en tener.<br />
Aumenta consi<strong>de</strong>rablemente la disponibilidad <strong>de</strong> la información, ya que cualquier usuario pue<strong>de</strong>,<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> cualquier or<strong>de</strong>nador en que esté instalada la aplicación, ejecutar la consulta que necesite en un<br />
momento dado, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> las tareas que esté llevando a cabo <strong>el</strong> resto d<strong>el</strong> personal.<br />
1292
ANÁLISIS UN SISTEMA DE NOTIFICACIÓN LOCAL DE<br />
INCIDENTES EN RADIOTERAPIA. EXPERIENCIA DEL PRIMER<br />
AÑO Y MEDIO<br />
Angulo Paín E. 1 , Gutierrez Bayard L. 2<br />
, Iborra Oquendo M. 1 , Castro Ramirez I. 1 , Quiñones Rodriguez L.A. 1<br />
1 Hospital U. Puerta d<strong>el</strong> Mar, UGC Radiofisica Hospitalaria, Ana <strong>de</strong> Viya 21 Cádiz<br />
2 Hospital U. Puerta d<strong>el</strong> Mar, UGC <strong>de</strong> Atención Integral al Cáncer, Ana <strong>de</strong> Viya 21<br />
Cádiz<br />
RESUMEN<br />
El objetivo d<strong>el</strong> trabajo ha sido analizar la implantación d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> notificación <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ntes<br />
mediante formulario <strong>el</strong>ectronico basado en <strong>el</strong> Manual Técnico <strong>de</strong> la OMS “Perfil <strong>de</strong> riesgos en<br />
Radioterapia” y analizar los resultados iniciales obtenidos. Se ha observado en este primer año y<br />
medio un aumento paulatino <strong>de</strong> las <strong>comunicaciones</strong>, no solo en número sino en ámbitos o etapas<br />
d<strong>el</strong> procedimiento radioterápico.<br />
Palabras claves: Seguridad, Radioterapia, Sistema <strong>de</strong> notificación<br />
ABSTRACT<br />
At this work we projected to <strong>de</strong>scribe the implementation of a local monitoring and reporting<br />
system of inci<strong>de</strong>nts, based on the WHO Technical Manual "Radiotherapy Risk Profile" 2008. We<br />
analysed the effectiveness of the system and evaluated the inci<strong>de</strong>nts <strong>de</strong>tected during the first years<br />
of operation. It has been noted a gradual increase in communications, not only in numbers but in<br />
areas or stages of the radiotherapy procedure.<br />
Key Words: Patien safety, Radiotherapy, Reporting system.<br />
1. Introducción<br />
Una <strong>de</strong> las herramientas utilizadas en seguridad d<strong>el</strong> paciente pasa por disponer <strong>de</strong> sistemas<br />
completos <strong>de</strong> aprendizaje y <strong>de</strong> notificación que recojan <strong>el</strong> grado y las causas <strong>de</strong> los efectos adversos, para<br />
hallar soluciones e intervenciones eficaces.<br />
La seguridad <strong>de</strong> los pacientes <strong>de</strong>be formar parte <strong>de</strong> la educación y formación <strong>de</strong> los trabajadores<br />
sanitarios, que son los proveedores <strong>de</strong> asistencia.<br />
Esto justifica la necesidad <strong>de</strong> crear un sistema <strong>de</strong> notificación local y evaluar sus resultados,<br />
aportando herramientas unificadas a los profesionales que sean útiles para la mejora continuada d<strong>el</strong><br />
sistema.<br />
2. Material y métodos<br />
En Julio <strong>de</strong> 2009 se inició un sistema <strong>el</strong>ectrónico <strong>de</strong> notificación local <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ntes en<br />
Radioterapia basado en <strong>el</strong> Manual Técnico <strong>de</strong> la OMS “Perfil <strong>de</strong> riesgos en Radioterapia” (2008), con<br />
carácter voluntario, anónimo, confi<strong>de</strong>ncial, no punitivo y abierto a todos los profesionales implicados en<br />
<strong>el</strong> proceso Radioterápico, diseñado y gestionado por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica d<strong>el</strong> Hospital U. Puerta d<strong>el</strong><br />
Mar.<br />
1293
El objetivo es <strong>de</strong>scribir la implementación <strong>de</strong> dicho sistema, analizar su efectividad y evaluar los<br />
inci<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong>tectados durante <strong>el</strong> primer año y medio <strong>de</strong> funcionamiento.<br />
Método<br />
En <strong>el</strong> formulario <strong>el</strong>ectrónico se reflejan los inci<strong>de</strong>ntes más importantes según <strong>el</strong> perfil <strong>de</strong> riesgos<br />
<strong>de</strong> la OMS, clasificado según la etapa d<strong>el</strong> proceso en que ocurre. La base <strong>de</strong> datos d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
notificación permite un análisis <strong>de</strong> tallado <strong>de</strong>: cómo, cuándo y quien <strong>de</strong>tecta <strong>el</strong> evento, la percepción d<strong>el</strong><br />
riesgo que se tiene y la colaboración <strong>de</strong> los profesionales en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> mejora a través <strong>de</strong> sugerencias.<br />
El icono para acce<strong>de</strong>r al formulario se instaló en varios or<strong>de</strong>nadores d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radioterapia<br />
en Julio <strong>de</strong> 2009. Se realizaron dos sesiones formativas dirigidas a todo <strong>el</strong> personal, comenzando <strong>el</strong><br />
registro <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ntes.<br />
Se han clasificado los eventos por causas, frecuencia temporal y comunicador.<br />
3. Resultados y discusión<br />
De 1156 pacientes tratados <strong>de</strong>s<strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2009 hasta fin <strong>de</strong> 2010, se registraron 122 inci<strong>de</strong>ntes. En<br />
febrero <strong>de</strong> 2010, se redacta <strong>el</strong> Plan <strong>de</strong> Seguridad d<strong>el</strong> Paciente en Radioterapia, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un Plan global <strong>de</strong><br />
Calidad <strong>de</strong>sarrollado por un grupo <strong>de</strong> trabajo conjunto entre la Unidad <strong>de</strong> Radiofísica y Radioterapia, lo<br />
que hace concienciar más a los profesionales d<strong>el</strong> ambos Servicios incrementándose progresivamente <strong>el</strong><br />
numero <strong>de</strong> <strong>comunicaciones</strong> <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ntes.<br />
Fig. 1. Número <strong>de</strong> <strong>comunicaciones</strong> en <strong>el</strong> periodo analizado<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Nº Comunicaciones<br />
2º semestre 2009 1er semestre 2010 2º semestre 2010<br />
Fig. 2. Número <strong>de</strong> <strong>comunicaciones</strong><br />
Nº total <strong>de</strong> <strong>comunicaciones</strong> a<br />
31/12/2010<br />
122<br />
D<strong>el</strong> 01/08/2009 al 31/12/2009 7<br />
1er semestre 2010 37<br />
2º semestre 2010 78<br />
1294
Tras clasificar los eventos observamos que <strong>el</strong> personal que comunica es tanto facultativo y como<br />
técnico. El momento crítico d<strong>el</strong> proceso dón<strong>de</strong> se <strong>de</strong>tectan los inci<strong>de</strong>ntes es la preparación d<strong>el</strong> paciente<br />
para <strong>el</strong> tratamiento. La mayoría <strong>de</strong> éstos correspon<strong>de</strong>n a las fases <strong>de</strong> simulación y <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong><br />
volúmenes, planificación, transferencia <strong>de</strong> información y preparación d<strong>el</strong> paciente para tratamiento.<br />
Fig. 3. Clasificación por categoría d<strong>el</strong> comunicante<br />
Fig. 4. Clasificación por riesgo o evento comunicado<br />
1295
Fig. 5. Clasificación según la parte d<strong>el</strong> proceso radioterapico don<strong>de</strong> se <strong>de</strong>tectó <strong>el</strong><br />
riesgo o evento<br />
Fig. 6. Clasificación según la percepción <strong>de</strong> gravedad d<strong>el</strong> suceso por parte<br />
4. Conclusiones<br />
Como evi<strong>de</strong>ncian los resultados, es importante mantener la concienciación d<strong>el</strong> personal<br />
implicado ya que condiciona una mayor notificación <strong>de</strong> eventos o riesgos, este a aumentado conforme se<br />
ha ido implantando <strong>el</strong> sistema y ha ido avanzando la cultura <strong>de</strong> seguridad clínica en en la Unidad.<br />
La colaboración d<strong>el</strong> personal <strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s es crucial pero también es necesario <strong>el</strong> apoyo <strong>de</strong> la<br />
Dirección para implementar las barreras que eviten recurrencias, creando una estructura para evaluar su<br />
efectividad y po<strong>de</strong>r realizar incluso un seguimiento <strong>de</strong> los pacientes afectados.<br />
El sistema nos ha permitido i<strong>de</strong>ntificar problemas locales y apren<strong>de</strong>r <strong>de</strong> los errores para<br />
establecer metas concretas en la mejora <strong>de</strong> la seguridad d<strong>el</strong> paciente. Una vez establecido <strong>el</strong> sistema y<br />
concienciado todo <strong>el</strong> personal en la necesidad <strong>de</strong> registrar los eventos a partir <strong>de</strong> ahora los objetivos <strong>de</strong><br />
mejora <strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> la Unidad tendrán que reducir <strong>el</strong> número <strong>de</strong> <strong>comunicaciones</strong>.<br />
5. Bibliografía<br />
d<strong>el</strong> comunicante<br />
[1] Mannos D. NCPS patient misi<strong>de</strong>ntification study: a summary of root cause analyses. VA NCPS Topics in Patient<br />
Safety. Washington, DC, United States Department of Veterans Affairs, June -July 2003<br />
[2] Soluciones para la seguridad d<strong>el</strong> paciente. Volumen 1, solución 2. OMS. Mayo <strong>de</strong> 2007.<br />
[3] Radiotherapy Risk Profile. Technical manual. World Health Organization, 2008.<br />
1296
[4] Towards Safer Radiotherapy. British Institute of radiology; Institute of Physics and Engineering in medicine;<br />
National Patient Safety Agency; Society and College of Radiographers; and the Royal College of Radiologists.2008.<br />
[5] E. Angulo, J. Almansa, A. Iborra, R. Guerrero, J. Torres. “Mejora en la eficiencia d<strong>el</strong> trabajo <strong>de</strong> un Servicio e<br />
Radiofísica en la ca<strong>de</strong>na radioterápica”. (Comunicación XXIII Congreso <strong>de</strong> la Sociedad Española <strong>de</strong> Calidad<br />
Asistencial y X <strong>de</strong> la Sociedad Andaluza <strong>de</strong> Calidad Asistencial. Cádiz, Octubre <strong>de</strong> 2005).<br />
[6] E. Angulo, M.A. Iborra, J. Almansa, L. Quiñones, I. Castro. “Sistema local <strong>de</strong> notificación y registro <strong>de</strong> eventos<br />
como estrategia <strong>de</strong> seguridad al paciente en <strong>el</strong> proceso radioterápico”. (Comunicación oral y poster al 27 Congreso <strong>de</strong><br />
la Sociedad Española <strong>de</strong> Calidad Asistencial y 14 Congreso <strong>de</strong> la Sociedad Andaluza <strong>de</strong> Calidad Asistencial. Sevilla<br />
Octubre 2009).<br />
[7] Estrategia para la Seguridad d<strong>el</strong> Paciente. Consejería <strong>de</strong> Salud. Junta <strong>de</strong> Andalucía. PROCEDIMIENTO<br />
GENERAL DE IDENTIFICACIÓN DE PACIENTES. Comité Operativo para la Seguridad d<strong>el</strong> Paciente. Diciembre<br />
2009.<br />
[8] World Health Organization. World Alliance for patient safety. Forward Programme 2005. Disponible en:<br />
www.who.int/patientsafety<br />
[9]. Kohn LT, Corrigan JM, Donaldson MS, editores. To err is human: building a safer health system. Committee on<br />
Health Care in America. Institute of Medicine. Washington (DC): Nacional Aca<strong>de</strong>my Press, 1999.<br />
[10]. ROSIS database: a voluntary safety reporting system for Radiation Oncology. (www.rosis.info, accessed 10<br />
September 2007)<br />
[11] IAEA safety glossary: terminology used in nuclear safety and radiation protection: 2007 Edition, 30 July 2008.<br />
[12] International Classification for patient's safety (ICPS). World Health Organization (WHO), 24th June 2008.<br />
[13] Severity scales for nuclear inci<strong>de</strong>nts and acci<strong>de</strong>nts and radiation protection events in the context of radiotherapy<br />
procedures. Autorité <strong>de</strong> Sureté Nucleaire (ASN).July 2009.<br />
[14] Tim R. Williams, MD. Statement of American Society for Radiation Oncology (ASTRO). Safe oncology<br />
treatment. 26 february 2010.<br />
1297
IMPLEMENTACIÓN DE UN PROGRAMA DE PROTECCIÓN<br />
RADIOLÓGICA DEL PACIENTE EN EL PERÚ<br />
E. Medina Gironzini 1<br />
1 Sociedad Peruana <strong>de</strong> Radioprotección<br />
RESUMEN<br />
Las exposiciones médicas como son las prácticas diagnósticas o terapéuticas, los exámenes para<br />
propósitos ocupacionales o legales o <strong>de</strong> rutina, <strong>de</strong> cribado poblacional, entre otras, constituyen la<br />
mayor contribución a la radiación ionizante <strong>de</strong> carácter artificial. Sin embargo, es <strong>de</strong> particular<br />
interés, los pacientes sometidos a procedimientos diagnósticos y terapéuticos por ser más<br />
numerosos y porque la dosis impartida es mayor. A<strong>de</strong>más hay un incremento <strong>de</strong> instalaciones,<br />
equipos y personal <strong>de</strong> salud involucrado en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> radiaciones ionizantes.<br />
Tomando en cuenta este aspecto y la aplicación <strong>de</strong> los principios <strong>de</strong> justificación y optimización,<br />
en la Sociedad Peruana <strong>de</strong> Radioprotección se planteó la necesidad <strong>de</strong> <strong>el</strong>aborar y llevar a cabo un<br />
programa <strong>de</strong> protección radiológica d<strong>el</strong> paciente con la participación <strong>de</strong> sus miembros y diversas<br />
instituciones d<strong>el</strong> país. Por <strong>el</strong>lo se organizo en diciembre <strong>de</strong> 2009, la Primera Jornada <strong>de</strong> Protección<br />
Radiológica d<strong>el</strong> Paciente con la participación <strong>de</strong> especialistas nacionales y <strong>de</strong> la Organización<br />
Panamericana <strong>de</strong> la Salud (OPS). Para este evento se imprimió la publicación “La radiación y su<br />
paciente: Una guía para médicos” gracias al apoyo <strong>de</strong> la OPS, la cual fue distribuida a los 180<br />
asistentes a la Jornada, quienes en su mayor parte fueron médicos y tecnólogos médicos.<br />
En esta reunión se iniciaron las coordinaciones con <strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Salud, Socieda<strong>de</strong>s y Colegios<br />
Profesionales, asi como con las empresas proveedoras <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> rayos X y servicios <strong>de</strong><br />
control <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico medico, lo cual origino la firma <strong>de</strong> acuerdos <strong>de</strong><br />
colaboración en <strong>el</strong> tema, entre las Socieda<strong>de</strong>s Profesionales <strong>de</strong> Radiología, Radioprotección y<br />
Física Médica.<br />
La propuesta <strong>de</strong> programa que esbozo la Sociedad Peruana <strong>de</strong> Radioprotección plantea también la<br />
difusión <strong>de</strong> información mediante charlas, conferencias, cursos y <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> Internet y correo<br />
<strong>el</strong>ectrónico dirigido a los profesionales y técnicos que están vinculados a la aplicación <strong>de</strong> las<br />
radiaciones. Esto se ha visto reflejado en la participación <strong>de</strong> miembros <strong>de</strong> la Sociedad en<br />
Congresos nacionales e internacionales sobre Física Medica, Proteccion Radiologica y Radiologia.<br />
El programa contempla diversas acciones a llevarse a cabo <strong>de</strong> manera conjunta con diversos<br />
organismos nacionales, las cuales se resumen en: promover la <strong>el</strong>aboración, a<strong>de</strong>cuación y/o<br />
adopción <strong>de</strong> guías sobre indicaciones para la solicitud <strong>de</strong> exámenes en pacientes en base a lo<br />
<strong>de</strong>sarrollado en otros países y en coordinación con organismos<br />
internacionales, promover <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> criterios <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico<br />
médico y <strong>de</strong>ntal principalmente, promover y difundir las acciones que lleva a cabo <strong>el</strong> OIEA en <strong>el</strong><br />
tema, participar en la <strong>el</strong>aboración y revisión <strong>de</strong> normas sobre <strong>el</strong> tema, así como guías específicas,<br />
ofrecer conferencias, charlas y cursos, participar en Congresos y Jornadas, editar material impreso,<br />
<strong>el</strong>aborar una página web, hacer uso <strong>de</strong> las TIC, entre otras acciones.<br />
La Sociedad Peruana <strong>de</strong> Radioproteccion está promoviendo este tema en <strong>el</strong> país, <strong>el</strong> cual no se ha<br />
había efectuado antes por ningún organismo nacional o privado.<br />
Palabras claves: Protección Radiológica, paciente.<br />
________________________<br />
medina@radioproteccion.org<br />
1298
ABSTRACT<br />
Medical exposure, such as diagnostic practices or therapeutics, radiological examinations for<br />
occupational or legal purposes or routine, mass screening of population among others, constitute<br />
the largest contribution to the ionizing radiation artificial. However, it is of particular interest,<br />
patients un<strong>de</strong>rgoing diagnostic and therapeutic procedures by more numerous and because the<br />
dose given is greater. In addition there is an increase of facilities, equipment and health personn<strong>el</strong><br />
involved in the use of ionizing radiation<br />
Consi<strong>de</strong>ring this aspect and applying the principles of justification and optimization, in the<br />
Peruvian Society of Radioprotection raised the need to carry out a program of radiation protection<br />
of patients, which began in December 2009 with the Workshop on Radiation Protection of Patients<br />
with the participation of national experts and the Pan American Health Organization (PAHO).<br />
Additionally, PAHO supported the publication of "Radiation and your patient. A gui<strong>de</strong> for medical<br />
practitioner” wich was distributed to 180 atten<strong>de</strong>es to the workshop (health professional).<br />
This activity generated the coordination with the Ministry of Health and other professional<br />
societies, and today there are agreements between the Societies of Radiology, Medical Physics and<br />
Radioprotection for to work together on this issue.<br />
The work has continued with the spread of the subject in various technical events and is working<br />
on <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oping an Action Plan involving various entities involved seeking consensus in the<br />
agreements for the beneft of the national population.<br />
The program inclu<strong>de</strong>s activities to be h<strong>el</strong>d in conjunction with various national agencies: promote<br />
the <strong>de</strong>v<strong>el</strong>opment, adaptation and / or adoption of guid<strong>el</strong>ines for the application of examinations of<br />
patients <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped based on what other countries and in coordination with international<br />
organizations, promote the establishment of criteria for quality control in medical and <strong>de</strong>ntal<br />
radiology mainly to promote and disseminate the actions un<strong>de</strong>rtaken by the IAEA on the issue,<br />
participate in the formulation and revision of policies and specific guid<strong>el</strong>ines, giving lectures and<br />
courses, participate in conferences and seminars, printed brochures, <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oping a website, make<br />
use of TIC, among others.<br />
The Peruvian Society of Radioprotection is promoting this issue in the country, which had not<br />
been done before by any national or private agency.<br />
Key Words: Radiation protection, patient.<br />
1. Introducción<br />
Las aplicaciones clínicas <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes suponen la mayor contribución <strong>de</strong> dosis a<br />
la población, lo cual irá en aumento <strong>de</strong>bido al avance tecnológico y las nuevas posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
diagnóstico, así como también <strong>de</strong>bido al incremento <strong>de</strong> las personas que acce<strong>de</strong>n a la atención<br />
sanitaria, especialmente en radiodiagnóstico. Tomando en cuenta estos criterios, se hace necesario<br />
establecer un sistema o plan <strong>de</strong> acción <strong>de</strong> protección radiológica d<strong>el</strong> paciente.<br />
La población sometida a las exposiciones médicas esta formada por:<br />
- Pacientes sometidos a procedimientos diagnóstico y terapéuticos,<br />
- Personas incluidas en programas <strong>de</strong> salud <strong>de</strong> cribado poblacional,<br />
- Personas sanas sometidas a vigilancia médica en <strong>el</strong> trabajo,<br />
- Personas en procesos <strong>de</strong> carácter médico-legal,<br />
- Voluntarios que participan en programas <strong>de</strong> investigación médica,<br />
- Cuidadores que aceptan voluntariamente participar en <strong>el</strong> cuidado <strong>de</strong> pacientes<br />
sometidos a exposiciones médicas fuera d<strong>el</strong> entorno laboral.<br />
1299
De todos <strong>el</strong>los, nos interesan los pacientes sometidos a procedimientos diagnósticos y terapéuticos<br />
por ser <strong>el</strong> más numeroso y en <strong>el</strong> que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> procedimientos y dosis impartida es mayor.<br />
2. Material y métodos<br />
Los parámetros más importantes en la protección radiológica d<strong>el</strong> paciente son la optimización y la<br />
justificación. Hasta hace poco la justificación <strong>de</strong> la práctica era un tema que no era tratado por los<br />
especialistas en protección radiológica, sin embargo hoy en día se aprecia que hay un trabajo<br />
conjunto <strong>de</strong> las autorida<strong>de</strong>s reguladoras, socieda<strong>de</strong>s profesionales y organismos nacionales<br />
públicos y privados para dar pautas sobre lo que se <strong>de</strong>be hacer en este tema. Un ejemplo es la<br />
publicación <strong>de</strong> la Comisión Europea <strong>de</strong> la “Guía para la correcta solicitud <strong>de</strong> pruebas <strong>de</strong><br />
diagnóstico por imagen” en don<strong>de</strong> se clasifica las indicaciones <strong>de</strong> los exámenes <strong>de</strong> diagnóstico<br />
por imágenes en función <strong>de</strong> los síntomas y/o signos que caracterizan las distintas situaciones<br />
clínicas. Los exámenes se categorizan <strong>de</strong> acuerdo al rango <strong>de</strong> dosis efectiva asociada a los<br />
mismos. Algo similar se preten<strong>de</strong> hacer en los países <strong>de</strong> nuestra región.<br />
La optimización también es importante a fin <strong>de</strong> optimizar la r<strong>el</strong>ación entre la dosis absorbida a<br />
niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong> paciente y la calidad <strong>de</strong> la imagen que garantice <strong>el</strong> cumplimiento d<strong>el</strong> propósito<br />
diagnóstico y esto se pue<strong>de</strong> lograr en <strong>el</strong> marco <strong>de</strong> la ejecución <strong>de</strong> programas <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong><br />
calidad. En este aspecto, también las organizaciones involucradas hacen un trabajo conjunto.<br />
Pero a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> estas acciones, para la protección radiológica d<strong>el</strong> paciente también se <strong>de</strong>be<br />
trabajar <strong>de</strong> manera conjunta en proponer y lograr la incorporación <strong>de</strong> contenidos <strong>de</strong> Proteccion<br />
Radiologica en la currícula <strong>de</strong> las carreras <strong>de</strong> medicina y odontología, por ejemplo. A<strong>de</strong>más, se<br />
<strong>de</strong>be hacer una a<strong>de</strong>cuada y masiva divulgación d<strong>el</strong> tema.<br />
Estos temas se contemplan en <strong>el</strong> Plan <strong>de</strong> Acción Internacional para la Protección Radiológica d<strong>el</strong><br />
Paciente que fue establecido en marzo <strong>de</strong> año 2001 en Málaga, España como conclusión <strong>de</strong> la<br />
International Conference on the Radiological Protection of Patients in Diagnostic and<br />
Interventional Radiology, Nuclear Medicine and Radiotherapy, patrocinada por varias<br />
organizaciones internacionales (OIEA, OMS y OPS entre otras). Este Plan contempla, entre otras,<br />
las siguientes acciones:<br />
- Promover planes <strong>de</strong> formación y entrenamiento a todos los niv<strong>el</strong>es y profesionales, con<br />
interés especial en aqu<strong>el</strong>los cuya formación <strong>de</strong> especialidad no incluya las radiaciones<br />
ionizantes, en especial a los temas <strong>de</strong> protección radiológica, control <strong>de</strong> la calidad y<br />
reducción <strong>de</strong> las dosis innecesarias y <strong>de</strong> los riesgos <strong>de</strong> exposición acci<strong>de</strong>ntal en las<br />
aplicaciones médicas,<br />
- Promover <strong>el</strong> intercambio <strong>de</strong> información sobre esos temas,<br />
- Promover <strong>el</strong> reconocimiento d<strong>el</strong> pap<strong>el</strong> d<strong>el</strong> físico médico como profesionales <strong>de</strong> la salud y<br />
responsable en <strong>el</strong> uso seguro <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes en las exposiciones médicas,<br />
- Establecer guías y niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia en radiología y medicina nuclear,<br />
- Implicar a los proveedores en la conexión <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> imagen,<br />
- Implicar a los proveedores y organizaciones sanitarias en <strong>el</strong> registro y asignación <strong>de</strong> dosis a<br />
pacientes en técnicas <strong>de</strong> radiodiagnóstico,<br />
- Promover <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> Programas <strong>de</strong> Calidad y Auditoria.<br />
- Preparar guías apropiadas <strong>de</strong>stinadas al personal <strong>de</strong> los servicios médicos que emplean<br />
fuentes <strong>de</strong> radiación<br />
Debido a que han pasado mas <strong>de</strong> 9 años <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que se estableció este Plan <strong>de</strong> Acción Internacional<br />
y no se ha avanzado mucho en <strong>el</strong> país, la Sociedad Peruana <strong>de</strong> Radioprotección (SPR) <strong>de</strong>cidió<br />
llevar a cabo activida<strong>de</strong>s sobre <strong>el</strong> tema, y para lo cual tomó en cuenta la experiencia <strong>de</strong> algunos<br />
países <strong>de</strong> la región latinoamericana y otros, e igualmente se consi<strong>de</strong>ró a los profesionales <strong>de</strong> la<br />
1300
SPR con experiencia y conocimiento d<strong>el</strong> tema a fin <strong>de</strong> que conformen un grupo <strong>de</strong> trabajo que se<br />
encargará <strong>de</strong> llevar ad<strong>el</strong>ante <strong>el</strong> proyecto <strong>de</strong> manera conjunta con otras instituciones d<strong>el</strong> país<br />
involucradas en <strong>el</strong> tema. Se espera que las autorida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> salud conozcan este documento y<br />
participen activamente en la puesta en práctica <strong>de</strong> estas acciones.<br />
Con la finalidad <strong>de</strong> difundir aspectos <strong>de</strong> protección radiológica, la Sociedad Peruana <strong>de</strong><br />
Radioprotección organizó la Primera Jornada <strong>de</strong> Protección Radiológica d<strong>el</strong> Paciente <strong>el</strong> 5 <strong>de</strong><br />
diciembre <strong>de</strong> 2009 en la ciudad <strong>de</strong> Lima. Asistieron 180 personas d<strong>el</strong> campo médico quienes se<br />
inscribieron gratuitamente<br />
Este evento fue auspiciado por la Organización Panamericana <strong>de</strong> la Salud (OPS) ya que se contó<br />
con la presencia d<strong>el</strong> Dr. Pablo Jiménez y la OPS imprimió 500 ejemplares d<strong>el</strong> documento: “La<br />
radiación y su paciente: una guía para médicos” cuya traducción y <strong>el</strong>aboración correspon<strong>de</strong> al<br />
Instituto <strong>de</strong> Tecnología Nuclear Dan Beninson <strong>de</strong> la Comisión Nacional <strong>de</strong> Energía Atómica <strong>de</strong><br />
Argentina. La versión original es <strong>de</strong> la International Commission on Radiological Protection<br />
(Annals of the ICRP, Vol. 31 No. 4 – 2001).<br />
Este texto esta <strong>el</strong>aborado <strong>de</strong> manera didáctica y está organizado en forma <strong>de</strong> preguntas y<br />
respuestas lo cual lo hace accesible y <strong>de</strong> fácil entendimiento.<br />
El programa <strong>de</strong> la Jornada comprendió conferencias sobre los siguientes temas: Las radiaciones<br />
ionizantes y su cuantificación, Efectos biológicos <strong>de</strong> la radiación, Aspectos generales sobre<br />
Protección Radiológica en Radiodiagnóstico, Protección Radiológica en Pediatría, Protección<br />
Radiológica en Radiología Intervencionista, Protección Radiológica en Mamografía, Protección<br />
Radiológica en Radioterapia, Protección Radiológica en Medicina Nuclear, El control <strong>de</strong> calidad<br />
y la calibración <strong>de</strong> equipos, El Programa Regional d<strong>el</strong> OIEA sobre Protección Radiológica d<strong>el</strong><br />
paciente, La contribución <strong>de</strong> la OPS en la seguridad d<strong>el</strong> paciente y La experiencia argentina en<br />
Protección Radiológica d<strong>el</strong> Paciente. Las Mesas Redondas fueron: Las empresas <strong>de</strong> servicios y su<br />
contribución a la Protección Radiológica d<strong>el</strong> Paciente y <strong>el</strong> Programa <strong>de</strong> Protección Radiológica<br />
d<strong>el</strong> Paciente en <strong>el</strong> país.<br />
Esta fue la primera actividad que se realizó sobre <strong>el</strong> tema y fue motivo para iniciar las<br />
conversaciones con directivos d<strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Salud, con personal que trabaja en hospitales y<br />
clínicas, con directivos <strong>de</strong> las Socieda<strong>de</strong>s y Colegios Profesionales, planteando la necesidad <strong>de</strong><br />
realizar un programa o plan <strong>de</strong> acción a niv<strong>el</strong> nacional sobre protección radiológica d<strong>el</strong> paciente y<br />
para lo cual se constituirá un grupo <strong>de</strong> trabajo multidisciplinario integrado por todos los<br />
organismos públicos y privados involucrados en <strong>el</strong> tema con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> buscar consensos y<br />
acuerdos optimizando así los recursos humanos y materiales para beneficio <strong>de</strong> la población<br />
nacional.<br />
Las Socieda<strong>de</strong>s Profesionales <strong>de</strong> Radioprotección, Radiología y Física Médica han llevado a cabo<br />
reuniones <strong>de</strong> coordinación a fin <strong>de</strong> establecer convenios específicos para trabajar <strong>de</strong> manera<br />
conjunta en este tema.<br />
También se han llevado a cabo reuniones <strong>de</strong> coordinación con directivos d<strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Salud a<br />
fin <strong>de</strong> participar activamente en <strong>el</strong> tema.<br />
El Ministerio <strong>de</strong> Salud, aun cuando no ejerza función reguladora en esta materia en <strong>el</strong> país, pue<strong>de</strong><br />
contribuir <strong>de</strong> un modo importante mediante su acción coordinada con la Autoridad Reguladora<br />
(IPEN) para proteger la salud <strong>de</strong> los trabajadores y miembros <strong>de</strong> la población contra los riesgos<br />
que implican las fuentes <strong>de</strong> radiación ionizante. Pero, se espera que las autorida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> salud<br />
<strong>de</strong>sempeñen un pap<strong>el</strong> protagónico en la protección <strong>de</strong> los pacientes <strong>de</strong>bido a su r<strong>el</strong>ación directa<br />
con la profesión médica y para lo cual <strong>de</strong>be contar con profesionales con conocimientos <strong>de</strong><br />
1301
protección radiológica, promover <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> equipos a<strong>de</strong>cuados y aplicar procedimientos<br />
apropiados <strong>de</strong> garantía <strong>de</strong> la calidad, entre los aspectos mas importantes que <strong>de</strong>ben cumplir.<br />
A<strong>de</strong>más, se espera que <strong>el</strong> Ministerio <strong>de</strong> Salud participe activamente en la promoción <strong>de</strong> la<br />
educación formal d<strong>el</strong> personal <strong>de</strong> salud en lo concerniente a la protección radiológica, la atención<br />
médica <strong>de</strong> las personas sobreexpuestas y la protección radiológica <strong>de</strong> los pacientes. Estas acciones<br />
contribuyen a reducir las dosis innecesarias en las prácticas médicas y reducir las probabilida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> que ocurran acci<strong>de</strong>ntes radiológicos.<br />
Igualmente, se espera un mayor compromiso <strong>de</strong> la Autoridad Reguladora (IPEN) aportando su<br />
capacidad técnica y cumpliendo con su rol regulatorio en la práctica médica e incluso pue<strong>de</strong> jugar<br />
un rol <strong>de</strong> coordinación para la búsqueda <strong>de</strong> acuerdos y convergencias con Salud y los otros<br />
organismos, lo que se pue<strong>de</strong> lograr como producto d<strong>el</strong> análisis conjunto <strong>de</strong> las recomendaciones<br />
internacionales sobre <strong>el</strong> tema y la a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> las mismas a las condiciones <strong>de</strong> nuestro país.<br />
Los organismos que se integren a este Programa <strong>de</strong>ben abocarse a las siguientes tareas<br />
principales:<br />
- Justificación. Promover la <strong>el</strong>aboración, a<strong>de</strong>cuación y/o adopción <strong>de</strong> guías sobre indicaciones<br />
para la solicitud <strong>de</strong> exámenes en pacientes en base a lo <strong>de</strong>sarrollado en otros países y en<br />
coordinación con la OPS y <strong>el</strong> OIEA,<br />
- Optimización. Establecer criterios <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en radiodiagnóstico médico y <strong>de</strong>ntal<br />
principalmente,<br />
- Dosimetría. Promover y difundir las acciones que lleva a cabo <strong>el</strong> OIEA mediante <strong>el</strong> Proyecto<br />
Regional sobre <strong>el</strong> tema,<br />
- Normativa. Elaborar y revisar las normas sobre <strong>el</strong> tema, así como guías específicas sobre<br />
indicaciones para la solicitud <strong>de</strong> exámenes en pacientes adultos y pediátricos,<br />
- Difusión. Participar en <strong>el</strong> sector salud difundiendo <strong>el</strong> tema mediante conferencias, charlas,<br />
participación en Congresos y Jornadas, edición <strong>de</strong> material impreso, <strong>el</strong>aboración página web<br />
y uso <strong>de</strong> la tecnología <strong>de</strong> información y comunicación (TIC).<br />
Se <strong>de</strong>be priorizar la formación <strong>de</strong> recursos humanos con énfasis en la introducción <strong>de</strong> la cultura <strong>de</strong><br />
la protección radiológica en <strong>el</strong> ámbito médico en pre y posgrado, así como en la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong><br />
contenidos mínimos para la formación teórico-práctica <strong>de</strong> los especialistas, su reentrenamiento y<br />
actualización.<br />
Paral<strong>el</strong>amente a la conformación d<strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> trabajo multidisciplinario se están brindando<br />
conferencias difundiendo <strong>el</strong> tema en diversos ámbitos profesionales. Como es <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las<br />
conferencias ofrecidas en eventos nacionales realizados en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> país y con motivo d<strong>el</strong><br />
aniversario <strong>de</strong> la Sociedad Peruana <strong>de</strong> Radioprotección en abril 2010. También se <strong>de</strong>be <strong>de</strong>stacar<br />
que en XXII Congreso Peruano <strong>de</strong> Radiología (21-24 octubre 2010) se estableció una Sección a<br />
fin <strong>de</strong> tratar <strong>el</strong> tema con ponencias <strong>de</strong> médicos radiólogos y profesionales <strong>de</strong> la Sociedad Peruana<br />
<strong>de</strong> Radioprotección.<br />
En <strong>el</strong> VIII Congreso Regional <strong>de</strong> Seguridad Radiológica y Nuclear realizado en Med<strong>el</strong>lin<br />
(Colombia) d<strong>el</strong> 11 al 15 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 2010, se organizó una Mesa Redonda con representantes <strong>de</strong><br />
diversos países <strong>de</strong> la región con la finalidad <strong>de</strong> tratar <strong>el</strong> tema. La Sociedad Peruana <strong>de</strong><br />
Radioprotección promovió esta actividad y estuvo presente a<strong>de</strong>más con la presentación <strong>de</strong> un<br />
trabajo.<br />
En algunos cursos también se esta difundiendo <strong>el</strong> tema, como es <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> curso internacional<br />
sobre Protección Radiológica d<strong>el</strong> Paciente en Tomografía Computarizada realizado en <strong>el</strong> Hospital<br />
Dos <strong>de</strong> Mayo los días 1 y 2 <strong>de</strong> marzo <strong>de</strong> 2011.<br />
La Segunda Jornada sobre Protección Radiológica d<strong>el</strong> Paciente esta programada para <strong>el</strong> 16 <strong>de</strong><br />
abril d<strong>el</strong> 2011.<br />
1302
Igualmente, se esta haciendo uso <strong>de</strong> la Lista <strong>de</strong> Interés “Radiaciones Peru”:<br />
http://espanol.groups.yahoo.com/group/Radiaciones_Peru/ para remitir información sobre<br />
protección radiológica d<strong>el</strong> paciente.<br />
3. Conclusiones<br />
La iniciativa <strong>de</strong> la Sociedad Peruana <strong>de</strong> Radioprotección ha tenido buena recepción por parte <strong>de</strong><br />
las entida<strong>de</strong>s públicas y privadas, y se espera en corto plazo constituir <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> trabajo<br />
multidisciplinario e iniciar las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> manera conjunta.<br />
Por ahora la SPR continua con su trabajo <strong>de</strong> coordinación y difundiendo <strong>el</strong> tema en diversos foros<br />
y haciendo uso <strong>de</strong> las herramientas informáticas.<br />
El tema y las activida<strong>de</strong>s en <strong>de</strong>sarrollo se están encarando técnicamente y <strong>de</strong> manera muy seria<br />
con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> formalizarlas en un Programa Nacional <strong>de</strong> Protección Radiológica d<strong>el</strong> Paciente.<br />
La formalización d<strong>el</strong> grupo interinstitucional para trabajar en este tema se hará con ocasión <strong>de</strong> la<br />
Segunda Jornada sobre Protección Radiológica d<strong>el</strong> Paciente que organiza la Sociedad Peruana <strong>de</strong><br />
Radioprotección.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] IAEA, Proceedings of the International Conference on the Radiological Protection of Patients in<br />
Diagnostic and Interventional Radiology, Nuclear Medicine and Radiotherapy, Málaga, Spain, 2001<br />
[2] IAEA, Summary Report of the Fourth Meeting of the Steering Pan<strong>el</strong> on the International Action Plan for<br />
the Radiation Protection of Patients, Vienna, Austria, 2010<br />
[3] IAEA, Radiation Protection of Patients, http://rpop.iaea.org, Vienna, 2010<br />
[4] Gisone, P.; Perez, M. d<strong>el</strong> R., Protección Radiológica d<strong>el</strong> Paciente: Necesidad <strong>de</strong> un cambio <strong>de</strong><br />
paradigma?, VI Congreso Regional sobre Seguridad Radiológica y Nuclear, Lima, Perú, 2003.<br />
1303
Sesión A09.<br />
Biofísica. Aplicaciones médicas <strong>de</strong> otros<br />
agentes y métodos <strong>de</strong> la Física.<br />
1304
APLICACIÓN DE LA TERMOGRAFÍA PARA VALORAR LA<br />
ADECUACIÓN DEL ENTRENAMIENTO EN DEPORTISTAS DE<br />
ÉLITE<br />
A. Jover 1,� , R. Salvador 1 , R. Cibrián 1 , R. González-Peña 1 , MF. Mínguez 2 , L. Pino 2 , FJ.<br />
López 1 , J. Guillén 1 , D. Reinado 1 , T. Cortina 1 , N. Chinillach 1 , F. Dalmases 1 , C.<br />
Romero 1 , R. Martínez-C<strong>el</strong>orio 3 , S. Díez 1 , J. Ros<strong>el</strong>ló 1<br />
1 Dpto. <strong>de</strong> Fisiología, Facultad <strong>de</strong> Medicina y Odontología, Universidad <strong>de</strong> Valencia.<br />
2 Servicio <strong>de</strong> Traumatología y Ortopedia. Hospital Clínico Universitario <strong>de</strong> Valencia.<br />
3 Grupo <strong>de</strong> Bioingeniería, DICIS, Universidad <strong>de</strong> Guanajuato. Mexico.<br />
RESUMEN<br />
La termografía es una técnica que posibilita conocer la temperatura <strong>de</strong> la superficie corporal<br />
gracias a la radiación infrarroja emitida, siendo una técnica completamente no invasiva. Dado que<br />
la actividad <strong>de</strong>portiva pue<strong>de</strong> alterar la distribución <strong>de</strong> temperaturas, esta técnica <strong>de</strong> imagen pue<strong>de</strong><br />
ayudar a analizar <strong>el</strong> efecto d<strong>el</strong> entrenamiento sobre la musculatura y <strong>de</strong>terminar si éste ha sido<br />
a<strong>de</strong>cuado. En este trabajo nos hemos planteado <strong>el</strong> estudio d<strong>el</strong> efecto d<strong>el</strong> entrenamiento en<br />
<strong>de</strong>portistas <strong>de</strong> élite, analizando las imágenes térmicas <strong>de</strong> 10 <strong>de</strong>portistas antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> un<br />
entrenamiento. Los resultados muestran que existe una alta simetría bilateral en las diferentes<br />
zonas estudiadas, que se hace menos evi<strong>de</strong>nte <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> entrenamiento.Después <strong>de</strong> éste se pone<br />
<strong>de</strong> manifiesto una variación <strong>de</strong> la temperatura corporal pero, en contra <strong>de</strong> lo esperable, no<br />
correspon<strong>de</strong> a un aumento sino a una disminución <strong>de</strong> la temperatura, que se justifica <strong>de</strong>bido al<br />
enfriamiento que produce <strong>el</strong> mecanismo fisiológico <strong>de</strong> la sudoración y que hemos podido<br />
cuantificar en 1,5 ºC. Asimismo, únicamente se observa un equilibrio térmico entre los<br />
abdominales y los lumbares, si bien hay que <strong>de</strong>cir que dicho estudio no es concluyente pues la<br />
muestra estudiada es pequeña y únicamente se ha estudiado para un tipo <strong>de</strong> entrenamiento.<br />
Palabras claves: Termografía, termograma, <strong>de</strong>scompensación muscular, simetría bilateral.<br />
ABSTRACT<br />
Thermography is a technique that allows to know the temperature of the body surface from the<br />
infrared radiation emited, being a complet<strong>el</strong>y non-harmful technique. As sport can modify the<br />
temperature distribution, this imaging technique can h<strong>el</strong>p to analyze training effect on muscles and<br />
<strong>de</strong>termine if it has been a<strong>de</strong>quate. In this paper we have proposed to study the effect of <strong>el</strong>ite<br />
athletes training in analyzing the thermal images of 10 athletes before and after training. The<br />
results show that there is a high bilateral symmetry in the different areas studied, it becomes less<br />
obvious after training. After it shows a variation in body temperature but, contrary to expectations,<br />
does not correspond to an increase but a <strong>de</strong>crease in temperature, which is justified due to the<br />
cooling produced by the physiological mechanism of sweating and we were able to quantify at 1.5<br />
ºC. It also only shows a thermal balance between the abdominals and lower back, although we<br />
must say that this study is not conclusive because the study sample is small and has only been<br />
studied for one type of training.<br />
Key Words: Thermography, thermogram, muscle imbalance, bilateral symmetry.<br />
� ana.jover@uv.es.<br />
1305
1. Introducción.<br />
La termografía es una técnica no invasiva que permite, <strong>de</strong> manera rápida, precisa y sin ningún tipo<br />
<strong>de</strong> contacto, visualizar y registrar mediante una cámara termográfica, con sensores infrarrojos, las<br />
temperaturas <strong>de</strong> las diferentes zonas corporales, gracias a la radiación infrarroja emitida por <strong>el</strong><br />
cuerpo. El parámetro que indica la eficiencia <strong>de</strong> un objeto para emitir radiación es la emisividad,<br />
por lo que para que la cámara realice una correcta conversión <strong>de</strong> cantidad <strong>de</strong> radiación a<br />
temperatura es importante conocer su valor. Para <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> cuerpo humano se ha estimado su<br />
valor en 0,98 ± 0,01, siendo prácticamente in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la pigmentación <strong>de</strong> la pi<strong>el</strong> [1].<br />
La cantidad <strong>de</strong> radiación infrarroja emitida por una <strong>de</strong>terminada zona d<strong>el</strong> cuerpo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá d<strong>el</strong><br />
flujo sanguíneo que le llegue y <strong>de</strong> la actividad metabólica <strong>de</strong> sus células. Así, la termogreafía es<br />
una técnica ampliamente utilizada en medicina, sobre todo en cáncer <strong>de</strong> mama [2-5]. Otra <strong>de</strong> sus<br />
aplicaciones es en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong>portivo, pues permite monitorizar los cambios <strong>de</strong> temperatura d<strong>el</strong><br />
organismo asociados con <strong>el</strong> mayor consumo metabólico y con la activación <strong>de</strong> la circulación<br />
sanguínea correspondientes a la actividad <strong>de</strong>portiva realizada.<br />
La mayoría <strong>de</strong> las lesiones sufridas por los futbolistas se <strong>de</strong>ben al <strong>de</strong>sequilibrio que sufren los<br />
músculos abdominales y los aductores por la excesiva carga <strong>de</strong> trabajo. Este tipo <strong>de</strong> lesión es<br />
conocida como pubalgia. La principal medida preventiva para evitar estas lesiones radica en una<br />
buena preparación física, mediante la cual se fortalezcan ambos músculos por igual y se eviten<br />
<strong>de</strong>scompensaciones. Si se ha realizado un buen entrenamiento <strong>de</strong>berá haber un equilibrio entre la<br />
temperatura <strong>de</strong> los abdominales y la <strong>de</strong> los aductores. Por otro lado, para evitar dolores <strong>de</strong> espalda<br />
o incluso hernias discales <strong>de</strong>bidas a la <strong>de</strong>scompensación <strong>de</strong> la musculatura, <strong>de</strong>be existir equilibrio<br />
abdomino-lumbar.<br />
Por tanto, la termografía pue<strong>de</strong> ser una técnica útil para estudiar la prevención <strong>de</strong> lesiones <strong>de</strong> tipo<br />
muscular, articular u óseo, provocadas por sobrecarga <strong>de</strong> entrenamiento y competición. Permite<br />
i<strong>de</strong>ntificar los <strong>de</strong>sequilibrios bilaterales <strong>de</strong> temperatura en las diferentes zonas corporales, los<br />
cuales se r<strong>el</strong>acionan directa y objetivamente con sobrecargas o molestias en las zonas analizadas<br />
[6]. Dicha información, contrastada con los valores habituales <strong>de</strong> temperatura d<strong>el</strong> <strong>de</strong>portista, pue<strong>de</strong><br />
resultar importante para la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones, por parte <strong>de</strong> técnicos y entrenadores, sobre las<br />
modificaciones individuales d<strong>el</strong> entrenamietno programado para cada sesión. Asimismo, los<br />
registros periódicos <strong>de</strong> las temperaturas corporales proporcionan un perfil térmico d<strong>el</strong> <strong>de</strong>portista,<br />
que incluye sus respuestas habituales a las diferentes sesiones <strong>de</strong> entrenamiento y que pue<strong>de</strong> se útil<br />
para controlar si los músculos o articulaciones están sobrecargados o corren <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong><br />
lesionarse. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> <strong>de</strong>portistas ya lesionados, <strong>el</strong> seguimiento <strong>de</strong> las temperaturas <strong>de</strong> las zonas<br />
afectadas permite monitorizar la evolución <strong>de</strong> la lesión, lo que ayuda a <strong>de</strong>terminar cuando <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>portista está en buenas condiciones para reanudar su actividad <strong>de</strong>portiva [7].<br />
En este trabajo se presenta un estudio pr<strong>el</strong>iminar para conocer <strong>de</strong> qué forma <strong>el</strong> entrenamiento<br />
modifica la temperatura en diferentes zonas d<strong>el</strong> cuerpo.<br />
2. Material y Métodos.<br />
La cámara termográfica utilizada es la ThermaCAM B4 (FLIR SystemsInc). Se trata <strong>de</strong> una<br />
cámara con sistema matricial, compuesto por 320×240 <strong>de</strong>tectores, sensible al intervalo esprectral<br />
comprendido entre 7,5 y 13 µm, y con una sensibilidad térmica <strong>de</strong> 0,08�C para una temperatura <strong>de</strong><br />
30�C.<br />
1306
El posicionamiento <strong>de</strong> los <strong>de</strong>portistas es importante para que los resultados puedan ser<br />
reproducibles, por lo que, siguiendo <strong>el</strong> protocolo habitual <strong>de</strong> toma <strong>de</strong> muestras termográficas [8,<br />
9], se ha utilizado un soporte que permite <strong>el</strong> <strong>de</strong>slizamiento vertical <strong>de</strong> la cámara, como mucho <strong>de</strong><br />
70 cm, disponiendo <strong>de</strong> una escala graduada, para mantener la distancia entre la cámara y la<br />
superficie corporal constante. Para <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> los termogramas <strong>de</strong> las piernas, se ha utilizado un<br />
reposapiés con marcas <strong>de</strong> posicionamiento, en <strong>el</strong> que se subían los <strong>de</strong>portistas con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> evitar<br />
que <strong>el</strong> recorrido vertical <strong>de</strong> la cámara superara los 70 cm d<strong>el</strong> soporte.<br />
Para analizar los termogramas se ha utilizado CTHERM [10], un progama <strong>de</strong> libre acceso<br />
realizado por la Universidad <strong>de</strong> Glamorgan, <strong>el</strong> cual sirve para hacer un análisis cuantitativo, que<br />
permite generar diferentes regiones <strong>de</strong> interés (ROIs) y mostrar <strong>el</strong> correspondiente valor máximo y<br />
mínimo <strong>de</strong> temperatura, así como <strong>el</strong> valor medio y la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las. La<br />
forma <strong>de</strong> las ROIs pue<strong>de</strong> ser rectangular, circular o trazada a conveniencia. A<strong>de</strong>más, éstas pue<strong>de</strong>n<br />
ser guardadas y utilizadas en diferentes termogramas con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> realizar análisis comparativos.<br />
Se han analizado los termogramas tanto antes como <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> entrenamiento <strong>de</strong> 10 futbolistas<br />
pertenecientes al club <strong>de</strong>portivo Teru<strong>el</strong> <strong>de</strong> segunda división, todos <strong>el</strong>los hombres, no fumadores y<br />
<strong>de</strong> eda<strong>de</strong>s comprendidas entre 19 y 22 años. El entrenamiento se realizó durante 1 hora, al aire<br />
libre, y estuvo compuesto <strong>de</strong> carrera, toques <strong>de</strong> balón, abdominales y estiramientos.<br />
Antes d<strong>el</strong> entrenamiento se hicieron las medidas antropométricas d<strong>el</strong> peso y la estatura <strong>de</strong> cada<br />
futbolista y se midió la temperatura corporal con un termómetro <strong>de</strong> oído, oscilando dicho valor<br />
entre 36,5 y 37 °C. Se anotó la edad, la hora <strong>de</strong> finalización <strong>de</strong> la última comida, la hora <strong>de</strong> entrada<br />
a la sala <strong>de</strong> realización <strong>de</strong> la prueba y la correspondiente al registro d<strong>el</strong> termograma, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong><br />
tener controladas todas las variables. Así mismo se anotaron las lesiones sufridas en los últimos 6<br />
meses. La temperatura <strong>de</strong> la sala osciló entre 18,5 y 20 °C durante todo <strong>el</strong> estudio y la humedad se<br />
mantuvo entre <strong>el</strong> 61 y <strong>el</strong> 69%.<br />
Se registraron 4 termogramas diferentes <strong>de</strong> cada <strong>de</strong>portista, tanto antes como <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong><br />
entrenamiento: espalda, parte d<strong>el</strong>antera d<strong>el</strong> tronco y parte anterior y posterior <strong>de</strong> las piernas (Fig.<br />
1), con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> estudiar, por una parte si existe simetría contralateral tanto antes como <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong><br />
entrenamiento y, por otra, si tras éste las diferentes zonas presentan la misma variación <strong>de</strong><br />
temperatura.<br />
Fig. 1. Termogramas captados <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> los futbolistas antes d<strong>el</strong><br />
entrenamiento. Los valores laterales representan las temperaturas (ºC) <strong>de</strong> la<br />
escala <strong>de</strong> color.<br />
Se ha hecho <strong>el</strong> análisis, primeramente <strong>de</strong> una parte poco activa en los futbolistas, la espalda, con <strong>el</strong><br />
fin <strong>de</strong> valorar <strong>el</strong> posible efecto d<strong>el</strong> sudor. Para <strong>el</strong>lo se han generado 8 ROIs, 4 en cada lado <strong>de</strong> la<br />
espalda con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> estudiar también la simetría tanto antes como <strong>de</strong>spues d<strong>el</strong> entrenamiento. Los<br />
valores <strong>de</strong> temperatura <strong>de</strong> dichas regiones han sido comparados con los valores obtenidos <strong>de</strong> 2<br />
ROIs generadas sobre cada pierna. En la figura 2 se pue<strong>de</strong>n observar algunas <strong>de</strong> las ROIs<br />
marcadas sobre los termogramas.<br />
1307
Deportista 1<br />
Deportista 2<br />
Deportista 3<br />
Deportista 4<br />
Deportista 5<br />
Fig. 2. Termogramas <strong>de</strong> algunas <strong>de</strong> las zonas <strong>de</strong> estudio, antes y <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong><br />
entrenamiento, con cuatro <strong>de</strong> las ocho ROIs estudiadas en la espalda y con las cuatro<br />
estudiadas en las piernas, en <strong>el</strong> entorno d<strong>el</strong> programa CTHERM para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las<br />
imágenes.<br />
En segundo lugar, se ha estudiado la temperatura <strong>de</strong> los músculos aductores, cuádriceps,<br />
abdominales y lumbares, por ser éstos los más directamente implicados en <strong>el</strong> fútbol, tanto en la<br />
termografía previa como en la posterior al entrenamiento, para así analizar a continuación las<br />
posibles alteraciones que sobre la temperatura <strong>de</strong> los mismos pudiera <strong>de</strong>rivarse por <strong>el</strong> ejercicio<br />
físico realizado. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los abdominales se han empleado 2 ROIs diferentes para cada lado<br />
d<strong>el</strong> cuerpo (Fig. 3.), una para <strong>el</strong> abdominal inferior (1) y otra para <strong>el</strong> superior (2), así como una<br />
línea para <strong>el</strong> abdominal oblicuo, mientras que en los restantes músculos se ha empleado una única<br />
ROI en cada lado.<br />
Fig. 3. ROIs utilizadas en la zona abdominal. Los valores laterales<br />
representan las temperaturas (ºC) <strong>de</strong> la escala <strong>de</strong> color.<br />
Todos los resultados experimentales <strong>de</strong> los diferentes estudios realizados han sido analizados<br />
estadísticamente mediante <strong>el</strong> software SPSS, versión 17.0, con <strong>el</strong> que se ha llevado a cabo las<br />
siguientes pruebas: Estimación <strong>de</strong> la media, <strong>de</strong>sviación típica e intervalos <strong>de</strong> confianza IC 95% <strong>de</strong><br />
la media; comparación <strong>de</strong> medias <strong>de</strong> medidas apareadas con estadístico <strong>de</strong> comparación t-Stu<strong>de</strong>nt;<br />
comparación <strong>de</strong> 3 o más medias mediantes análisis <strong>de</strong> la varianza (ANOVA) con estadístico <strong>de</strong><br />
comparaciones múltiples Bonferroni y análisis <strong>de</strong> regresión lineal, con estimación <strong>de</strong> la pendiente<br />
1308
y la or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen con sus respectivos intervalos <strong>de</strong> confianza IC95% y coeficiente <strong>de</strong><br />
corr<strong>el</strong>ación r-Pearson.<br />
3 Resultados y Discusión<br />
En la figura 4 se presentan los valores medios <strong>de</strong> temperatura para las ROIs utilizadas tanto <strong>de</strong> la<br />
espalda como <strong>de</strong> las piernas. El análisis <strong>de</strong> la varianza muestra que antes d<strong>el</strong> entrenamiento no<br />
existe diferencia estadísticamente significativa entre las distintas ROIs <strong>de</strong> la espalda ni entre las<br />
ROIs <strong>de</strong> las piernas, indicando que cualquier zona <strong>de</strong> ambos lugares anatómicos sería a<strong>de</strong>cuada<br />
para caracterizar la temperatura <strong>de</strong> los mismos. Sin embargo, si que exite diferencia<br />
estadísticamente significativa entre la temperatura <strong>de</strong> las ROIs <strong>de</strong> la espalda y la <strong>de</strong> las ROIs <strong>de</strong> las<br />
piernas (p
a)<br />
Fig. 5. Temperatura <strong>de</strong> la zona lateral izquierda en función <strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha (a)<br />
antes d<strong>el</strong> entrenamiento y (b) <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> mismo. Las ROIs 1, 2, 3 y 4<br />
correspon<strong>de</strong>n a las regiones marcadas sobre la espalda <strong>de</strong> la parte superior a<br />
la inferior, mientras que la 5 y 6 correspon<strong>de</strong>n a las regiones <strong>de</strong> las piernas.<br />
Tabla 1. Valores <strong>de</strong> los coeficientes d<strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> la temperatura <strong>de</strong> la zona<br />
izquierda frente a la <strong>de</strong>recha, antes y <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> entrenamiento, don<strong>de</strong> A<br />
representa la pendiente y B la or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen.<br />
Intervalo Confianza 95%<br />
Valores r-Pearson Límite inferior Límite superior<br />
A antes 0,96 0,98 -0,46 2,61<br />
B antes (ºC) 1,07 0,91 1,01<br />
A <strong>de</strong>spués 0,95 0,96 -0,93 3,66<br />
B <strong>de</strong>spués (ºC) 1,36 0,87 1,03<br />
b)<br />
Este mismo estudio <strong>de</strong> simetría se ha llevado a cabo comparando los valores <strong>de</strong> temperatura <strong>de</strong> los<br />
músculos contralaterales aductores, cuádriceps, abdominales y lumbares. La figura 6 muestra que<br />
también existe una simetría contralateral tanto antes como <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> entrenamiento.<br />
1310
T <strong>de</strong>recha ( C)<br />
33<br />
32<br />
31<br />
30<br />
29<br />
28<br />
27<br />
a) b)<br />
27 28 29 30 31 32 33<br />
T izquierda ( C)<br />
T <strong>de</strong>recha ( C)<br />
Fig. 6. Variación <strong>de</strong> la temperatura d<strong>el</strong> músculo <strong>de</strong>recho frente al izquierdo antes<br />
d<strong>el</strong> entrenamiento (a) y <strong>de</strong>spués (b). La recta <strong>de</strong> ajuste, representada en negro, tiene<br />
un coeficiente <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación r-Pearson <strong>de</strong> 0,982 antes d<strong>el</strong> entrenamiento y <strong>de</strong><br />
0,961. La línea roja representa la recta correspondiente a simetría perfecta.<br />
Dado que se pue<strong>de</strong> asumir la simetría en la temperatura muscular, en <strong>el</strong> resto d<strong>el</strong> estudio se ha<br />
consi<strong>de</strong>rado la temperatura promedio <strong>de</strong> los músculos contralaterales, sin distinguir por tanto entre<br />
<strong>de</strong>recho e izquierdo. Así, la Tabla 2 muestra los valores medios <strong>de</strong> temperatura <strong>de</strong> cada músculo<br />
antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> realizar <strong>el</strong> entrenamiento y su variación con <strong>el</strong> ejercicio realizado. Como pue<strong>de</strong><br />
apreciarse, la temperatura siempre es mayor antes <strong>de</strong> entrenar que <strong>de</strong>spués, excepto en los<br />
cuádriceps don<strong>de</strong> apenas existe diferencia <strong>de</strong> temperatura. Ahora bien, si se tiene en cuenta la<br />
disminución <strong>de</strong> temperatura que se ha constatado en la espalda y que pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>bida al proceso<br />
<strong>de</strong> sudoración, se podría afirmar que <strong>el</strong> mayor calentamiento muscular se produce en los<br />
cuádriceps.<br />
Tabla 2. Valores medios <strong>de</strong> temperatura <strong>de</strong> los músculos consi<strong>de</strong>rados<br />
antes y <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> entrenamiento y diferencia <strong>de</strong> ambas temperaturas<br />
(<strong>de</strong>spués-antes).<br />
T Antes (ºC) T Después (ºC) Diferencia (ºC)<br />
Aductor 29,74 27,39 -2,35<br />
Cuádriceps 28,62 28,08 -0,54<br />
Abdominal inferior 30,51 27,75 -2,76<br />
Abdominal superior 31,27 28,66 -2,61<br />
Abdominal oblicuo 31,01 29,25 -1,76<br />
Lumbar 30,12 27,97 -2,15<br />
32<br />
30<br />
28<br />
26<br />
24<br />
22<br />
22 24 26 28<br />
T izquierda ( C)<br />
30 32<br />
Aductor<br />
Cuádriceps<br />
Abdominal inferior<br />
Abdominal superior<br />
Abdominal oblicuo<br />
Lumbar<br />
1311
Por último, para analizar <strong>el</strong> posible equilibrio entre los diferentes músculos, se ha representado la<br />
disminución <strong>de</strong> temperatura <strong>de</strong> un músculo en función <strong>de</strong> la correspondiente a otro músculo para<br />
cada jugador y se ha realizado un ajuste lineal <strong>de</strong> los valores. La Tabla 3 muestra los coeficientes<br />
d<strong>el</strong> ajuste para cada uno <strong>de</strong> los pares <strong>de</strong> músculos estudiados.<br />
Músculos<br />
Ad-Ab1<br />
Ad-Ab2<br />
Ad-Ab.obl<br />
Ad-Cuad<br />
Ab1-Lumb<br />
Ab2-Lumb<br />
Abobl-Lumb<br />
Ad-Lumb<br />
Valores<br />
r<br />
Pearson<br />
Intervalo <strong>de</strong><br />
confianza d<strong>el</strong> 95%<br />
Or<strong>de</strong>nada 1,16<br />
0,44 1,88<br />
0,831<br />
Pendiente 0,35 0,14 0,57<br />
Or<strong>de</strong>nada 1,33<br />
0,41 2,25<br />
0,694<br />
Pendiente 0,31 0,02 0,60<br />
Or<strong>de</strong>nada<br />
Pendiente<br />
1,10<br />
0,59<br />
0,777<br />
0,21<br />
0,16<br />
1,99<br />
1,02<br />
Or<strong>de</strong>nada<br />
Pendiente<br />
1,99<br />
0,66<br />
0,789<br />
1,42<br />
0,24<br />
2,56<br />
1,08<br />
Or<strong>de</strong>nada<br />
Pendiente<br />
0,79<br />
0,91<br />
0,849<br />
-0,50<br />
0,45<br />
2,09<br />
1,38<br />
Or<strong>de</strong>nada<br />
Pendiente<br />
0,63<br />
0,92<br />
0,896<br />
-0,41<br />
0,55<br />
1,67<br />
1,29<br />
Or<strong>de</strong>nada<br />
Pendiente<br />
0,78<br />
0,46<br />
0,759<br />
-0,12<br />
0,14<br />
1,67<br />
0,78<br />
Or<strong>de</strong>nada<br />
Pendiente<br />
0,15<br />
0,86<br />
0,501<br />
-2,94<br />
-0,35<br />
3,23<br />
2,06<br />
En los casos en los que existe equilibrio térmico, igual variación <strong>de</strong> temperatura para ambos<br />
músculos, <strong>el</strong> IC95% <strong>de</strong> la pendiente <strong>de</strong>be englobar <strong>el</strong> 1 y <strong>el</strong> <strong>de</strong> la or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen <strong>el</strong> 0.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación r-Pearson <strong>de</strong>be tener un valor a<strong>de</strong>cuado suficiente para<br />
consi<strong>de</strong>rar suficiente ajuste a una r<strong>el</strong>ación lineal. De este modo, se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cir que existe<br />
equilibrio térmico tras <strong>el</strong> entrenamiento entre los lumbares y los abdominales inferiores y<br />
superiores, pero no entre <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> los músculos consi<strong>de</strong>rados. Ahora bien, estos resultados <strong>de</strong>ben<br />
ser contrastados con una muestra mayor que d<strong>el</strong>imite mejor los intervalos <strong>de</strong> confianza y permita<br />
obtener resultados concluyentes. Asimismo, <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> entrenamiento sería otro factor a tener en<br />
cuenta para estudiar si los resultados son similares o realmente existe un cambio.<br />
4. Conclusiones<br />
Tabla 3. Valores <strong>de</strong> los coeficientes <strong>de</strong> la regresión correspondiente a la<br />
disminución <strong>de</strong> temperatura entre los pares <strong>de</strong> músculos indicados, tras <strong>el</strong><br />
entrenamiento. Ad: Aductor; Ab1: Abdominal inferior; Ab2: Abdominal<br />
superior; Abobl: Abdominal oblicuo; Cuad: cuádriceps; Lumb: lumbar.<br />
A partir <strong>de</strong> los resultados obtenidos en este trabajo se pue<strong>de</strong>n establecer las siguientes<br />
conclusiones:<br />
� Tras <strong>el</strong> entrenamiento, la temperatura <strong>de</strong> la superficie corporal disminuye en general 1,5<br />
ºC, pudiendo ser la causa <strong>de</strong> este efecto <strong>el</strong> enfriamiento asociado a la evaporación d<strong>el</strong><br />
sudor.<br />
� Antes d<strong>el</strong> entrenamiento existe simetría térmica entre la parte <strong>de</strong>recha e izquierda d<strong>el</strong><br />
organismo, que se hace menos evi<strong>de</strong>nte tras <strong>el</strong> entrenamiento <strong>de</strong>bido a la actividad<br />
<strong>de</strong>portiva.<br />
1312
� Existe un equilibrio en la disminución <strong>de</strong> temperatura tras <strong>el</strong> entrenamiento entre los<br />
lumbares y los abdominales inferiores y superiores, pero no entre <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> los músculos<br />
consi<strong>de</strong>rados.<br />
REFERENCIAS<br />
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1998, 1:10-27.<br />
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Journal of Thermal Sciences, 2009, 48: 849-859.<br />
[3]Amalu WC “A Review of Breast Thermography”. International Aca<strong>de</strong>my of Clinical Thermology, 2003<br />
[4] Arora N, Martins D, Ruggerio D, Tousimis E, Swist<strong>el</strong> AJ, Osborne MP, and Simmons RM. "Effectiveness of a<br />
noninvasive digital infrared thermal imaging system in the <strong>de</strong>tection of breast cancer". Am J Surg, 2008, 196(4): 523-<br />
526.<br />
[5] Keyserlingk JR, Ahlgren PD, Yu E, and B<strong>el</strong>liveau N. "Infrared Imaging of the Breast: Initial Reappraisal Using<br />
High-Resolution Digital Technology in 100 Succesive Cases of Stage I and II Breast Cancer". The Breast Journal,<br />
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[6] Gómez P, Sillero M. "Cursos <strong>de</strong> termografía". Ed. Ad<strong>el</strong>ef. Madrid. 2010.<br />
[7] Hil<strong>de</strong>brandt C, Raschner C, Ammer K. "An Overview of Recent Application of Medical Infrared Thermography<br />
in Sports Medicine in Austria". Sensors, 2010, 10: 4700-4715.<br />
[8] Jover A. "Protocolo <strong>de</strong> utilización <strong>de</strong> una cámara termográfica: aplicación al estudio <strong>de</strong> la práctica <strong>de</strong>portiva".<br />
Trabajo <strong>de</strong> fin <strong>de</strong> máster. Universitat <strong>de</strong> València. 2010.<br />
[9] Ring, EFJ, Ammer, K."The technique of infrared imaging in medicine”. Thermol. Int. 2000, 10: 7–14.<br />
[10] http://imaging.research.glam.ac.uk/projects/ir/ctherm<br />
1313
CALIBRADO Y ANALISIS DE LAS CONDICIONES ÓPTIMAS DE<br />
UTILIZACIÓN DE UNA CÁMARA TERMOGRÁFICA PARA<br />
APLICACIONES MÉDICAS<br />
A. Jover 1,� , R. Salvador 1 , R. Cibrián 1 , R. González-Peña 1 , MF. Mínguez 2 , L. Pino 2 , FJ.<br />
López 1 , J. Guillén 1 , D. Reinado 1 , T. Cortina 1 , N. Chinillach 1 , F. Dalmases 1 , C. Romero 1 ,<br />
R. Martínez-C<strong>el</strong>orio 3 , S. Díez 1 , J. Ros<strong>el</strong>ló 1<br />
4 Dpto. <strong>de</strong> Fisiología. Facultad <strong>de</strong> Medicina y Odontología. Universidad <strong>de</strong> Valencia.<br />
5 Servicio <strong>de</strong> Traumatología y Ortopedia. Hospital Clínico Universitario <strong>de</strong> Valencia.<br />
3. Grupo <strong>de</strong> Bioingeniería, DICIS, Universidad <strong>de</strong> Guanajuato. Mexico.<br />
RESUMEN<br />
La termografía es una técnica que posibilita conocer la temperatura <strong>de</strong> la superficie corporal gracias a la<br />
radiación infrarroja emitida, siendo por tanto, una técnica completamente no invasiva. Muchas<br />
disfunciones fisiológicas o anatómicas vienen afectadas por una variación en la temperatura corporal.<br />
Estas diferentes temperaturas son fácilmente observables, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un punto <strong>de</strong> vista cualitativo. Ahora<br />
bien, una cuantificación <strong>de</strong> la variación <strong>de</strong> temperatura <strong>de</strong> unas zonas respecto a otras precisa <strong>de</strong> un<br />
protocolo <strong>de</strong> captura y análisis d<strong>el</strong> termograma registrado. En este trabajo se ha estudiado <strong>el</strong><br />
comportamiento <strong>de</strong> una cámara termográfica para asegurar la fiabilidad en las mediciones <strong>de</strong> la<br />
temperatura. La resolución espacial <strong>de</strong> la cámara empleada ha resultado ser <strong>de</strong> 8×8 píx<strong>el</strong>es para la<br />
distancia cámara-superficie estudiada <strong>de</strong> 23 cm. Por otro lado, la respuesta <strong>de</strong> la cámara a lo largo d<strong>el</strong><br />
tiempo no ha variado, por lo que es posible comparar termogramas tomados en tiempos diferentes sin<br />
<strong>el</strong>lo suponer un error. Ahora bien, la respuesta <strong>de</strong> la cámara no es la misma para todas las temperaturas<br />
observadas, pero mantiene una r<strong>el</strong>ación lineal con éstas. Por último, se ha obtenido un ligero aumento <strong>de</strong><br />
temperatura en la zona central d<strong>el</strong> termograma, pudiendo ser <strong>de</strong>bido al sistema óptico <strong>de</strong> la cámara.<br />
Palabras claves: Termografía, cámara termográfica, termograma, calibrado, control <strong>de</strong> calidad.<br />
ABSTRACT<br />
Thermography is a technique that allows to know the body surface temperature by the infrared radiation<br />
emitted, making it complet<strong>el</strong>y non-invasive technique. Many physiological or anatomical disor<strong>de</strong>rs are<br />
affected by variations in body temperature. These different temperatures are easily observed, from a<br />
qualitative point of view, directly on the thermogram registered. However, a quantification of the<br />
temperature variation from one area compared to another requires a proper capture and analysis protocol<br />
of the thermogram registered. In this paper, the calibration process of a thermal camera has been<br />
performed to ensure the r<strong>el</strong>iability of the temperature measurements. In this work we have studied the<br />
behavior of a thermal camera to ensure r<strong>el</strong>iability in measurements of temperature. The spatial resolution<br />
of the camera has been of 8×8 pix<strong>el</strong>s for the camera-surface distance studied of 23 cm. The camera<br />
response over time has not changed, so it es possible to compare thermograms taken at different times<br />
without implying an error. However, the response of the camera has not been the same for all the<br />
observed temperatures, but it maintains a linear r<strong>el</strong>ationship with them. Finally, we have obtained a slight<br />
increase of temperature in the central area of the thermogram, which may be caused by the optical system.<br />
Key Words: Thermography, thermal camera, thermogram, calibration, quality control.<br />
� ana.jover@uv.es<br />
1314
Por último, las cámaras termográficas formadas por matrices <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores pue<strong>de</strong>n mostrar imágenes no<br />
homogéneas <strong>de</strong> una fuente que tenga una temperatura superficial uniforme. Esto pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>berse a que la<br />
respuesta <strong>de</strong> los diferentes <strong>de</strong>tectores no sea exactamente la misma [2], por las propias<br />
inhomogeneida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> material, o al propio sistema óptico <strong>de</strong> la cámara, que hace que la radiación<br />
emitida por la fuente térmica y que es captada por la lente <strong>de</strong> la cámara sea un poco más intensa en <strong>el</strong><br />
centro <strong>de</strong> la lente que en los bor<strong>de</strong>s.<br />
Es, por tanto, <strong>de</strong> gran importancia <strong>el</strong> conocer al máximo <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong> la cámara utilizada para<br />
una buena cuantificación <strong>de</strong> las imágenes térmicas.<br />
2. Materiales y Métodos<br />
La cámara termográfica utilizada es la ThermaCAM B4 (FLIR SystemsInc). Se trata <strong>de</strong> una cámara con<br />
sistema matricial compuesto por 320×240 <strong>de</strong>tectores, sensible al intervalo esprectral comprendido entre<br />
7,5 y 13 µm, y con una sensibilidad térmica <strong>de</strong> 0,08�C para una temperatura <strong>de</strong> 30�C.<br />
Como cuerpo emisor <strong>de</strong> radiación se ha empleado un cuerpo aproximadamente negro, esto es una cuba<br />
<strong>de</strong> agua, cuya emisividad es 0,99, por lo que se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>spreciar la radiación reflejada. Su temperatura se<br />
ha variado entre 0 y 40ºC, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> la experiencia. Para controlar la temperatura d<strong>el</strong> agua se ha<br />
utilizado un termómetro <strong>de</strong> Platino, por ser éste uno <strong>de</strong> los termómetros más estables y precisos. Para<br />
mantener la distancia entre la cámara y la superficie d<strong>el</strong> agua constante se ha utilizado un soporte que<br />
permite <strong>el</strong> <strong>de</strong>slizamiento vertical <strong>de</strong> la cámara, disponiendo <strong>de</strong> una escala graduada.<br />
Por último, para analizar los termogramas se ha utilizado CTHERM [8], un progama <strong>de</strong> libre acceso<br />
realizado por la Universidad <strong>de</strong> Glamorgan.<br />
Al tratarse <strong>el</strong> presente trabajo <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> experimentos para estudiar los factores que influyen en la<br />
variación <strong>de</strong> la imagen térmica obtenida, a continuación se <strong>de</strong>talla la metodología empleada en cada uno<br />
<strong>de</strong> <strong>el</strong>los.<br />
-Para estudiar la resolución espacial se ha colocado sobre la cuba <strong>de</strong> agua a 35°C una plancha <strong>de</strong> cartón<br />
con una perforación en forma <strong>de</strong> triángulo equilatero <strong>de</strong> base (1,0 ± 0,1) cm y altura (9,6 ± 0,1) cm, a<br />
través d<strong>el</strong> cual se capta la imagen térmica d<strong>el</strong> agua (Fig. 1) [9].<br />
Fig. 1. Montaje experimental para<br />
<strong>de</strong>terminar la resolución espacial <strong>de</strong> la<br />
cámara.<br />
Se ha trazando sobre la imagen registrada una serie <strong>de</strong> líneas transversales paral<strong>el</strong>as a la base y <strong>de</strong><br />
longitud mayor que dicha base, todas <strong>el</strong>las d<strong>el</strong> mismo número <strong>de</strong> píx<strong>el</strong>es (40) y centradas en <strong>el</strong> eje <strong>de</strong><br />
simetría d<strong>el</strong> triángulo, y se ha estudiado <strong>el</strong> perfil <strong>de</strong> temperatura a lo largo <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las, pudiendo<br />
así conocer la longitud mínima por encima <strong>de</strong> la cual la temperatura leída coinci<strong>de</strong> con la temperatura d<strong>el</strong><br />
agua, estando ésta controlada con <strong>el</strong> termómetro <strong>de</strong> platino.<br />
1316
-Para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la influencia d<strong>el</strong> tiempo trascurrido <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> encendido <strong>de</strong> la cámara en <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la<br />
temperartura se ha empleado la cuba <strong>de</strong> agua, manteniendo la temperatura <strong>de</strong> su superficie constante a<br />
0°C con hi<strong>el</strong>o triturado y situando, a unos 2 cm <strong>de</strong> profundidad, una plancha <strong>de</strong> plástico circular con<br />
pequeñas perforaciones para <strong>de</strong>jar pasar a la superficie <strong>el</strong> agua pero no <strong>el</strong> hi<strong>el</strong>o. Las imágenes han sido<br />
tomadas cada 5 minutos durante 100 minutos.<br />
-Para estudiar la influencia <strong>de</strong> la temperatura <strong>de</strong> la fuente térmica en la <strong>de</strong>terminación que realiza la<br />
cámara termográfica se ha variado la temperatura <strong>de</strong> la cuba <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> 40ºC a 25ºC. Se ha <strong>el</strong>egido este<br />
intervalo por contener las temperaturas d<strong>el</strong> organismo humano. En estas condiciones se ha procedido al<br />
registro <strong>de</strong> un termograma cada 0,5ºC.<br />
-Por último, para analizar <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> las lentes <strong>de</strong> la cámara en la inhomogeneidad <strong>de</strong> la imagen térmica<br />
producida por una superficie homogénea, se ha colocado la cámara termográfica a diferentes distancias<br />
(12, 17 y 22 cm) <strong>de</strong> la cuba <strong>de</strong> agua, cuya temperatura ha sido constante (35ºC) y homogénea durante<br />
toda la experiencia. El campo <strong>de</strong> visión observado ha sido inferior a la superficie total <strong>de</strong> la cuba <strong>de</strong> agua,<br />
para registrar así únicamente <strong>el</strong> termograma <strong>de</strong> la superficie d<strong>el</strong> agua. En <strong>el</strong>los se han trazado líneas <strong>de</strong><br />
extremo a extremo <strong>de</strong> la imagen para estudiar <strong>el</strong> perfil <strong>de</strong> temperatura, es <strong>de</strong>cir, la variación <strong>de</strong> la<br />
temperatura con la posición.<br />
3. Resultados y Discusión<br />
-Con respecto al estudio <strong>de</strong> la resolución espacial, en la figura 2 se muestra la variación <strong>de</strong> la temperatura<br />
con la posición para cada una <strong>de</strong> las líneas transversales trazadas sobre <strong>el</strong> termograma (serie 1: línea más<br />
cercana al vértice d<strong>el</strong> triángulo) correspondiente al orificio triangular sobre la cubeta <strong>de</strong> agua a 35ºC.<br />
Como se observa, existe simetría a ambos lados d<strong>el</strong> eje d<strong>el</strong> triángulo. Ahora bien, pue<strong>de</strong> apreciarse que a<br />
medida que las secciones se aproximan al vértice (series superiores) la temperatura disminuye. Esto se<br />
<strong>de</strong>be a que para tamaños tan pequeños <strong>de</strong> la luz d<strong>el</strong> triángulo, la cámara ya no es capaz <strong>de</strong> estimar una<br />
temperatura correcta d<strong>el</strong> agua pues se ve subestimada por la temperatura <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> cartón.<br />
a) b)<br />
Fig. 2. a) Algunas <strong>de</strong> las líneas trazadas sobre <strong>el</strong> termograma para estudiar la<br />
resolución espacial. b) Variación <strong>de</strong> la temperatura con la posición (píx<strong>el</strong>es)<br />
para cada una <strong>de</strong> las líneas trazadas sobre <strong>el</strong> termograma. (Serie 1: línea más<br />
cercana al vértice y serie 9: línea más cercana a la base).<br />
La resolución espacial se ha calculado como la anchura, en píx<strong>el</strong>es, d<strong>el</strong> triángulo leída sobre la primera<br />
curva cuyo máximo coincida con la temperatura d<strong>el</strong> agua medida con <strong>el</strong> termómetro <strong>de</strong> platino. El valor<br />
obtenido ha sido <strong>de</strong> 8 ± 0,5 píx<strong>el</strong>es para una distancia cámara-superficie <strong>de</strong> 23 cm. Para cualquier otra<br />
distancia cámara-objeto, d2, la resolución espacial, RE2, pue<strong>de</strong> calcularse utilizando la expresión<br />
1317
RE2 = RE1 ∙ d2 (2)<br />
d1 Es<br />
posible pues obtener la resolución para cualquier distancia y conocer así la región mínima que se <strong>de</strong>be<br />
tomar, por encima <strong>de</strong> la cual los valores <strong>de</strong> temperatura son correctos.<br />
-Con respecto a la variación <strong>de</strong> la temperatura con <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> encendido <strong>de</strong> la cámara, para la<br />
fuente a temperatura constante correspondiente a la cubeta <strong>de</strong> agua con hi<strong>el</strong>o, la figura 3 presenta los<br />
valores medios <strong>de</strong> temperatura medidos por la cámara a lo largo d<strong>el</strong> tiempo, así como la temperatura<br />
obtenida con <strong>el</strong> termómetro <strong>de</strong> platino. Pue<strong>de</strong> observarse que existe una diferencia entre la temperatura<br />
<strong>de</strong>terminada por la cámara termográfica y la obtenida con <strong>el</strong> termómetro <strong>de</strong> platino, estimada en un valor<br />
<strong>de</strong> 1,78 ± 0,23 °C.<br />
Fig. 3. Variación <strong>de</strong> la temperatura media <strong>de</strong> la superficie d<strong>el</strong><br />
agua medida con la cámara a lo largo d<strong>el</strong> tiempo (�) y la<br />
obtenida con <strong>el</strong> termómetro <strong>de</strong> platino ( ).<br />
Mediante análisis <strong>de</strong> regresión lineal (Tabla 1) se ha comprobado que a lo largo d<strong>el</strong> tiempo no ha habido<br />
variación <strong>de</strong> la temperatura <strong>de</strong> la fuente térmica, tanto la medida directamente con <strong>el</strong> termómetro <strong>de</strong><br />
platino como la estimada mediante la cámara termográfica. Como pue<strong>de</strong> apreciarse en la tabla, las<br />
pendientes son muy pequeñas y sus intervalos <strong>de</strong> confianza engloban <strong>el</strong> cero. Asimismo, los respectivos<br />
coeficientes <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación r-Pearson también reflejan una <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia prácticamente nula d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong><br />
la temperatura con <strong>el</strong> tiempo.<br />
A pesar <strong>de</strong> los resultados obtenidos, en la figura 3 se pue<strong>de</strong> observar un ligero salto <strong>de</strong> subida durante los<br />
cinco primeros minutos. Así pues, tal como sugiere <strong>el</strong> fabricante <strong>de</strong> la cámara termográfica utilizada, se<br />
establece dicho tiempo mínimo en <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> captura <strong>de</strong> las imágenes. De esta forma, se pue<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>cir, por tanto, que la cámara utilizada, a partir <strong>de</strong> los primeros cinco minutos respon<strong>de</strong> por igual<br />
durante todo <strong>el</strong> tiempo, pudiéndose comparar diferentes termogramas entre sí tomados en tiempos<br />
distintos sin cometer por <strong>el</strong>lo un error significativo.<br />
1318
Termómetro<br />
Platino<br />
Cámara<br />
temográfica<br />
Se <strong>de</strong>be tener en cuenta que dicho comportamiento pue<strong>de</strong> cambiar <strong>de</strong> unas cámaras a otras. Así, la<br />
Universidad <strong>de</strong> Glamorgan [10] realizó un estudio similar con cuatro cámaras diferentes (FLIR SC500 y<br />
SC500(2), Agema 782, e Inframetrics SC 1000), llegando a la conclusión <strong>de</strong> que la respuesta con <strong>el</strong><br />
tiempo difiere significativamente entre <strong>el</strong>las, incluso entre cámaras iguales.<br />
-Con respecto a la influencia <strong>de</strong> la temperatura <strong>de</strong> la fuente térmica en la <strong>de</strong>terminación realizada por la<br />
cámara termográfica, se ha podido comprobar que, al variar la temperatura d<strong>el</strong> agua <strong>de</strong> la cubeta entre 25<br />
y 40 °C, dicha diferencia no permanece constante, sino que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la temperatura <strong>de</strong> la fuente<br />
térmica. En la figura 4 se pue<strong>de</strong> observar la r<strong>el</strong>ación entre los valores medidos con <strong>el</strong> termómetro <strong>de</strong><br />
platino y los obtenidos con la cámara para <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> temperaturas analizado, incluyendo también <strong>el</strong><br />
valor obtenido en la experiencia anterior para <strong>el</strong> agua con hi<strong>el</strong>o. Al estudiar la diferencia entre la<br />
temperatura registrada por ambas instrumentos se obtiene que para 30 ºC, temperatura dada por <strong>el</strong><br />
termómetro <strong>de</strong> platino, la diferencia es mínima.<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Tabla. 1<br />
Coeficientes d<strong>el</strong> ajuste <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> la temperatura registrados con <strong>el</strong><br />
termómetro <strong>de</strong> platino y con la cámara a lo largo d<strong>el</strong> tiempo, siendo A la<br />
T_Termómetro Pt (ºC)<br />
pendiente y B la or<strong>de</strong>nada en <strong>el</strong> origen.<br />
Coeficientes<br />
d<strong>el</strong> ajuste r<br />
Valor Error<br />
típico<br />
0 10 20 30 40<br />
T_pt (ºC)<br />
Pearson<br />
Intervalo <strong>de</strong><br />
confianza d<strong>el</strong> 95 %<br />
Límite<br />
inferior<br />
Límite<br />
superior<br />
A(ºC) 0,18 2,2 . 10 -2<br />
0,14 0,22<br />
B (ºC/min) 5,3 0,26<br />
. 10 -4 3,5 . 10 -4 -1,9 . 10 -4 1,2 . 10 -3<br />
A (ºC) 1,9 8,2 . 10 -2<br />
1,7 2,1<br />
B(ºC/min) 1,7 0,22<br />
. 10 -3 1,3 . 10 -3 -1,0 . 10 -3 4,4 . 10 -3<br />
T_cámara (ºC)<br />
ROI<br />
roja<br />
azul<br />
amarilla<br />
Fig. 4. Temperatura obtenida con <strong>el</strong> termómetro <strong>de</strong> platino en<br />
función <strong>de</strong> la temperatura obtenida con la cámara para <strong>el</strong><br />
intervalo <strong>de</strong> temperaturas <strong>de</strong> 25 a 40ºC. Se incluye también <strong>el</strong> valor<br />
<strong>de</strong> la experiencia anterior para <strong>el</strong> agua con hi<strong>el</strong>o.<br />
1319
� La diferencia <strong>de</strong> temperaturas <strong>de</strong>terminadas por la cámara y <strong>el</strong> termómetro <strong>de</strong> platino para <strong>el</strong><br />
intervalo <strong>de</strong> temperaturas <strong>de</strong> interés en <strong>el</strong> cuerpo humano (25 a 40ºC) es como máximo un<br />
grado, obteniéndose a la temperatura <strong>de</strong> 30ºC la mayor similitud entre ambas<br />
<strong>de</strong>terminaciones.<br />
� El sistema óptico <strong>de</strong> la cámara genera un perfil <strong>de</strong> temperaturas mayor en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la<br />
imagen que en los bor<strong>de</strong>s. Esta diferencia se hace tanto más pequeña cuanto mayor es la<br />
distancia entre la cámara y la superficie a estudiar.<br />
REFERENCIAS<br />
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526.<br />
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Measurements in Infrared Thermography, John Wiley & Sons, Ltd, 2009.<br />
[8] http://imaging.research.glam.ac.uk/projects/ir/ctherm<br />
[9] Jover A. "Protocolo <strong>de</strong> utilización <strong>de</strong> una cámara termográfica: aplicación al estudio <strong>de</strong> la práctica <strong>de</strong>portiva".<br />
Trabajo <strong>de</strong> fin <strong>de</strong> máster. Universitat <strong>de</strong> València. 2010.<br />
[10] Ring E, Peter P, Carl J, Ricardo V, and Bajwa U. "IR Camera Performance Tests. A series of simple but<br />
effective experiments,” http://imaging.research.glam.ac.uk/projects/camtest<br />
1321
UTILIZACIÓN DE REDES NEURONALES ARTIFICIALES PARA<br />
EL DIAGNÓSTICO, AYUDADO POR ORDENADOR, DE<br />
PACIENTES CON ESCOLIOSIS<br />
FJ. López 1,� , R. Cibrián 1 , R. Salvador 1 , R. González-Peña 1 , MF. Mínguez 2 , L. Pino 2 , A.<br />
Jover 1 , J. Guillén 1 , D. Reinado 1 , T. Cortina 1 , N. Chinillach 1 , F. Dalmases 1 , MC.<br />
Romero 1 , R. Martínez-C<strong>el</strong>orio 3 , R. Díez 4 , J. Ros<strong>el</strong>ló 5<br />
1 Universidad <strong>de</strong> Valencia, Departamento <strong>de</strong> Fisiología, Biofísica y Física Médica.<br />
2 Hospital Clínico Universitario <strong>de</strong> Valencia, Servicio <strong>de</strong> Traumatología.<br />
3 Grupo <strong>de</strong> bioingeniería, Dirección <strong>de</strong> ingeniería Campus Irapuato-Salamanca, U. <strong>de</strong><br />
Guanajuato, Salamanca, Guanajuato, Mexico<br />
4 Hospital Clínico Universitario <strong>de</strong> Valencia, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección<br />
Radiológica.<br />
5 Hospital General <strong>de</strong> Valencia, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica.<br />
RESUMEN<br />
Una red neuronal artificial se pue<strong>de</strong> usar para realizar una catalogación no lineal <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong><br />
datos. Nuestro grupo ha creado y entrenado una serie <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s neuronales para <strong>el</strong> diagnóstico <strong>de</strong> la<br />
escoliosis mediante la utilización <strong>de</strong> dos variables obtenidas <strong>de</strong> la topografía <strong>de</strong> la espalda <strong>de</strong> los<br />
pacientes con escoliosis (DHOPI y POTSI). Los resultados obtenidos por la catalogación mediante<br />
las re<strong>de</strong>s neuronales han sido mejores que los obtenidos por una catalogación lineal.<br />
Palabras claves: Re<strong>de</strong>s neuronales artificiales, diagnóstico ayudado por or<strong>de</strong>nador, escoliosis.<br />
ABSTRACT<br />
An artificial neural network can be used to perform a nonlinear cataloging of data. Our group<br />
created and trained a set of neural networks for scoliosis diagnosis using two variables obtained<br />
from the back topography of scoliosis patients (DHOPI and POTSI). The results obtained by<br />
cataloging using neural networks were better than those obtained by linear cataloging.<br />
Key Words: artificial neural network, computer-ai<strong>de</strong>d diagnosis, scoliosis.<br />
1. Introducción.<br />
La escoliosis idiopática es una <strong>de</strong>formidad vertebral muy común y <strong>de</strong> gran importancia social que<br />
consiste en una curvatura o flexión lateral con una rotación vertebral. Afecta con más frecuencia a<br />
adolescentes d<strong>el</strong> sexo femenino, produciendo una <strong>de</strong>formidad d<strong>el</strong> tronco que pue<strong>de</strong> originar<br />
verda<strong>de</strong>ros problemas psicológicos y, en los casos graves, también cardiorrespiratorios. Es una<br />
enfermedad potencialmente progresiva que afecta a los niños durante los períodos <strong>de</strong> crecimiento<br />
rápido y, en la mayoría <strong>de</strong> los casos, se estabiliza con la madurez esqu<strong>el</strong>ética, <strong>de</strong>jando al paciente<br />
con una <strong>de</strong>formidad permanente. A pesar <strong>de</strong> los esfuerzos <strong>de</strong> investigación realizados, la etiología<br />
<strong>de</strong> la escoliosis sigue siendo <strong>de</strong>sconocida en la mayoría <strong>de</strong> los casos, por lo que no es posible<br />
prevenir su aparición. De ahí la importancia d<strong>el</strong> diagnóstico precoz <strong>de</strong> esta patología, ya que esto<br />
permite iniciar <strong>el</strong> tratamiento lo más rápida y eficazmente posible con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> evitar las<br />
� f.javier.lopez@uv.es<br />
1322
complicaciones asociadas a la evolución <strong>de</strong> la escoliosis. Ahora bien, <strong>el</strong> diagnóstico y seguimiento<br />
clínico <strong>de</strong> esta enfermedad está basado en la obtención <strong>de</strong> radiografías <strong>de</strong> toda la columna, lo que<br />
implica también que estos pacientes, muy jóvenes en su mayoria y por tanto muy radiosensibles,<br />
reciben una importante dosis <strong>de</strong> radiación que pue<strong>de</strong> dar lugar a futuras complicaciones 1 .<br />
Nuestro método <strong>de</strong> diagnóstico y seguimiento <strong>de</strong> pacientes con escoliosis es, sin embargo,<br />
completamente no lesivo ya que la fuente <strong>de</strong> iluminación es luz ordinaria codificada en líneas <strong>de</strong><br />
color, luz estructurada. La fundamentación d<strong>el</strong> método parte <strong>de</strong> la hipótesis <strong>de</strong> que una<br />
<strong>de</strong>formación en la estructura ósea <strong>de</strong> la espalda llevará asociada una <strong>de</strong>formación en la superficie<br />
<strong>de</strong> la misma. Por eso, llegando a caracterizar la superficie <strong>de</strong> la espalda se pue<strong>de</strong> llegar a<br />
diagnosticar escoliosis.<br />
El diagnóstico asistido por or<strong>de</strong>nador (CAD, computer-ai<strong>de</strong>d diagnosis) cada vez se está usando<br />
más, sobre todo en lo que se refiere al cáncer, como <strong>el</strong> <strong>de</strong> mama 2 o <strong>el</strong> <strong>de</strong> pulmon 3 . El CAD está<br />
pensado para facilitar una “segunda opinión” que permite llamar la atención al especialista sobre<br />
algún aspecto d<strong>el</strong> diagnostico. Por ejemplo, al usarse sobre ragiografias, <strong>el</strong> CAD pue<strong>de</strong><br />
s<strong>el</strong>eccionarnos un área “sospechosa” para atraer la atención d<strong>el</strong> radiólogo. En nuestro caso, <strong>el</strong><br />
trabajo realizado ha consistido en crear un comité <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s neuronales artificiales que nos ayu<strong>de</strong>n a<br />
hacer un diagnostico <strong>de</strong> pacientes con escoliosis.<br />
Una red neuronal artificial (RNA) es un mod<strong>el</strong>o matemático, formado por un conjunto <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s<br />
llamadas neuronas o nodos (Fig. 1) conectados unos con otros, que se constituyó inicialmente<br />
como una simulación abstracta <strong>de</strong> los sistemas nerviosos biológicos 4,5 . Dichas conexiones se<br />
asemejan a las <strong>de</strong>ndritas y axones <strong>de</strong> los sistemas nerviosos biológicos. A estas conexiones se les<br />
asigna un peso que modifica <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la entrada <strong>de</strong> la neurona. Estos pesos se ajustan para que <strong>el</strong><br />
error que cometa la red sea mínimo. Si la suma <strong>de</strong> todas las entradas <strong>de</strong> una neurona alcanza un<br />
cierto umbral, esta neurona da una salida (normalmente 1) y en caso contrario, da otra (que<br />
normalme es ó 0 ó -1).<br />
Fig. 1 Esquema <strong>de</strong> una neurona.<br />
Para <strong>el</strong> diagnostico y seguimiento <strong>de</strong> pacientes con escoliosis nuestro grupo <strong>de</strong> trabajo ya disponía<br />
<strong>de</strong> un método <strong>de</strong> luz estructurada para la obtención <strong>de</strong> la función superficie <strong>de</strong> los objetos <strong>de</strong><br />
interés y se habían encontrado dos variables medibles en estas topografías <strong>de</strong> la espalda y validas<br />
para <strong>el</strong> diagnóstico y seguimiento <strong>de</strong> pacientes con escoliosis, DHOPI (Índice <strong>de</strong> Deformidad en <strong>el</strong><br />
Plano Horizontal) y POTSI (Índice <strong>de</strong> Simetría Posterior d<strong>el</strong> Tronco) 6-8 . Este método se <strong>de</strong>scribe<br />
en otro trabajo <strong>de</strong> nuestro presentado en este mismo Congreso 9 .<br />
1323
Una vez caracterizada la topografía <strong>de</strong> la espalda <strong>de</strong> los pacientes (por medio <strong>de</strong> las variables<br />
DHOPI y POTSI) se realizó una catalogación lineal (es <strong>de</strong>cir, poniendo valores tope a cada una <strong>de</strong><br />
las variables y a la combinación <strong>de</strong> ambas), pero se consi<strong>de</strong>ró que con una catalogación no lineal<br />
se podrían mejorar los resultados. Para la realización <strong>de</strong> este diagnóstico es para lo que se creó y<br />
entrenó una serie <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s neuronales artificiales, mejorando así la capacidad diagnóstica d<strong>el</strong><br />
método.<br />
2. Material y método.<br />
Para la realización <strong>de</strong> este trabajo se ha tenido que obtener la topografía <strong>de</strong> la espalda <strong>de</strong> un grupo<br />
<strong>de</strong> pacientes con escoliosis y <strong>de</strong> un grupo control. El grupo <strong>de</strong> pacientes (28) se ha tomado d<strong>el</strong><br />
Servicio <strong>de</strong> Traumatología d<strong>el</strong> Hospital Clínico Universitario <strong>de</strong> Valencia y <strong>el</strong> grupo control (48)<br />
eran estudiantes <strong>de</strong> Medicina <strong>de</strong> la Facultad <strong>de</strong> Medicina y Odontología <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong><br />
Valencia.<br />
El montaje experimental consta <strong>de</strong> un proyector, una pantalla móvil en la que se proyecta <strong>el</strong> patrón<br />
<strong>de</strong> luz estructurada (Fig. 2), un sistema <strong>de</strong> captura <strong>de</strong> imagen (una cámara digital) y un or<strong>de</strong>nador<br />
con <strong>el</strong> software diseñado para <strong>el</strong> reconocimiento <strong>de</strong> los colores, la reconstrucción <strong>de</strong> la topografía<br />
<strong>de</strong> la espalda <strong>de</strong> los pacientes y la obtención <strong>de</strong> las variables DHOPI y POTSI.<br />
Fig. 2 Patrón <strong>de</strong> luz estructurada.<br />
Paral<strong>el</strong>amente a la toma <strong>de</strong> las imágenes <strong>de</strong> las espaldas <strong>de</strong> los sujetos d<strong>el</strong> estudio, éstos son<br />
analizados por un especialista en traumatología, miembro <strong>de</strong> nuestro grupo, para valorar tanto la<br />
normalidad o no <strong>de</strong> los sujetos d<strong>el</strong> grupo control, como para diagnosticar la patología en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
los sujetos patológicos. Estos últimos siguen <strong>el</strong> protocolo clínico <strong>de</strong> diagnóstico <strong>de</strong> su patología,<br />
con la consiguiente toma <strong>de</strong> radiografías cuando <strong>el</strong>lo sea necesario.<br />
Para la realización d<strong>el</strong> CAD se ha entrenado un conjunto <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s neuronales artificiales para la<br />
realización <strong>de</strong> una clasificación no lineal. El tipo <strong>de</strong> red ha sido un perceptrón multicapa (Fig 3).<br />
Este tipo <strong>de</strong> red neuronal artificial está formada por un conjunto <strong>de</strong> neuronas or<strong>de</strong>nadas en capas,<br />
<strong>de</strong> forma que la salida <strong>de</strong> una capa es la entrada <strong>de</strong> la siguiente. El número <strong>de</strong> entradas y salidas<br />
d<strong>el</strong> perceptrón viene dado por <strong>el</strong> problema, en nuestro caso dos entradas (los valores normalizados<br />
<strong>de</strong> DHOPI y POTSI) y una salida (1 y -1 según se tenga escoliosis o no). El número <strong>de</strong> pesos<br />
disponibles y, por tanto, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> neuronas que pue<strong>de</strong> tener la red viene limitado por <strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> casos que tengamos para entrenar la red (esto se hace para evitar <strong>el</strong> sobreentrenamiento<br />
<strong>de</strong> la red). Las re<strong>de</strong>s fueron programadas en MatLab.<br />
1324
3. Resultados y discusión.<br />
Fig. 3 Esquema <strong>de</strong> un perceptrón multicapa.<br />
A todos los sujetos <strong>de</strong> la muestra se les tomó la topografía <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> la espalda con <strong>el</strong><br />
método indicado 9 y sobre dicha topografía se <strong>de</strong>terminaron las variables DHOPI y POTSI. Éstas<br />
son variables cuantificadoras d<strong>el</strong> grado <strong>de</strong> escoliosis, cuya capacidad <strong>de</strong> diagnóstico, individual y<br />
conjunta, ya ha sido contrastada en trabajos propios anteriores 6,8 .<br />
La variable DHOPI por si sola presenta una sensibilidad (casos con escoliosis que se les<br />
diagnostica que la tienen) d<strong>el</strong> 89% y una especificidad (casos sin escoliosis que se les diagnostica<br />
que no la tienen) d<strong>el</strong> 81% y la variable POTSI, por si sola, una sensibilidad d<strong>el</strong> 43% y una<br />
especificidad d<strong>el</strong> 98%. Si se exige para <strong>el</strong> diagnóstico que ambas variables superen <strong>el</strong> límite <strong>de</strong><br />
normalidad, se obtiene una sensibilidad d<strong>el</strong> 75% y una especificidad d<strong>el</strong> 96%.<br />
Para <strong>el</strong> entrenamiento <strong>de</strong> las re<strong>de</strong>s neuronales artificiales, se separó la muestra en dos grupos, uno<br />
<strong>de</strong> 54 casos y otro <strong>de</strong> 22, cogidos aleatoriamente, pero manteniendo la proporción <strong>de</strong> casos control<br />
y con escoliosis en cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los. Se diseñó un primer conjunto <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s neuronales usando <strong>el</strong><br />
grupo <strong>de</strong> 54 casos para entrenar y <strong>el</strong> <strong>de</strong> 22 para validar. Teniendo en cuenta <strong>el</strong> número <strong>de</strong> casos<br />
disponibles para entrenar se pudieron hacer re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> hasta 7 neuronas. A la hora <strong>de</strong> crear las re<strong>de</strong>s,<br />
se generaron 200 re<strong>de</strong>s con cada combinación <strong>de</strong> neuronas por capa, ya que en la generación se<br />
asignan valores aleatorios a los pesos para evitar los mínimos r<strong>el</strong>ativos en la función <strong>de</strong> error.<br />
Hay que tener en cuenta que los valores <strong>de</strong> las variables DHOPI y POSTI se normalizaron para<br />
evitar problemas <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> pesos. Esta normalización se hizo para <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> entrenamiento y<br />
se usaron los mismos parámetros <strong>de</strong> normalización para <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> validación. Una vez se tenían<br />
todas las re<strong>de</strong>s neuronales artificiales se escogió un comité <strong>de</strong> sabios formado por las cinco re<strong>de</strong>s<br />
neuronales artificiales que obtuvieron un menor error en la valoración <strong>de</strong> los casos <strong>de</strong> validación.<br />
En la Fig. 4a se muestran los valores <strong>de</strong> las salidas d<strong>el</strong> comute para los 22 casos <strong>de</strong> validación. A<br />
partir <strong>de</strong> <strong>el</strong>la se obtuvieron valores <strong>de</strong> sensibilidad y especificidad, para dicho comité <strong>de</strong> sabios,<br />
d<strong>el</strong> 88% y 93%, respectivamente. A continuación, se generó un segundo conjunto <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s,<br />
intercambiando los grupos <strong>de</strong> validación y <strong>de</strong> entrenamiento. Esto hizo que, al tener un menor<br />
número <strong>de</strong> casos para <strong>el</strong> entrenamiento, la red sólo podía disponer <strong>de</strong> cinco neuronas como<br />
máximo. La Fig. 4b representa las correspondientes salidas d<strong>el</strong> comite, obteniendo en este caso<br />
1325
una sensibilidad d<strong>el</strong> 80% y una especificidad d<strong>el</strong> 100%, mejorando así la especificidad pero<br />
disminuyendo ligeramente la sensibilidad.<br />
(a) (b)<br />
Fig. 4 Valores <strong>de</strong> las salidas <strong>de</strong> los dos comités <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s generados. La línea roja representa<br />
los valores obtenidos y la azul los valores esperados.<br />
4. Conclusiones:<br />
La utilización <strong>de</strong> las re<strong>de</strong>s neuronales ha resultado <strong>de</strong> gran interés en <strong>el</strong> diagnóstico ayudado por<br />
or<strong>de</strong>nador <strong>de</strong> la escoliosis idiopática, ya que, gracias a su catalogación no lineal, ha mejorado la<br />
sensibilidad y la especificidad que ya se obtenían a partir <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> normalidad <strong>de</strong> las<br />
variables POTSI y DHOPI.<br />
Al tener pocos casos no se ha podido crear una red neuronal artificial con un número alto <strong>de</strong><br />
neuronas. Aún así, los resultados han sido mejores que al hacer una clasificación lineal, lo que nos<br />
indica la mejor a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> una clasificación no lineal para la resolución <strong>de</strong> nuestro problema.<br />
REFERENCIAS<br />
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T, Chinillach N, Dalmases F, Romero MC, Martínez-C<strong>el</strong>orio R, Díez S, Ros<strong>el</strong>ló J. "Cuantificación <strong>de</strong> la curvatura <strong>de</strong><br />
la columna vertebral mediante un método no lesivo basado en la proyección <strong>de</strong> luz estructurada". II Congreso<br />
Conjuto <strong>SEFM</strong>-SEPR, Sevilla 2011.<br />
1326
CUANTIFICACIÓN DE LA CURVATURA DE LA COLUMNA<br />
VERTEBRAL MEDIANTE UN MÉTODO NO LESIVO BASADO EN<br />
LA PROYECCIÓN DE LUZ ESTRUCTURADA<br />
FJ. López 1,� , R. Cibrián 1 , R. Salvador 1 , R. González-Peña 1 , MF. Mínguez 2 , L. Pino 2 , A.<br />
Jover 1 , J. Guillén 1 , D. Reinado 1 , T. Cortina 1 , N. Chinillach 1 , F. Dalmases 1 , MC.<br />
Romero 1 , R. Martínez-C<strong>el</strong>orio 3 , S. Díez 4 , J. Ros<strong>el</strong>ló 5 .<br />
1 Universidad <strong>de</strong> Valencia, Biofísica y Física Médica, Dpto. <strong>de</strong> Fisiología.<br />
2 Hospital Clínico Universitario <strong>de</strong> Valencia, Servicio <strong>de</strong> Traumatología.<br />
3 Universidad <strong>de</strong> Guanajuato, DICIS, Dpto. <strong>de</strong> Comunicaciones y Electrónica, México.<br />
4 Hospital Clínico <strong>de</strong> Valencia, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica.<br />
5 Hospital General <strong>de</strong> Valencia, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica.<br />
RESUMEN<br />
Este trabajo muestra la aplicación <strong>de</strong> un método no lesivo <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la topografía <strong>de</strong><br />
superficies basado en la luz estructurada, para encontrar en la topografía <strong>de</strong> la espalda variables<br />
que permitan crear un patrón característico y diferenciador entre distintos colectivos. Una vez<br />
obtenida la topografía, se ha calculado tres ángulos a lo largo <strong>de</strong> la columna vertebral que permiten<br />
caracterizar su curvatura (ángulo <strong>de</strong> C7 a T5, ángulo <strong>de</strong> L3 a T5 y ángulo <strong>de</strong> L3 a S respecto a la<br />
plomada). La suma <strong>de</strong> estos tres ángulos ha resultado ser una variable con capacidad diagnóstica<br />
en pacientes con escoliosis.<br />
Palabras claves: Topografía, luz estructurada, actividad <strong>de</strong>portiva, escoliosis.<br />
ABSTRACT<br />
This work <strong>de</strong>monstrates the application of a non-harmful method for <strong>de</strong>termining topography of<br />
surfaces, based on structured light, to find variables in the back topography that can create a<br />
characteristic pattern that be distinguishing between different groups. Once obtained the<br />
topography we calculated three angles along the spine that allowed to characterize its curvature<br />
(angle from C7 to T5, from L3 to T5 and from L3 to S). The sum of these three angles proved to<br />
be a variable with diagnostic capacity for patients with scoliosis.<br />
Key Words: topography, structured light, sports activity, scoliosis.<br />
1. Introducción.<br />
La escoliosis idiopática es una <strong>de</strong>formidad vertebral muy común y <strong>de</strong> gran importancia social que<br />
consiste en una curvatura o flexión lateral con una rotación vertebral. Afecta con más frecuencia a<br />
adolescentes d<strong>el</strong> sexo femenino, produciendo una <strong>de</strong>formidad d<strong>el</strong> tronco que pue<strong>de</strong> originar<br />
verda<strong>de</strong>ros problemas psicológicos y, en los casos graves, también cardiorrespiratorios. Es una<br />
enfermedad potencialmente progresiva que afecta a los niños durante los períodos <strong>de</strong> crecimiento<br />
rápido y, en la mayoría <strong>de</strong> los casos, se estabiliza con la madurez esqu<strong>el</strong>ética, <strong>de</strong>jando al paciente<br />
con una <strong>de</strong>formidad permanente. A pesar <strong>de</strong> los esfuerzos <strong>de</strong> investigación realizados, la etiología<br />
<strong>de</strong> la escoliosis sigue siendo <strong>de</strong>sconocida en la mayoría <strong>de</strong> los casos, por lo que no es posible<br />
� f.javier.lopez@uv.es<br />
1327
prevenir su aparición. De ahí la importancia d<strong>el</strong> diagnóstico precoz <strong>de</strong> esta patología, ya que esto<br />
permite iniciar <strong>el</strong> tratamiento lo más rápida y eficazmente posible con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> evitar las<br />
complicaciones asociadas a la evolución <strong>de</strong> la escoliosis. Ahora bien, <strong>el</strong> diagnóstico y seguimiento<br />
clínico <strong>de</strong> esta enfermedad está basado en la obtención <strong>de</strong> radiografías <strong>de</strong> toda la columna, lo que<br />
implica también que estos pacientes, muy jóvenes en su mayoria y por tanto muy radiosensibles,<br />
reciben una importante dosis <strong>de</strong> radiación que pue<strong>de</strong> dar lugar a futuras complicaciones 1 .<br />
Nuestro método <strong>de</strong> diagnóstico y seguimiento <strong>de</strong> pacientes con escoliosis es, sin embargo,<br />
completamente no lesivo ya que la fuente <strong>de</strong> iluminación es luz ordinaria codificada en líneas <strong>de</strong><br />
color, luz estructurada. La fundamentación d<strong>el</strong> método parte <strong>de</strong> la hipótesis <strong>de</strong> que una<br />
<strong>de</strong>formación en la estructura ósea <strong>de</strong> la espalda llevará asociada una <strong>de</strong>formación en la superficie<br />
<strong>de</strong> la misma. Por eso, llegando a caracterizar la superficie <strong>de</strong> la espalda se pue<strong>de</strong> llegar a<br />
diagnosticar escoliosis.<br />
Nuestro grupo <strong>de</strong> trabajo ya disponía <strong>de</strong> un método <strong>de</strong> luz estructurada para la obtención <strong>de</strong> la<br />
función superficie <strong>de</strong> los objetos <strong>de</strong> interés y se habían encontrado dos variables medibles en estas<br />
topografías <strong>de</strong> la espalda y validas para <strong>el</strong> diagnóstico y seguimiento <strong>de</strong> pacientes con escoliosis,<br />
DHOPI (Índice <strong>de</strong> Deformidad en <strong>el</strong> Plano Horizontal) y POTSI (Índice <strong>de</strong> Simetría Posterior d<strong>el</strong><br />
Tronco) 2-4 . En este trabajo se ha mejorado <strong>el</strong> método para aumentar la resolución espacial <strong>de</strong> las<br />
topografías así como la v<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> procesado <strong>de</strong> las imágenes. Para <strong>el</strong>lo, se ha sustituido <strong>el</strong><br />
patrón <strong>de</strong> luz consistente en una cuadrícula por únicamente líneas verticales <strong>de</strong> 3 colores distintos<br />
(rojas, ver<strong>de</strong>s y azules) con una secuencia <strong>de</strong> repetición <strong>de</strong> colores que permite i<strong>de</strong>ntificar <strong>de</strong><br />
forma unívoca 6 líneas en la imagen. En estas topografías se ha estudiado una tercera variable, <strong>el</strong><br />
perfil columnar, que mi<strong>de</strong> las curvaturas <strong>de</strong> la columna en <strong>el</strong> plano sagital y que también parece<br />
aportar información sobre la <strong>de</strong>formación <strong>de</strong> la columna. En este trabajo nos vamos a centrar en<br />
valorar esta nueva variable.<br />
2. Material y método.<br />
Para la realización <strong>de</strong> este trabajo se ha obtenido la topografía <strong>de</strong> las espaldas <strong>de</strong> un grupo <strong>de</strong> 9<br />
pacientes d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Traumatología d<strong>el</strong> Hospital Clínico Universitario <strong>de</strong> Valencia y <strong>de</strong> un<br />
grupo control <strong>de</strong> 67 futbolistas <strong>de</strong> club <strong>de</strong>portivo Teru<strong>el</strong>.<br />
El montaje experimental para la obtención <strong>de</strong> las topografías consta <strong>de</strong> un proyector, una pantalla<br />
móvil en la que se proyecta <strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> luz estructurada (Fig.1), un sistema <strong>de</strong> captura <strong>de</strong> imagen<br />
(una cámara digital) y un or<strong>de</strong>nador con <strong>el</strong> software diseñado para <strong>el</strong> reconocimiento <strong>de</strong> los colores<br />
y la reconstrucción <strong>de</strong> la función superficie.<br />
Fig. 1 Patrón <strong>de</strong> luz estructurada.<br />
1328
Como se ha comentado en la introducción, <strong>el</strong> método topográfico empleado es un método <strong>de</strong><br />
visión artificial <strong>de</strong> diseño propio que consiste en la proyección sobre la espalda d<strong>el</strong> sujeto <strong>de</strong><br />
estudio d<strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> líneas paral<strong>el</strong>as con una secuencia <strong>de</strong> color conocida. La <strong>de</strong>formación que<br />
experimentan estas líneas cuando se proyectan sobre una superficie curva permite, si se conoce la<br />
trayectoria <strong>de</strong> los rayos, obtener la componente Z, correspondiente a cualquier punto (X,Y) <strong>de</strong> la<br />
imagen.<br />
Para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la trayectoria <strong>de</strong> los rayos, es necesario realizar una calibración d<strong>el</strong><br />
sistema. Para <strong>el</strong>lo, se proyecta <strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> luz estructurada sobre una pantalla plana situada a dos<br />
distancias <strong>de</strong> la cámara, imagen d<strong>el</strong>antera e imagen trasera (Fig. 2 a y b, respectivamente), se<br />
captan las dos imágenes y a partir d<strong>el</strong> algoritmo diseñado se calcula la recta que une cada punto<br />
d<strong>el</strong> patrón en una imagen con su correspondiente en la otra. Una vez se tienen estas rectas <strong>el</strong><br />
sistema esta calibrado y, mientras no se mueva <strong>el</strong> proyector ni la cámara digital, no hay que volver<br />
a calibrarlo.<br />
Una vez calibrado <strong>el</strong> sistema, se situa <strong>el</strong> sujeto d<strong>el</strong>ante <strong>de</strong> la pantalla situada en la posición <strong>de</strong> la<br />
imagen trasera (Fig.2c). No es necesario que se sitúe entre las dos posiciones <strong>de</strong> calibración, pero<br />
así se minimiza <strong>el</strong> error. Al tomar en estas condiciones una imagen d<strong>el</strong> patrón <strong>de</strong> luz estructurada<br />
proyectado sobre la espalda, la i<strong>de</strong>ntificación, mediante <strong>el</strong> software diseñado, <strong>de</strong> cada punto <strong>de</strong> la<br />
espalda con <strong>el</strong> correspondiente sobre las imágenes d<strong>el</strong>antera y trasera, permite, a través <strong>de</strong> las<br />
rectas <strong>de</strong> calibración, <strong>de</strong>terminar la distancia d<strong>el</strong> punto hasta la imagen trasera,<br />
(a) (b) (c)<br />
Fig. 2 Esquema <strong>de</strong> calibración y <strong>de</strong> captura <strong>de</strong> imágenes.<br />
Paral<strong>el</strong>amente a la toma <strong>de</strong> las imágenes <strong>de</strong> la espalda <strong>de</strong> los sujetos d<strong>el</strong> estudio, éstos son<br />
analizados por un especialista en traumatología, miembro <strong>de</strong> nuestro grupo, tanto para valorar la<br />
normalidad o no <strong>de</strong> los sujetos d<strong>el</strong> grupo control, como para diagnosticar la patología en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
los sujetos patológicos. Estos últimos, siguen <strong>el</strong> protocolo clínico <strong>de</strong> diagnóstico <strong>de</strong> su patología,<br />
con la consiguiente toma <strong>de</strong> radiografías, cuando <strong>el</strong>lo sea necesario.<br />
1329
3. Resultados y discusión.<br />
Una vez se tiene la topografía se pue<strong>de</strong> s<strong>el</strong>eccionar sobre <strong>el</strong>la y utilizando <strong>el</strong> ratón d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>nador<br />
como interface usuario, una serie <strong>de</strong> puntos (Fig. 3a) que permitirán <strong>de</strong>terminar los tres ángulos<br />
(Fig. 3b) que <strong>de</strong>finen <strong>el</strong> perfil columnar: <strong>el</strong> primer ángulo, (C7_T5), se mi<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la base d<strong>el</strong><br />
cu<strong>el</strong>lo (vértebra C7) hasta la zona <strong>de</strong> la columna entre los omóplatos (vertebra T5), <strong>el</strong> segundo,<br />
(L3_T5), se obtiene <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> la columna a la altura <strong>de</strong> la cintura (vértebra L3) hasta <strong>el</strong><br />
punto anterior (vertebra T5) y <strong>el</strong> tercero, (L3_S), se mi<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto anterior (vertebra L3)<br />
hasta <strong>el</strong> surco interglúteo (sacrum). Estos tres ángulos nos caracterizan las principales curvas <strong>de</strong> la<br />
columna, la curva torácica, la curva lumbar y la curva sacra.<br />
(a) (b)<br />
Fig. 3. (a) Topografía <strong>de</strong> la espalda <strong>de</strong> uno <strong>de</strong> los pacientes en la que se han marcado los<br />
puntos utilizados para calcular <strong>el</strong> perfil columnar. (b) Ángulos que componen <strong>el</strong> perfil<br />
columnar.<br />
Los valores medios <strong>de</strong> dichos ángulos en <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> futbolistas y en <strong>el</strong> <strong>de</strong> pacientes se presentan<br />
en la Tabla 1. Se aprecia que los tres ángulos en los <strong>de</strong>portistas son mayores que en los pacientes<br />
con escoliosis, pero estas diferencias no llegan a ser significativas.<br />
Tabla 1 Valores medios y <strong>de</strong>sviaciones estándar <strong>de</strong> los tres angulos que <strong>de</strong>finen <strong>el</strong> perfil <strong>de</strong> la<br />
columna en <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> <strong>de</strong>portistas y en <strong>el</strong> <strong>de</strong> pacientes con escoliosis.<br />
Deportistas<br />
Pacientes<br />
C7_T5 L3_T5 L3_S<br />
Media (º) 15’9 10’8 11’6<br />
SD 3’9 4’2 3’6<br />
Media (º) 9’0 9’8 11’1<br />
SD 6’0 4’1 3’9<br />
1330
Por lo tanto, se ha buscado una caracterización completa d<strong>el</strong> perfil <strong>de</strong> la columna a partir <strong>de</strong> la<br />
suma <strong>de</strong> los tres ángulos <strong>de</strong>terminados para cada sujeto y que hemos <strong>de</strong>nominado "perfil<br />
columnar". Este parámetro presenta en los <strong>de</strong>portistas una distribución normal con media 38’3º y<br />
SD 5’7º y los pacientes con escoliosis se agrupan en las dos colas <strong>de</strong> dicha distribución (Fig. 4).<br />
De hecho, más <strong>de</strong> la mitad estaban más allá <strong>de</strong> ±2SD y únicamente un paciente tenía un valor que<br />
quedaba situado en la distribución, en la media ±1SD.<br />
Fig. 4 Histograma d<strong>el</strong> perfil columnar para <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> <strong>de</strong>portistas y para <strong>el</strong> <strong>de</strong> los pacientes<br />
con escoliosis. Las líneas verticales negras correspon<strong>de</strong>n al valor medio d<strong>el</strong> perfil columnar<br />
para los <strong>de</strong>portistas más y menos dos <strong>de</strong>sviaciones estándar.<br />
Esta nueva variable permite completar <strong>el</strong> diagnóstico <strong>de</strong> la escoliosis, ya iniciado en estudios<br />
anteriores, en los que habíamos valorado la capacidad discriminatoria <strong>de</strong> las variables topográficas<br />
DHOPI y POTSI y, a<strong>de</strong>más, se obtiene <strong>de</strong> la misma topografía que las otras dos variables, sin<br />
necesida <strong>de</strong> información adicional.<br />
4. Conclusiones:<br />
Se presenta un método <strong>de</strong> luz estructurada para la obtención <strong>de</strong> la función superficie <strong>de</strong> los objetos<br />
<strong>de</strong> interés, que mejora la resolución espacial y con mayor v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> ejecución con respecto al<br />
diseñado en investigaciones anteriores por nuestro grupo.<br />
1331
Se ha <strong>de</strong>terminado un parámetro, <strong>el</strong> perfil columnar, que caracteriza la curvatura <strong>de</strong> la columna,<br />
basado en la suma <strong>de</strong> tres ángulos principales a lo largo <strong>de</strong> la misma: ángulo C7_T5; ángulo<br />
L3_T5 y ángulo L3_S.<br />
El perfil columnar presenta una distribución normal en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los sujetos control, <strong>de</strong>portistas,<br />
mientras que para los pacientes con escoliosis sus valores se sitúan en los extremos <strong>de</strong> dicha<br />
distribución.<br />
Esta nueva variable complementa a las dos variables, DHOPI y POTSI, usadas por nuestro grupo<br />
<strong>de</strong> investigación en anteriores estudios sobre la topografía <strong>de</strong> la espalda para <strong>el</strong> diagnóstico <strong>de</strong> la<br />
escoliosis.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Bone CM, Hsieh GH. “The Risk of Carcinogenesis from Radiographs to Pediatric Orthopaedic Patients”, Journal<br />
of Pediatric Orthopaedics 2000; 20(2): 251-254.<br />
[2] Mínguez MF. “Valoración <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> Luz estructurada en la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> <strong>de</strong>formida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> raquis”.<br />
Tesis Doctoral. Universidad <strong>de</strong> Valencia. 2002.<br />
[3] Inami K, Suzuki N, Ono T, Yamashita Y, Kohno K, Morisue H. “Analysis of Posterior Trunk Symmetry In<strong>de</strong>x<br />
(POTSI) in scoliosis”. Research into spinal <strong>de</strong>formities 1999; 59: 58-88.<br />
[4] Mínguez MF, Buendía M, Cibrián R, Salvador R, Laguía M, Martín A, Gomar F. “Quantifier variables of the<br />
back surface <strong>de</strong>formity obtained whith a noninvasive structured light method: evaluation of their usefulness in<br />
idiopathic scoliosis”. European Spine Journal 2007; 16: 73-82.<br />
1332
Sesión A10.<br />
Formación y docencia<br />
1333
DESARROLLO DE PRÁCTICAS DE VISUALIZACIÓN DE<br />
IMÁGENES RADIOGRAFICAS DIGITALES Y SU COMPROMISO<br />
DOSIS/CALIDAD DE IMAGEN<br />
N. Chinillach 1,2� , D. Reinado 1,2 , S. Alonso 2 , R. Salvador 1 , B. Ricós 2 , T. Cortina 1,2 , F.J.<br />
Lopez 1 , A. Jover 1 , S. Diez 2 , R. Cibrian 1 , R.Gonzalez 1 , J.M. Campayo 2<br />
1 Universidad <strong>de</strong> Valencia, Unidad <strong>de</strong> Biofísica, Dep. Fisiología, Fac. Medicina<br />
2 Hospital Clínico Universitario <strong>de</strong> Valencia, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y PR<br />
RESUMEN<br />
Actualmente la radiología digital se está imponiendo rápidamente a la radiología convencional; los<br />
equipos que actualmente se instalan hacen ya uso <strong>de</strong> estas tecnologías, y los equipos con sistemas<br />
<strong>de</strong> imagen basados en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> rev<strong>el</strong>ado convencional (pantalla/p<strong>el</strong>ícula) se van sustituyendo<br />
paulatinamente por sistemas digitales. Estas nuevas técnicas radiológicas si bien permiten obtener,<br />
en algunos casos, imágenes con menor carga radiológica, un exceso en la exposición aporta una<br />
mejor calidad <strong>de</strong> imagen (menor ruido). De esta manera se pue<strong>de</strong> caer en la tentación <strong>de</strong> aumentar<br />
técnicas para disponer <strong>de</strong> mejores imágenes que no necesariamente aportan seguridad al<br />
diagnostico. Con estas prácticas se preten<strong>de</strong> mostrar cualitativa y cuantitativamente a los<br />
profesionales en formación la necesidad <strong>de</strong> optimizar <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> obtención <strong>de</strong> imágenes<br />
radiológicas.<br />
Palabras claves: Imagen radiológica, dosis, calidad, prácticas.<br />
ABSTRACT<br />
Currently, digital radiography is rapidly becoming the conventional radiology, the equipment<br />
currently installed use these technologies, and equipment with imaging systems based on<br />
conventional printing process (screen / film) are being replaced gradually by digital systems. The<br />
mo<strong>de</strong>rn radiological techniques allow obtain, in some cases, images with lower radiation bur<strong>de</strong>n,<br />
excessive exposure carries a better image quality (less noise). This will be tempted to going to<br />
higher techniques inplres increasing the dose to the patient to obtain better quality images, that do<br />
not necessarily provi<strong>de</strong> security to the diagnosis. With these practices is to qualitativ<strong>el</strong>y and<br />
quantitativ<strong>el</strong>y show the trainees the need to optimize the process to obtain radiological imaging<br />
Key Words: radiological imaging, dose, quality, practices.<br />
1. Introducción.<br />
Hoy en día es imprescindible <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> rayos X para <strong>el</strong> diagnostico en <strong>el</strong> ámbito sanitario, <strong>de</strong> forma<br />
que es indispensable que los profesionales tengan una sólida formación en todos los aspectos <strong>de</strong><br />
los que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n las imágenes radiológicas. Con este fin, <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> proyecto 896/2010<br />
subvencionado por <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear y titulado: “Desarrollo <strong>de</strong> prácticas <strong>de</strong><br />
visualización <strong>de</strong> imágenes radiográficas digitales y su compromiso dosis/calidad <strong>de</strong> imagen” se<br />
han <strong>de</strong>sarrollado una serie <strong>de</strong> ejercicios para dotar a los alumnos <strong>de</strong> la capacidad para analizar<br />
imágenes radiológicas e i<strong>de</strong>ntificar fallos en <strong>el</strong> proceso tanto <strong>de</strong> su obtención como en <strong>el</strong> <strong>de</strong> su<br />
posterior tratamiento para mejorar en la medida <strong>de</strong> lo posible su evaluación. A<strong>de</strong>más, se hace<br />
� neschife@gmail.com<br />
1334
necesario que los estudiantes entiendan la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia entre la dosis y la calidad <strong>de</strong> imagen y <strong>de</strong><br />
esta forma introducir <strong>el</strong> concepto <strong>de</strong> optimización en la realización <strong>de</strong> los estudios radiológicos,<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> un examen sencillo a uno complejo, estableciendo una <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia entre la dosis<br />
suministrada al paciente y <strong>el</strong> objetivo d<strong>el</strong> estudio que se va a realizar.<br />
Así mismo los alumnos <strong>de</strong>berán <strong>de</strong>sarrollar habilida<strong>de</strong>s para evaluar parámetros geométricos d<strong>el</strong><br />
sistema radiográfico e indicadores <strong>de</strong> dosis y calidad <strong>de</strong> imagen mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> maniquíes. De<br />
esta forma se intentara su incorporación a la cultura <strong>de</strong> la verificación <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> calidad<br />
mediante la realización <strong>de</strong> pruebas <strong>de</strong> constancia y su comparación con imágenes <strong>de</strong> referencia.<br />
2. Material y métodos.<br />
Con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> intentar que la realización e implantación <strong>de</strong> las practicas sea lo más fácil posible, se<br />
han buscado programas <strong>de</strong> visualización y edición <strong>de</strong> imagen que sean <strong>de</strong> libre distribución y lo<br />
más intuitivos posible. De entre todos los programas testeados, nos hemos <strong>de</strong>cidido por emplear<br />
dos diferentes, intentando que sean capaces <strong>de</strong> cubrir todas las necesida<strong>de</strong>s surgidas:<br />
- <strong>el</strong> programa DicomWorks, es un servidor interno, mediante <strong>el</strong> cual se van a po<strong>de</strong>r visualizar<br />
todas las imágenes que tengamos cargadas en nuestra red.<br />
- <strong>el</strong> programa <strong>de</strong> edición <strong>de</strong> imágenes ImageJ, permitirá entre otras muchas funciones, realizar<br />
operaciones geométricas con las imágenes, obtener diferentes perfiles e histogramas, así como los<br />
valores <strong>de</strong> los diferentes píx<strong>el</strong>es <strong>de</strong> las imágenes.<br />
Para la realización <strong>de</strong> los ejercicios que se <strong>de</strong>tallarán en <strong>el</strong> siguiente apartado se hace necesario<br />
obtener y cargar, previamente, en <strong>el</strong> servidor interno todas las imágenes que se van a emplear.<br />
Estas van a ser: imágenes <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> radiodiagnóstico; exploraciones <strong>de</strong><br />
TAC <strong>de</strong> diferentes partes d<strong>el</strong> cuerpo y en diferentes proyecciones; imágenes <strong>de</strong> un mismo maniquí<br />
empleando diferentes técnicas radiológicas y por último una serie <strong>de</strong> imágenes simuladas en las<br />
cuales, a partir <strong>de</strong> una imagen original, se va disminuyendo <strong>el</strong> amperaje con <strong>el</strong> cual se ha obtenido<br />
la imagen.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
En la primera práctica <strong>el</strong> alumno se familiariza con <strong>el</strong> manejo <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos, adquiriendo los<br />
conocimientos necesarios para buscar pacientes y visualizar las diferentes exploraciones que se le<br />
han realizado. Con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> consolidar <strong>el</strong> manejo <strong>de</strong> este programa se le plantea al alumno la<br />
realización <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> controles geométricos, empleando para <strong>el</strong>lo las imágenes <strong>de</strong> controles<br />
<strong>de</strong> calidad mencionadas en <strong>el</strong> apartado anterior.<br />
En la segunda práctica se trabaja con los conceptos <strong>de</strong> niv<strong>el</strong> y ventana. Para <strong>el</strong>lo se emplearan las<br />
diferentes imágenes <strong>de</strong> TAC mencionadas en <strong>el</strong> apartado anterior. El alumno <strong>de</strong>berá, empleando <strong>el</strong><br />
programa ImageJ, i<strong>de</strong>ntificar los diferentes órganos presentes en las imágenes mediante la<br />
modificación d<strong>el</strong> niv<strong>el</strong> y la ventana <strong>de</strong> visualización. Como ejercicio final se intentará obtener una<br />
visualización libre <strong>de</strong> los artefactos <strong>de</strong> un TAC <strong>de</strong>ntal <strong>de</strong>bidos a los empastes metálicos.<br />
La tercera práctica persigue que <strong>el</strong> alumno se sensibilice con la r<strong>el</strong>ación dosis/calidad, <strong>de</strong>biendo<br />
<strong>de</strong>cidir <strong>de</strong> entre las imágenes realizadas al maniquí, cuál es la que recibiendo la menor dosis<br />
posible permite una correcta visualización <strong>de</strong> los órganos a estudiar, buscando <strong>de</strong> esta forma, un<br />
1335
compromiso entre la dosis recibida y la calidad <strong>de</strong> dicha imagen. A<strong>de</strong>más, en esta práctica, se<br />
preten<strong>de</strong>, siguiendo <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong>bidamente <strong>de</strong>tallado en <strong>el</strong> manual, <strong>de</strong>terminar la dosis que recibe<br />
una cierta zona d<strong>el</strong> paciente en las diferentes imágenes simuladas, <strong>de</strong>biendo <strong>de</strong>cidir cuál sería la<br />
técnica radiológica idónea para obtener una imagen viable con la menor dosis posible.<br />
4. Conclusiones.<br />
Las prácticas planteadas permiten que los alumnos adquieran <strong>de</strong> forma experimental y consoli<strong>de</strong>n<br />
una serie <strong>de</strong> conocimientos indispensables en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la imagen radiológica, valorando la<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia entre la dosis y la calidad <strong>de</strong> la imagen. Así mismo, estas prácticas favorecen la<br />
adquisición <strong>de</strong> las técnicas necesarias para obtener imágenes radiológicas <strong>de</strong> calidad con la menor<br />
dosis posible, con <strong>el</strong> consiguiente beneficio para <strong>el</strong> paciente.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Sociedad Valenciana <strong>de</strong> Protección Radiológica y Radiofísica, Procedimientos en radiología convencional.<br />
Generalitat Valenciana. Cons<strong>el</strong>leria <strong>de</strong> Sanitat (editores). Manual <strong>de</strong> procedimientos <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad en<br />
radiodiagnóstico. Valencia. 2002.<br />
1336
ESTÁNDARES DE REFERENCIA EUROPEOS EN FORMACIÓN<br />
EN PROTECCIÓN RADIOLÓGICA<br />
Llorente Herranz C.*, Marco Arbolí M.* y Coeck M.**<br />
*CIEMAT, Madrid, España;** SCK•CEN, Mol, Bélgica<br />
INTRODUCCIÓN:<br />
La PR constituye un <strong>de</strong>safío muy importante en las aplicaciones <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes (RI) tanto<br />
industriales como en <strong>el</strong> área médica y <strong>de</strong> investigación. En la Europa actual nos enfrentamos a una<br />
ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>creciente en <strong>el</strong> número <strong>de</strong> expertos en PR por diversos motivos. Esta circunstancia pue<strong>de</strong><br />
repercutir en <strong>el</strong> mantenimiento <strong>de</strong> un alto niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> competencia en PR. Mantener <strong>el</strong> número <strong>de</strong> expertos<br />
en PR es esencial para asegurar <strong>el</strong> uso seguro <strong>de</strong> las RI en <strong>el</strong> futuro y hacer posible <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> nuevas<br />
tecnologías.<br />
El componente fundamental para combatir esa ten<strong>de</strong>ncia y asegurar, por tanto, las <strong>de</strong>mandas <strong>de</strong><br />
conocimiento <strong>de</strong> alto niv<strong>el</strong> en PR en <strong>el</strong> futuro, es <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> una infraestructura sostenible para<br />
la formación y entrenamiento en PR.<br />
Las medidas que se han <strong>de</strong> tomar hoy en día <strong>de</strong>ben centrarse en: hacer que <strong>el</strong> trabajo en PR sea más<br />
atractivo para las nuevas generaciones, proporcionar oportunida<strong>de</strong>s para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> carreras<br />
profesionales y apoyar a los jóvenes estudiantes y profesionales en su necesidad <strong>de</strong> adquirir y mantener<br />
un alto niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> conocimientos en PR. Esto pue<strong>de</strong> conseguirse mediante <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo e implementación<br />
<strong>de</strong>: 1) un estándar europeo <strong>de</strong> alta calidad para la formación inicial y <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo profesional continúo <strong>de</strong><br />
los "Radiation Protection Expert-RPE" y "Radiation Protection Officer-RPO" y 2) <strong>de</strong> una metodología<br />
para <strong>el</strong> mutuo reconocimiento <strong>de</strong> estos profesionales haciendo uso <strong>de</strong> los instrumentos disponibles <strong>de</strong> la<br />
Unión Europea (UE) tales como <strong>el</strong> "Marco <strong>de</strong> Cualificación Europea" o la directiva r<strong>el</strong>ativa al<br />
reconocimiento <strong>de</strong> cualificaciones profesionales.<br />
El proyecto ENETRAP II (marzo 2009-febrero 2011), Acción Coordinada d<strong>el</strong> 7º Programa Marco (PM)<br />
nace para continuar con la labor iniciada por <strong>el</strong> proyecto ENETRAP (6º PM) en <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> la<br />
infraestructura sostenible en formación en PR <strong>de</strong>mandada por la sociedad actual.<br />
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.<br />
El objetivo global d<strong>el</strong> proyecto es <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo e implementación <strong>de</strong> "estándares <strong>de</strong> referencia" <strong>de</strong> alta<br />
calidad y buenas prácticas <strong>de</strong> formación y entrenamiento en PR, para las figuras d<strong>el</strong> "Radiation Protection<br />
Expert-RPE" y "Radiation Protection Officer-RPO".<br />
Estos estándares tendrán la misión <strong>de</strong> ayudar en la tarea <strong>de</strong> reconocimiento profesional entre países <strong>de</strong> los<br />
RPEs y RPOs teniendo en cuenta <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> aplicación (industria nuclear y no nuclear, investigación y<br />
sector médico). Para ayudar a garantizar la transparencia y eficiencia en <strong>el</strong> reconocimiento entre países<br />
europeos, uno <strong>de</strong> los objetivos específicos es <strong>el</strong> diseño y uso <strong>de</strong> un "pasaporte <strong>de</strong> formación en PR".<br />
El proyecto está concebido como un instrumento <strong>de</strong> colaboración entre los organismos reguladores, los<br />
proveedores <strong>de</strong> formación y los usuarios <strong>de</strong> radiaciones (industria nuclear y no nuclear, investigación,<br />
etc.), para alcanzar en Europa la armonización <strong>de</strong> requisitos <strong>de</strong> formación y entrenamiento <strong>de</strong> los RPEs y<br />
RPOs, estimular <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> carreras profesionales en PR y construir las competencias necesarias.<br />
Para abarcar los objetivos concretos d<strong>el</strong> proyecto, las 12 instituciones europeas participantes están<br />
organizadas en 10 grupos <strong>de</strong> trabajo. La participación española interviene en siete <strong>de</strong> estos grupos <strong>de</strong><br />
1337
trabajo, li<strong>de</strong>rando <strong>el</strong> encargado d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos europea <strong>de</strong> eventos formativos y<br />
proveedores <strong>de</strong> formación en PR.<br />
Las tareas concretas que <strong>el</strong> proyecto está <strong>de</strong>sarrollando son las siguientes:<br />
� Definición <strong>de</strong> los requisitos y metodología para <strong>el</strong> mutuo reconocimiento <strong>de</strong> los RPEs<br />
� Establecer un estándar <strong>de</strong> referencia para la formación <strong>de</strong> los RPEs.<br />
� Definir los requisitos para las competencias d<strong>el</strong> RPO y establecer guías para su correcto<br />
entrenamiento.<br />
� Desarrollo y aplicación <strong>de</strong> mecanismos para la evaluación <strong>de</strong> materiales, eventos y proveedores <strong>de</strong><br />
formación.<br />
� Creación <strong>de</strong> una base <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> eventos <strong>de</strong> formación, proveedores y <strong>el</strong> entrenamiento en <strong>el</strong> puesto<br />
<strong>de</strong> trabajo (OJT), que servirá <strong>de</strong> mecanismo para la comparación con los estándares acordados por <strong>el</strong><br />
resto <strong>de</strong> WPs.<br />
� Elaboración <strong>de</strong> material didáctico adaptado a las necesida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> esquema europeo <strong>de</strong> formación en<br />
protección radiológica (ERPTS) <strong>de</strong>sarrollado en ENETRAP (6º PM), así como material <strong>el</strong>ectrónico<br />
complementario.<br />
� Puesta en marcha una sesión piloto para monitorizar la efectividad d<strong>el</strong> esquema <strong>de</strong> formación<br />
ERPTS.<br />
� Creación <strong>de</strong> un pasaporte <strong>de</strong> formación en PR que facilite <strong>el</strong> reconocimiento <strong>de</strong> los expertos en PR.<br />
� Por último, recoger y analizar las diferentes iniciativas nacionales que tienen la misión <strong>de</strong> motivar a<br />
los jóvenes en <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> carreras y programas formativos r<strong>el</strong>acionados con las ciencias, las<br />
radiaciones ionizantes y la PR y así garantizar en <strong>el</strong> futuro la cultura europea <strong>de</strong> seguridad.<br />
RESULTADOS.<br />
A continuación se presentan los resultados obtenidos hasta <strong>el</strong> momento por los grupos <strong>de</strong> trabajo.<br />
Requisitos y metodología para <strong>el</strong> reconocimiento <strong>de</strong> los RPE y establecimiento <strong>de</strong> un estándar <strong>de</strong><br />
referencia para su entrenamiento<br />
Los objetivos específicos <strong>de</strong> este grupo <strong>de</strong> trabajo son dos:<br />
1. <strong>de</strong>finir los requisitos y la metodología para <strong>el</strong> mutuo reconocimiento <strong>de</strong> los RPEs <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los estados<br />
miembros <strong>de</strong> la UE y<br />
2. establecer un estándar <strong>de</strong> referencia para <strong>el</strong> entrenamiento <strong>de</strong> los RPEs.<br />
Con respecto a los requisitos y metodología para <strong>el</strong> reconocimiento <strong>de</strong> los RPEs, en este momento y tras<br />
haber enviado y recibido <strong>de</strong> los diferentes países un cuestionario para i<strong>de</strong>ntificar los criterios y esquemas<br />
nacionales, se ha analizado y cotejado <strong>el</strong> feedback resultante para <strong>el</strong>aborar un boceto <strong>de</strong> esquemas <strong>de</strong><br />
reconocimiento. Dicho esquema tiene que ser lo suficientemente semejante para facilitar <strong>el</strong><br />
reconocimiento d<strong>el</strong> RPE entre los países miembros <strong>de</strong> la UE pero a la vez flexible para adaptarse a las<br />
infraestructuras nacionales <strong>de</strong> cada país miembro.<br />
Con respecto al estándar <strong>de</strong> referencia para <strong>el</strong> entrenamiento <strong>de</strong> los RPEs, se está trabajando en un<br />
esquema basado en una aproximación en tres pasos:<br />
1) estándar <strong>de</strong> trabajo d<strong>el</strong> RPE,<br />
2) estándar <strong>de</strong> competencias y<br />
1338
3) estándar <strong>de</strong> entrenamiento.<br />
Para <strong>el</strong> mutuo reconocimiento hay que tener en cuenta otro paso más: 4) estándar <strong>de</strong> certificación d<strong>el</strong><br />
RPE.<br />
El grupo <strong>de</strong> trabajo sobre <strong>el</strong> "pasaporte <strong>de</strong> formación" para <strong>el</strong> RPE comenzará una vez que se hayan<br />
alcanzado los objetivos anteriores.<br />
Requisitos para las competencias d<strong>el</strong> RPO y recomendaciones para su a<strong>de</strong>cuado entrenamiento<br />
Las competencias que <strong>de</strong>be tener un RPO han sido i<strong>de</strong>ntificadas y recogidas en <strong>el</strong> documento WD3.1. Las<br />
personas que actúan como RPO en hospitales, industrias, centros <strong>de</strong> investigación,… <strong>de</strong>ben adquirir <strong>el</strong><br />
a<strong>de</strong>cuado niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> comprensión <strong>de</strong> conceptos r<strong>el</strong>ativos a PR para garantizar <strong>el</strong> uso seguro <strong>de</strong> las fuentes<br />
<strong>de</strong> radiación. Las necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> formación y entrenamiento <strong>de</strong> este colectivo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rán <strong>de</strong> la<br />
complejidad <strong>de</strong> cada práctica particular. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los conocimientos y "habilida<strong>de</strong>s técnicas", <strong>de</strong>ben<br />
poseer otra serie <strong>de</strong> habilida<strong>de</strong>s "habilida<strong>de</strong>s blandas" tales como la habilidad comunicativa necesarias<br />
para <strong>de</strong>sarrollar su labor.<br />
Mecanismos para la evaluación <strong>de</strong> materiales, eventos y proveedores <strong>de</strong> formación<br />
Para <strong>el</strong>aborar los mecanismos <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> materiales, eventos y proveedores <strong>de</strong> formación <strong>el</strong> primer<br />
paso es la i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos esenciales que se <strong>de</strong>ben satisfacer en cada caso para po<strong>de</strong>r<br />
establecer un mecanismo <strong>de</strong> comparación y, finalmente, <strong>de</strong> evaluación.<br />
Hasta <strong>el</strong> momento:<br />
� se han i<strong>de</strong>ntificado los <strong>el</strong>ementos esenciales para hacer la comparación <strong>de</strong> materiales y <strong>de</strong> cursos <strong>de</strong><br />
entrenamiento y<br />
� se ha <strong>de</strong>finido <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> <strong>de</strong>talle <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos que forman un curso para que pueda cumplir con<br />
<strong>el</strong> ERPTS.<br />
Para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo completo <strong>de</strong> los mecanismos <strong>de</strong> evaluación aun queda <strong>de</strong>finir <strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> garantía<br />
<strong>de</strong> calidad en la comparación <strong>de</strong> materiales, cursos y proveedores.<br />
Base <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> eventos y proveedores <strong>de</strong> formación<br />
El CIEMAT li<strong>de</strong>ra este grupo <strong>de</strong> trabajo, que tiene como misión la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> una base <strong>de</strong> datos que<br />
recoja los eventos <strong>de</strong> formación, tanto iniciales como <strong>de</strong> formación continua y <strong>de</strong> especialización para<br />
RPEs y RPOs. Se ha consi<strong>de</strong>rado muy a<strong>de</strong>cuado incluir también los eventos formativos <strong>de</strong> los<br />
trabajadores expuestos y un link a la web <strong>de</strong> EFOMP, para dar información al Medical Physics Expert<br />
(MPE). La base <strong>de</strong> datos <strong>de</strong>be recoger a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los eventos los proveedores <strong>de</strong> formación y su<br />
posibilidad <strong>de</strong> OJT. Esta base <strong>de</strong> datos recogerá a<strong>de</strong>más <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> cumplimiento con los estándares<br />
<strong>de</strong>finidos para los eventos que corresponda.<br />
En este momento se está trabajando en <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> un sistema autosostenible <strong>de</strong> gestión y consulta<br />
formado por 3 módulos:<br />
1. MÓDULO DE BASE DE DATOS, tiene la misión <strong>de</strong> alojar la información r<strong>el</strong>acionada con los<br />
eventos formativos y con los proveedores <strong>de</strong> formación.<br />
2. MÓDULO DE MANTENIMIENTO, aplicación <strong>de</strong> acceso web, restringido a los usuarios<br />
autorizados. Permite <strong>el</strong> acceso con distintos roles: proveedor <strong>de</strong> formación, punto <strong>de</strong> contacto<br />
nacional y coordinador global. Cada rol tiene asociadas unas funciones, cubriendo las d<strong>el</strong> rol más<br />
bajo <strong>el</strong> rol inmediatamente superior. Este módulo permite, <strong>de</strong> forma ágil y segura, la actualización <strong>de</strong><br />
todos los contenidos <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos y a<strong>de</strong>más genera las notificaciones necesarias para mantener<br />
a todos los actores informados <strong>de</strong> las modificaciones que sean <strong>de</strong> su interés. Esta forma <strong>de</strong> trabajar,<br />
1339
permite que las labores <strong>de</strong> mantenimiento estén compartidas y que las informaciones publicadas sean<br />
actualizadas por los propios organizadores <strong>de</strong> los eventos, pero que a la vez sean supervisadas por los<br />
puntos nacionales <strong>de</strong> contacto.<br />
3. MÓDULO DE CONSULTA WEB, aplicación web <strong>de</strong> acceso libre que permite a los usuarios <strong>de</strong><br />
formación en PR localizar los eventos y proveedores <strong>de</strong> su interés atendiendo a diferentes criterios <strong>de</strong><br />
búsqueda. El punto fuerte que ofrece es la posibilidad <strong>de</strong> suscribirte a un boletín mensual que te<br />
mantenga informado <strong>de</strong> los nuevos eventos publicados.<br />
Desarrollo <strong>de</strong> material para cursos.<br />
Fig1. Boceto <strong>de</strong> la página principal d<strong>el</strong> módulo <strong>de</strong> consulta web<br />
El objetivo <strong>de</strong> este grupo <strong>de</strong> trabajo es crear ejemplos <strong>de</strong> material <strong>de</strong> entrenamiento estandarizado que<br />
satisfaga los requerimientos d<strong>el</strong> ERPTS. Para <strong>el</strong>aborar este material se solicitó a los diferentes miembros<br />
d<strong>el</strong> proyecto que enviaran los materiales disponibles en cada país. Se recibió un total <strong>de</strong> 66 entradas en 5<br />
idiomas. También se i<strong>de</strong>ntificaron distintos <strong>libro</strong>s atendiendo a distintos criterios que los hacían<br />
a<strong>de</strong>cuados para los objetivos propuestos. Finalmente se s<strong>el</strong>eccionó uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los como base para la<br />
<strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> este material.<br />
Otro <strong>de</strong> los objetivos es <strong>el</strong>aborar un "ciber<strong>libro</strong>", enriquecido con audio y vi<strong>de</strong>o, que pueda ser usado<br />
como material complementario. Para dar soporte al ciber<strong>libro</strong> se empleará <strong>el</strong> LCMS moodle, siguiendo la<br />
labor emprendida en ENETRAP 6PM. Se ha hecho una valoración <strong>de</strong> los recursos existentes en <strong>el</strong><br />
mercado para su <strong>de</strong>sarrollo y se estima que una buena opción es emplear archivos <strong>de</strong> PowerPoint<br />
sincronizados.<br />
Sesión piloto.<br />
Uno <strong>de</strong> los puntos más interesantes d<strong>el</strong> proyecto es la organización, seguimiento y supervisión <strong>de</strong> una<br />
sesión piloto para <strong>el</strong> RPE utilizando para <strong>el</strong>lo una s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> módulos d<strong>el</strong> ERPTS. De la evaluación y<br />
experiencia <strong>de</strong> esta sesión se esperan obtener valiosas recomendaciones y mejoras.<br />
Se han s<strong>el</strong>eccionado 3 módulos básicos comunes y 3 módulos optativos, <strong>de</strong> una semana <strong>de</strong> duración cada<br />
uno. Las fechas previstas son <strong>de</strong> marzo a abril <strong>de</strong> 2011.<br />
1340
Fig2. Tríptico con la información <strong>de</strong> las sesiones piloto convocadas en 2011<br />
Impulso <strong>de</strong> las nuevas generaciones <strong>de</strong> especialistas en PR.<br />
Las tareas que tiene encomendadas este grupo son:<br />
1. analizar las iniciativas y prácticas que se llevan a cabo en los diferentes países para motivar a las<br />
nuevas generaciones en estudio <strong>de</strong> la PR y<br />
2. analizar las medidas propuestas por cada país para evitar la escasez <strong>de</strong> recursos humanos en PR.<br />
Para analizar las propuestas se envió un cuestionario que fue completado por 6 países. Los resultados<br />
extraídos d<strong>el</strong> cuestionario han sido:<br />
Con respecto a las iniciativas y prácticas para motivar a las nuevas generaciones, iniciativas que<br />
combinan eventos <strong>de</strong> interacción directa e indirecta entre estudiantes e instructores, tales como visitas con<br />
evaluación y <strong>el</strong> acceso a sitios web en <strong>el</strong> idioma local.<br />
Con respecto a las medidas propuestas para evitar la escasez <strong>de</strong> recursos humanos, <strong>de</strong> han i<strong>de</strong>ntificado: 1)<br />
medidas a corto-medio plazo y 2) a medio-largo plazo. Las primeras <strong>de</strong>ben estar dirigidas a los<br />
estudiantes <strong>de</strong> secundaria influyendo en <strong>el</strong>los a través <strong>de</strong> sus profesores <strong>de</strong> ciencias, proporcionándoles<br />
formación continua y <strong>de</strong>sarrollo profesional. Las segundas <strong>de</strong>ben estar encaminadas a mejorar los<br />
programas/contenidos <strong>de</strong> las asignaturas <strong>de</strong> ciencias (STEM) <strong>de</strong> la secundaria y bachillerato.<br />
Los resultados <strong>de</strong> este grupo <strong>de</strong> trabajo, serán materializados en forma <strong>de</strong> página web con la i<strong>de</strong>a <strong>de</strong><br />
utilizar la educación "No-formal" y las posibilida<strong>de</strong>s que ofrece Internet para "entusiasmar" a los jóvenes<br />
en <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> carreras <strong>de</strong> ciencias, y como fin último, <strong>de</strong> protección radiológica<br />
CONCLUSIONES<br />
El objetivo d<strong>el</strong> proyecto ENETRAP II, siguiendo las pautas iniciadas en ENETRAP 6PM es tratar <strong>de</strong><br />
alcanzar la armonización en Europa en la formación y entrenamiento <strong>de</strong> los profesionales <strong>de</strong> la protección<br />
radiológica. Para tratar <strong>de</strong> alcanzar este objetivo, se cuenta con la introducción <strong>de</strong> un esquema europeo <strong>de</strong><br />
referencia, modular, para <strong>el</strong> entrenamiento en PR y con <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> metodologías para <strong>el</strong><br />
reconocimiento europeo <strong>de</strong> estos profesionales. Ambos temas son puntos clave para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo e<br />
implementación <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> mutuo reconocimiento d<strong>el</strong> RPE.<br />
Para contar con la representación tanto <strong>de</strong> los usuarios finales como con las autorida<strong>de</strong>s reguladoras, se<br />
cuenta con un Consejo Asesor, que <strong>de</strong>berá aconsejar acerca <strong>de</strong> la mejor manera <strong>de</strong> alcanzar los objetivos<br />
propuestos garantizando una retroalimentación estable.<br />
Las tareas abordadas por este proyecto tratan <strong>de</strong> mejorar la transferencia <strong>de</strong> conocimiento y tecnología <strong>de</strong><br />
alto niv<strong>el</strong> entre los trabajadores <strong>de</strong> PR, tanto jóvenes como senior.<br />
En este contexto, <strong>el</strong> proyecto ENETRAP II busca contribuir a los objetivos d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> EURATOM<br />
<strong>de</strong> investigación y entrenamiento.<br />
1341
REFERENCIAS.<br />
� ENETRAP-II: Dev<strong>el</strong>opment of European training schemes for RPE's and RPO's. Coeck M., Livolsi P; Möbius<br />
S.; Schmitt-Hannig A.; Fantuzzi E.; Draaisma F.; Marco M.; Stewart J.; De Regge P.; Vaz P.; Zagyvay P.;<br />
Ceclan M. Proceedings of Third European IRPA Congress 2010 June, H<strong>el</strong>sinki, Finland<br />
� Seventh framework programme- Project ENETRAP II. Grant agreement number: 232620. First periodic report<br />
to the EC. Coeck M. December 2010<br />
� Draft Euratom Basic Safety Standards Directive, Version 24 February 2010<br />
� Requirements for the training of Radiation Protection Officers - Final Draft. Training course series nº XX. April<br />
2007<br />
� http://enetrap2.sckcen.be/en<br />
� http://ec.europa.eu/education/lif<strong>el</strong>ong-learning-policy/doc44_en.htm<br />
1342
PORTAL EDUCATIVO DE FORMACIÓN Y ENTRENAMIENTO<br />
PARA EL PERSONAL DE LICENCIA Y ACREDITACIONES EN PR<br />
Llorente Herranz C.* Marco Arbolí M.* y Villarro<strong>el</strong><br />
González-Elipe R.**<br />
*CIEMAT, Madrid, España;**CSN, Madrid, España<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La a<strong>de</strong>cuada formación en protección radiológica (PR) está reconocida y recomendada en todos los<br />
programas <strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> las organizaciones nacionales e internacionales, siendo una <strong>de</strong> las<br />
herramientas básicas para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sempeño <strong>de</strong> un trabajo seguro, <strong>de</strong> calidad y eficaz.<br />
Un punto clave para <strong>el</strong> a<strong>de</strong>cuado entrenamiento <strong>de</strong> los trabajadores es la armonización <strong>de</strong> los programas<br />
<strong>de</strong> formación. Por este motivo, <strong>el</strong> CSN y <strong>el</strong> CIEMAT comenzaron en 2003 un proyecto para <strong>de</strong>sarrollar <strong>el</strong><br />
material docente necesario para la impartición <strong>de</strong> cursos <strong>de</strong> obtención <strong>de</strong> licencias y acreditaciones para la<br />
operación en instalaciones radiactivas y <strong>de</strong> radiodiagnóstico así como otros recursos <strong>de</strong> ayuda al<br />
profesorado.<br />
Este material se <strong>de</strong>sarrolló en <strong>el</strong> marco <strong>de</strong> un acuerdo <strong>de</strong> colaboración en cast<strong>el</strong>lano y se puso a<br />
disposición <strong>de</strong> forma gratuita para todas las entida<strong>de</strong>s que organizan estos cursos, así como para todo<br />
aqu<strong>el</strong> que pueda estar interesado, a través <strong>de</strong> Internet en <strong>el</strong> Portal educativo <strong>de</strong> formación en PR,<br />
<strong>de</strong>sarrollado para tal efecto.<br />
Después <strong>de</strong> varios años <strong>de</strong> uso, y como consecuencia <strong>de</strong> las reformas legislativas y los avances en la<br />
tecnología se vio la necesidad <strong>de</strong> actualizar los programas formativos así como los contenidos por lo que<br />
ambas instituciones abordan dicha mejora mediante un nuevo acuerdo cuyos resultados se muestran en<br />
este trabajo.<br />
Otro <strong>de</strong> los aspectos más r<strong>el</strong>evantes tratado en profundidad es la actualización y mejora d<strong>el</strong> portal en los<br />
aspectos r<strong>el</strong>ativos tanto a la accesibilidad d<strong>el</strong> material como a la gestión d<strong>el</strong> portal y nuevas utilida<strong>de</strong>s,<br />
haciendo uso <strong>de</strong> las TICs (Tecnologías <strong>de</strong> la Información y Comunicación)<br />
El objetivo final d<strong>el</strong> proyecto es proporcionar los mecanismos necesarios para la estandarización <strong>de</strong> la<br />
formación en PR en todo <strong>el</strong> ámbito nacional y su posible difusión a Latino América utilizando las TICs.<br />
Para <strong>el</strong>lo es necesario contar por un lado con material actualizado <strong>de</strong> alta calidad y por otro lado con las<br />
herramientas para facilitar su utilización.<br />
El proyecto ha contado con un grupo <strong>de</strong> trabajo formado por miembros <strong>de</strong> ambas instituciones, y con<br />
cerca <strong>de</strong> una centena <strong>de</strong> expertos en las materias <strong>de</strong> cada sector, entre autores y revisores.<br />
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.<br />
Los objetivos concretos que este proyecto ha tratado <strong>de</strong> resolver abarcan los siguientes aspectos:<br />
� Actualización y mejora d<strong>el</strong> material <strong>el</strong>aborado en <strong>el</strong> acuerdo anterior.<br />
� Mejora d<strong>el</strong> diseño y prestaciones d<strong>el</strong> Portal educativo<br />
� Mantenimiento <strong>de</strong> la cuenta <strong>de</strong> correo <strong>el</strong>ectrónico habilitada para consultas/sugerencias<br />
� Inclusión <strong>de</strong> exámenes tipo test <strong>de</strong> autoevaluación<br />
� Elaboración <strong>de</strong> Protocolos <strong>de</strong> mantenimiento<br />
1343
que se <strong>de</strong>scriben a continuación.<br />
1. Actualización y mejora d<strong>el</strong> material <strong>el</strong>aborado en <strong>el</strong> acuerdo anterior.<br />
El material constituye 16 cursos basados en la normativa española, seis cursos <strong>de</strong> protección radiológica<br />
en radiodiagnóstico y diez cursos para las instalaciones radiactivas (1 modulo básico + 6 módulos<br />
específicos para cada niv<strong>el</strong>).<br />
El material está formado por programa, objetivos didácticos, textos y material complementario<br />
(presentaciones, preguntas y bibliografía)<br />
Se han organizado en forma modular y abarcan los diferentes grados <strong>de</strong> responsabilidad en distintas<br />
aplicaciones médicas e industriales:<br />
Niv<strong>el</strong>es Tipo <strong>de</strong> instalaciones Campo <strong>de</strong> aplicación<br />
Operar Dirigir<br />
Operar Dirigir<br />
Operar Dirigir<br />
Instalaciones <strong>de</strong><br />
Radiodiagnóstico<br />
Instalaciones <strong>de</strong><br />
Radiodiagnóstico<br />
Instalaciones <strong>de</strong><br />
Radiodiagnóstico<br />
General<br />
Dental<br />
Podológico<br />
Operador Supervisor Instalaciones Radiactivas Módulo básico + Medicina nuclear<br />
Operador Supervisor Instalaciones Radiactivas Módulo básico + Radioterapia<br />
Operador Supervisor Instalaciones Radiactivas Módulo básico + Fuentes no encapsuladas<br />
Operador Supervisor Instalaciones Radiactivas Módulo básico + Radiografía industrial<br />
Operador Supervisor Instalaciones Radiactivas<br />
Módulo básico + Control <strong>de</strong> procesos y<br />
técnicas analíticas<br />
En la primera fase d<strong>el</strong> proyecto se hizo un análisis exhaustivo <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> material disponible en <strong>el</strong> antiguo<br />
portal educativo así como d<strong>el</strong> feedback resultante <strong>de</strong> su uso por parte <strong>de</strong> todos los usuarios. Fruto d<strong>el</strong><br />
análisis se establecieron como priorida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> actuación:<br />
� Radiodiagnóstico: inclusión <strong>de</strong> las modificaciones <strong>de</strong> la instrucción IS-17 d<strong>el</strong> CSN que modifica los<br />
programas y aumenta <strong>el</strong> número <strong>de</strong> horas.<br />
� Legislación: nuevas reglamentaciones a incluir<br />
Una vez valorados los aspectos que <strong>de</strong>bían ser abordados con prioridad, se estableció un calendario <strong>de</strong><br />
actuación, se hizo una propuesta con los revisores más a<strong>de</strong>cuados para cada material, <strong>el</strong>igiendo para <strong>el</strong>lo a<br />
expertos <strong>de</strong> las distintas áreas temáticas involucradas, y se <strong>de</strong>finió una guía <strong>de</strong> estilo, tanto <strong>de</strong> apariencia<br />
como <strong>de</strong> los formatos más a<strong>de</strong>cuados.<br />
De acuerdo con <strong>el</strong> calendario propuesto, se establecieron tres periodos para <strong>el</strong> envío/recepción <strong>de</strong> los<br />
materiales a los revisores/autores y gestionar eficientemente la recepción <strong>de</strong> la nueva documentación<br />
generada en <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> duración d<strong>el</strong> acuerdo.<br />
Después <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> estos periodos, se realizó por parte d<strong>el</strong> personal <strong>de</strong> formación d<strong>el</strong> CIEMAT un<br />
control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> material recibido previo a su publicación en <strong>el</strong> portal, en <strong>el</strong> que se comprobó la<br />
a<strong>de</strong>cuación d<strong>el</strong> material a los objetivos propuestos así como <strong>el</strong> ajuste a la guía <strong>de</strong> estilo acordada.<br />
1344
2. Mejora d<strong>el</strong> diseño y prestaciones d<strong>el</strong> Portal educativo<br />
Después <strong>de</strong> varios años <strong>de</strong> uso d<strong>el</strong> primer portal educativo, las nuevas tecnologías han posibilitado <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> aplicaciones mucho más intuitivas, amigables y fáciles <strong>de</strong> utilizar. A pesar <strong>de</strong> los buenos<br />
resultados que <strong>el</strong> primer portal obtuvo, se i<strong>de</strong>ntificaron una serie <strong>de</strong> mejoras que han sido materializadas<br />
en un nuevo portal.<br />
Fig 1. Primer portal educativo <strong>de</strong> protección radiológica.<br />
Los inconvenientes <strong>de</strong>tectados implicaban dos aspectos fundamentales: <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista d<strong>el</strong><br />
usuario y <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la gestión d<strong>el</strong> portal.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> los usuarios, <strong>el</strong> portal tenía una estructura <strong>de</strong> carpetas, similar a la que se<br />
encuentra en <strong>el</strong> explorador <strong>de</strong> un or<strong>de</strong>nador. Des<strong>de</strong> ahí se accedía al material <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los cursos y<br />
la <strong>de</strong>scarga había que hacerla en bloques <strong>de</strong> archivos comprimidos para cada curso: programa, objetivos,<br />
textos y material complementario. Esta or<strong>de</strong>nación era extremadamente cómoda para <strong>de</strong>scargar todo <strong>el</strong><br />
material r<strong>el</strong>ativo a un curso, pero no así cuando querías i<strong>de</strong>ntificar únicamente <strong>el</strong> material <strong>de</strong> un tema.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la gestión d<strong>el</strong> material, solo <strong>el</strong> personal <strong>de</strong> informática tenía acceso a la gestión<br />
d<strong>el</strong> portal. Por otro lado <strong>el</strong> material <strong>de</strong>bía subirse en archivos comprimidos, según la estructura<br />
mencionada para cada uno <strong>de</strong> los cursos. Estos dos motivos dificultaban mucho las tareas <strong>de</strong><br />
actualización.<br />
El nuevo portal ha tratado <strong>de</strong> solventar las dificulta<strong>de</strong>s mencionadas. Este nuevo portal está formado por<br />
módulos, uno <strong>de</strong> acceso al público y otro <strong>de</strong> acceso restringido a diferentes roles para las labores <strong>de</strong><br />
gestión y mantenimiento.<br />
1345
Fig 2. Imágenes d<strong>el</strong> nuevo portal educativo <strong>de</strong> PR y d<strong>el</strong> módulo <strong>de</strong> gestión<br />
El módulo <strong>de</strong> acceso público tiene un nuevo diseño mucho más amigable, intuitivo y fácil <strong>de</strong> utilizar y<br />
que ha reducido los tiempos <strong>de</strong> <strong>de</strong>scarga para los usuarios.<br />
El módulo <strong>de</strong> mantenimiento permite la asignación <strong>de</strong> roles para realizar las labores <strong>de</strong> gestión y<br />
actualización <strong>de</strong> los contenidos, presentes en la parte pública d<strong>el</strong> portal. Este módulo <strong>de</strong>sliga <strong>de</strong> la unidad<br />
<strong>de</strong> informática las labores <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> los contenidos, asumiéndose por la unidad <strong>de</strong> formación d<strong>el</strong><br />
CIEMAT. Por tanto, la asignación <strong>de</strong> distintos roles <strong>de</strong> acceso permite que en <strong>el</strong> momento que haya una<br />
actualización en un contenido, esta sea publicada en <strong>el</strong> portal <strong>de</strong> forma inmediata y sin alterar <strong>el</strong> resto <strong>de</strong><br />
documentos publicados.<br />
En la parte pública se ha incluido una cuenta <strong>de</strong> correo <strong>el</strong>ectrónico: formacioncsn@ciemat.es, para la<br />
comunicación con los usuarios con respecto a consultas y sugerencias.<br />
3. Inclusión <strong>de</strong> exámenes tipo test <strong>de</strong> autoevaluación<br />
La parte más novedosa que se ha realizado en este acuerdo ha sido la inclusión <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong><br />
autoevaluaciones con acceso <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> portal. El objetivo que tienen es, que <strong>de</strong> forma libre, las personas<br />
que se preparan para la obtención <strong>de</strong> la correspondiente licencia o acreditación puedan practicar con<br />
autoevaluaciones similares al examen para <strong>el</strong> que se preparan.<br />
Se analizaron tres posibles aplicaciones que podían soportar los test, y finalmente por las ventajas que<br />
ofrecía frente a las <strong>de</strong>más se <strong>el</strong>igió <strong>el</strong> sistema "moodle", <strong>el</strong> "learning content management system" que<br />
tiene instalado <strong>el</strong> CIEMAT para alojar los cursos <strong>de</strong> formación online. Se ha <strong>de</strong>sarrollado un espacio<br />
<strong>de</strong>dicado a albergar las autoevaluaciones para <strong>el</strong> que se ha confeccionado una cuenta genérica <strong>de</strong> acceso:<br />
usuario y contraseña: csn. Este sistema se ha personalizado completamente con la misma apariencia d<strong>el</strong><br />
portal y permite extraer estadísticas <strong>de</strong> utilización con datos anónimos.<br />
Se han realizado 18 cuestionarios, 6 correspondientes a los cursos <strong>de</strong> radiodiagnóstico y 12<br />
correspondientes a los 10 cursos <strong>de</strong> instalaciones radiactivas (2 módulos básicos + 10 especialida<strong>de</strong>s).<br />
Cada autoevaluación consta <strong>de</strong> 20 preguntas extraídas al azar d<strong>el</strong> banco <strong>de</strong> preguntas según <strong>el</strong> peso<br />
1346
específico que tiene cada tema en <strong>el</strong> curso. El or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> las respuestas es aleatorio, con lo que se amplían<br />
las posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cuestionarios diferentes en cada intento.<br />
5. Elaboración <strong>de</strong> protocolos <strong>de</strong> mantenimiento<br />
Se ha <strong>el</strong>aborado un documento don<strong>de</strong> se incluyen protocolos <strong>de</strong> mantenimiento en los siguientes ámbitos<br />
<strong>de</strong> aplicación:<br />
1. Actualización, revisión y publicación d<strong>el</strong> material docente para los cursos <strong>de</strong> obtención <strong>de</strong> licencias:<br />
objetivos docentes, programa <strong>de</strong>tallado, textos <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los temas y material <strong>de</strong> ayuda al<br />
profesorado<br />
2. Recepción, análisis e implementación <strong>de</strong> las mejoras que se reciban a través <strong>de</strong> la cuenta<br />
formacioncsn@ciemat.es, habilitada para tal efecto. Gestión <strong>de</strong> las consultas recibidas.<br />
3. Mantenimiento d<strong>el</strong> Portal educativo <strong>de</strong> protección radiológica <strong>de</strong>sarrollado para dar soporte al<br />
material docente: http://csn.ciemat.es/<br />
4. Mantenimiento d<strong>el</strong> portal WebControl <strong>de</strong> edición y modificación <strong>de</strong> portal educativo y sus contenidos.<br />
5. Mantenimiento y ampliación <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> cuestiones que alimenta los exámenes <strong>de</strong> tipo test,<br />
<strong>de</strong>sarrollados en <strong>el</strong> segundo acuerdo específico <strong>de</strong> colaboración, para que los usuarios comprueben los<br />
conocimientos adquiridos.<br />
6. Mantenimiento <strong>de</strong> la aplicación informática MOODLE que da soporte a los exámenes tipo test:<br />
http://eformacion.ciemat.es/course/view.php?id=64<br />
7. Difusión en <strong>el</strong> ámbito nacional e internacional d<strong>el</strong> portal educativo.<br />
8. Revisión d<strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> mantenimiento.<br />
Estos protocolos sientan las bases para que, tanto material como portal web, estén permanentemente<br />
actualizados y puedan ofrecer a los usuarios herramientas <strong>de</strong> alto niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> calidad que ayu<strong>de</strong>n a formar<br />
a<strong>de</strong>cuadamente a los recursos humanos <strong>de</strong> las instalaciones radiactivas y <strong>de</strong> radiodiagnóstico en <strong>el</strong> uso<br />
seguro <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Las acciones concretas que se han <strong>de</strong>sarrollado en este proyecto han sido las siguientes:<br />
� Se analizó todo <strong>el</strong> material existente y se establecieron las priorida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> actualización así como <strong>de</strong><br />
<strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> material nuevo, con lo que se confeccionó <strong>el</strong> calendario <strong>de</strong> trabajo. Se <strong>de</strong>terminaron<br />
los grupos <strong>de</strong> revisión.<br />
� Se diseñó y <strong>el</strong>aboró un nuevo portal web, mucho más dinámico, intuitivo y accesible para dar soporte<br />
al material didáctico. Asimismo, se ha <strong>de</strong>sarrollado un portal web paral<strong>el</strong>o para realizar las labores <strong>de</strong><br />
mantenimiento, accesible mediante diferentes roles y cuentas <strong>de</strong> usuario, para po<strong>de</strong>r cargar todo <strong>el</strong><br />
material, modificar los contenidos o crear contenidos nuevos sin necesidad <strong>de</strong> alterar la programación<br />
d<strong>el</strong> portal público. Con este portal se permite la total in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la parte informática y la <strong>de</strong><br />
gestión <strong>de</strong> contenidos, consiguiendo agilidad y rapi<strong>de</strong>z. Se implementó una cuenta <strong>de</strong> correo<br />
<strong>el</strong>ectrónico para dudas y sugerencias.<br />
� Se ha <strong>de</strong>sarrollado un sistema <strong>de</strong> autoevaluaciones, para ayudar a las personas que se preparan para la<br />
obtención <strong>de</strong> una licencia/acreditación a comprobar sus progresos.<br />
� Se ha <strong>el</strong>aborado un protocolo <strong>de</strong> mantenimiento don<strong>de</strong> se establecen todas las acciones que hay que<br />
realizar para <strong>el</strong> correcto funcionamiento <strong>de</strong> sistemas informáticos y la actualización y mantenimiento<br />
<strong>de</strong> todo <strong>el</strong> material contenido en <strong>el</strong> Portal Educativo <strong>de</strong> PR.<br />
1347
En marzo <strong>de</strong> 2010 se finaliza la construcción d<strong>el</strong> portal y se comienza con la subida <strong>de</strong> la documentación<br />
y en julio <strong>de</strong> 2010 se enlazó con <strong>el</strong> portal d<strong>el</strong> CSN. A continuación se muestran las estadísticas <strong>de</strong> uso d<strong>el</strong><br />
portal hasta la fecha:<br />
Fig3. Datos <strong>de</strong> uso d<strong>el</strong> portal <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su creación, marzo <strong>de</strong> 2010.<br />
De las estadísticas <strong>de</strong> uso, se ve que <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> nacimiento d<strong>el</strong> nuevo portal, ha habido dos picos en <strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> visitas, <strong>el</strong> primero correspon<strong>de</strong> al periodo <strong>de</strong> incorporación d<strong>el</strong> material, que finalizó en junio<br />
<strong>de</strong> 2010. A partir <strong>de</strong> esta fecha se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cir que las visitas recibidas han sido por los usuarios d<strong>el</strong><br />
material.<br />
1348
Fig4. Datos <strong>de</strong> uso d<strong>el</strong> portal <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su apertura al público<br />
Las casi 4000 visitas por casi 2000 usuarios diferentes repartidos en 33 países son datos que rev<strong>el</strong>an la<br />
utilidad d<strong>el</strong> portal y <strong>el</strong> acercamiento <strong>de</strong> este material a todos los países <strong>de</strong> habla hispana.<br />
Con respecto a las autoevaluaciones, también se pue<strong>de</strong>n obtener datos <strong>de</strong> uso. Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> 24 <strong>de</strong> junio, fecha<br />
en que se habilita la cuenta <strong>de</strong> usuario, a marzo <strong>de</strong> 2011 se han realizado 601 autoevaluaciones en total.<br />
En la gráfica se pue<strong>de</strong> ver la actividad para este periodo.<br />
Fig5. Estadística <strong>de</strong> uso <strong>de</strong> la cuenta <strong>de</strong> acceso al sistema <strong>de</strong> autoevaluaciones. En azul <strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
páginas visitadas, en ver<strong>de</strong> <strong>el</strong> número <strong>de</strong> interacciones con la plataforma (nueva autoevaluación, envío,<br />
…)<br />
Las gráficas obtenidas d<strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> portal correspon<strong>de</strong>n en fechas y número r<strong>el</strong>ativo <strong>de</strong> accesos con la<br />
obtenida para las autoevaluaciones, lo que indica la utilidad <strong>de</strong> ambas aplicaciones.<br />
1349
CONCLUSIONES.<br />
Como conclusión pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cirse que la formación es la herramienta principal para realizar un trabajo<br />
seguro en cualquier ámbito y en concreto en la PR. Para que la formación sea eficaz se <strong>de</strong>be contar con<br />
materiales <strong>de</strong> calidad, que sean lo más homogéneo posible y que estén actualizados. Se ha realizado un<br />
gran esfuerzo para que <strong>el</strong> material sea accesible y adaptable a las necesida<strong>de</strong>s particulares.<br />
Con este proyecto se ha pretendido, utilizando las nuevas tecnologías, acercar gratuitamente a todos los<br />
miembros implicados en la formación en PR recursos didácticos en cast<strong>el</strong>lano <strong>de</strong> alta calidad,<br />
actualizados y validados por los expertos nacionales <strong>de</strong> cada ámbito, aprovechando para <strong>el</strong>lo la<br />
experiencia <strong>de</strong> una organización que lleva más <strong>de</strong> medio siglo impartiendo formación en PR.<br />
Los datos estadísticos obtenidos d<strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> portal, así como <strong>el</strong> feedback directo, obtenido <strong>de</strong> la cuenta <strong>de</strong><br />
correo <strong>el</strong>ectrónico formacioncsn@ciemat.es, rev<strong>el</strong>an que <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que <strong>el</strong> portal se ha puesto a disposición <strong>de</strong><br />
los usuarios se han recibido cerca <strong>de</strong> 4000 visitas por 2000 usuarios diferentes proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> 33 países,<br />
en su mayoría <strong>de</strong> habla hispana. La duración media <strong>de</strong> las visitas es algo superior a 6 minutos y <strong>el</strong> número<br />
medio <strong>de</strong> páginas visitadas cada vez es <strong>de</strong> 7.5. Estos datos ponen <strong>de</strong> manifiesto que las visitas recibidas<br />
no han sido al azar, sino que han sido <strong>de</strong> forma d<strong>el</strong>iberada.<br />
La información extraída <strong>de</strong> la aplicación que soporta las autoevaluaciones, indica que <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la creación<br />
<strong>de</strong> la cuenta <strong>de</strong> usuario se han realizado más <strong>de</strong> 600 autoevaluaciones entre todas las áreas.<br />
Se pue<strong>de</strong> concluir por tanto, que los usuarios conocen <strong>el</strong> portal y que <strong>el</strong> material presente en <strong>el</strong> así como<br />
<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> autoevaluaciones es <strong>de</strong> utilidad para los mismos.<br />
BIBLIOGRAFÍA/REFERENCIAS.<br />
� Convenio Marco <strong>de</strong> Colaboración CIEMAT-CSN <strong>de</strong> 30 <strong>de</strong> julio <strong>de</strong> 1996<br />
� Acuerdo Específico <strong>de</strong> Colaboración CIEMAT-CSN <strong>de</strong> 2003 para la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> material docente <strong>de</strong> los<br />
cursos <strong>de</strong> obtención <strong>de</strong> licencias y acreditaciones para la operación en instalaciones radiactivas y <strong>de</strong><br />
radiodiagnóstico, en soporte informático<br />
� Acuerdo Específico <strong>de</strong> Colaboración CIEMAT-CSN <strong>de</strong> 3 <strong>de</strong> marzo <strong>de</strong> 2008 para <strong>el</strong> mantenimiento,<br />
actualización y mejora d<strong>el</strong> material docente <strong>de</strong> los cursos <strong>de</strong> obtención <strong>de</strong> licencias y acreditaciones para la<br />
operación en instalaciones radiactivas y <strong>de</strong> radiodiagnóstico, <strong>de</strong>sarrollado para <strong>el</strong> portal educativo <strong>de</strong> protección<br />
radiológica.<br />
� Guía <strong>de</strong> Seguridad d<strong>el</strong> CSN 5.12: Homologación <strong>de</strong> cursos <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> supervisores y operadores <strong>de</strong><br />
instalaciones radiactivas<br />
� RD 1846/1999 por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> reglamento <strong>de</strong> Instalaciones Nucleares y radiactivas, modificado por <strong>el</strong><br />
RD 35/2008.<br />
� Instrucción IS-17 2008,CSN, sobre la homologación <strong>de</strong> cursos o programas <strong>de</strong> formación para <strong>el</strong> personal que<br />
dirija u opere los equipos en las instalaciones <strong>de</strong> RX con fines <strong>de</strong> diagnóstico médico y acreditación d<strong>el</strong> personal<br />
� RD 1085/2009 sobre instalación y utilización <strong>de</strong> aparatos <strong>de</strong> rayos X con fines <strong>de</strong> diagnóstico médico.<br />
� Google analytics. http://www.google.com/intl/es/analytics/<br />
1350
FORMACIÓN SEMIPRESENCIAL DE ESPECIALISTAS EN<br />
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA<br />
P.Mayo 1� , G.Verdú 2 , J.M.Campayo 3<br />
1 TITANIA ST, Grupo Dominguis, Sorolla Center, local 10, Avda. <strong>de</strong> las Cortes<br />
Valencianas, nº 58, 46015, Valencia<br />
2 Instituto <strong>de</strong> Seguridad Industrial, Radiofísica y Medioambiental, Universidad<br />
Politécnica <strong>de</strong> Valencia, Camino <strong>de</strong> Vera s/n, Valencia<br />
3 LAINSA, Grupo Dominguis, Sorolla Center, local 10, Avda. <strong>de</strong> las Cortes<br />
Valencianas, nº 58, 46015, Valencia<br />
RESUMEN<br />
La formación online permite una formación diseñada a medida, con una mayor flexibilidad y<br />
comodidad en cuanto a la gestión d<strong>el</strong> tiempo, ahorrando <strong>de</strong>splazamientos y facilitando un<br />
seguimiento adaptado a cada individuo. En este trabajo, se presenta una formación semipresencial<br />
<strong>de</strong> Técnico en Protección Radiológica que abarca los conocimientos y habilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> funciones<br />
r<strong>el</strong>ativas a operadores y supervisores en diversos ámbitos y los <strong>de</strong> trabajadores especializados que<br />
vayan a <strong>de</strong>sempeñar sus labores en Unida<strong>de</strong>s Técnicas <strong>de</strong> Protección Radiológica o Servicios <strong>de</strong><br />
Protección Radiológica (Técnico Experto en Protección Radiológica). Este curso tiene dos campos<br />
específicos <strong>de</strong> aplicación: Instalaciones Radiactivas (Industriales, Médicas y <strong>de</strong> Investigación) e<br />
Instalaciones Nucleares. La impartición d<strong>el</strong> curso cuenta con una parte online mediante la<br />
plataforma tecnológica Poliformat <strong>de</strong> la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Valencia y una parte<br />
presencial que consiste en diversas prácticas en instalaciones industriales, nucleares, sanitarias, etc.<br />
seminario y examen presencial. Actualmente se está impartiendo la primera edición d<strong>el</strong> curso que<br />
se presenta: Especialista Universitario en Protección Radiológica en Instalaciones Radiactivas y<br />
Nucleares (500 horas) y se prevé reconvertir <strong>el</strong> mismo en Máster (1500 horas) para la próxima<br />
edición 2011/2012.<br />
Palabras claves: formación online, especialista, protección radiológica, instalaciones radiactivas,<br />
instalaciones nucleares.<br />
ABSTRACT<br />
Online training allows custom-<strong>de</strong>signed training, with more flexibility in terms of time<br />
management, avoiding displacements and being adaptated to the necessities of each user. In this<br />
paper, we present an e-learning training of radiation protection that covers the esential<br />
knowledgement ralated to technical functions in radiactive and nuclear fi<strong>el</strong>ds. These kind of<br />
technicians perform their work on Radiological Protection Technical Units or Radiological<br />
Protection Services (Technical Expert on Radiological Protection). This course has two specific<br />
fi<strong>el</strong>ds of application: Radiactive Facilities (Industrial, Medical and Research Area) and Nuclear<br />
Facilities. The course has an online part using PoliformaT technological platform of the<br />
Universidad Politécnica <strong>de</strong> Valencia and a face part which consists of various practices in<br />
industrial, nuclear and sanity facilities… and a final revision seminar and evaluation of the course.<br />
The first edition of the title that is presented in this paper, Post-graduate Technician in<br />
Radiological Protection in Radioactive and Nuclear Installations (500 hours), is running now and<br />
is expected to convert it into a Master (1500 hours) for next edition 2011/2012.<br />
Key Words: online training, technician, radiological protection, radiactive facilities, nuclear facilities.<br />
� p.mayo@titaniast.com<br />
1351
1. Introducción.<br />
La formación online permite una formación diseñada a medida, con una mayor flexibilidad y<br />
comodidad en cuanto a la gestión d<strong>el</strong> tiempo, ahorrando <strong>de</strong>splazamientos y facilitando un<br />
seguimiento adaptado a cada individuo.<br />
En <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> la protección radiológica y seguridad nuclear, las empresas <strong>de</strong>dicadas a labores <strong>de</strong><br />
mantenimiento y asesoramiento en centrales nucleares, su<strong>el</strong>en tener a sus trabajadores <strong>de</strong>splazados<br />
en distintas instalaciones nucleares y radiactivas. Cuando surge una necesidad formativa, es difícil<br />
que los trabajadores asistan a cursos presenciales ubicados en un lugar concreto pues les supone<br />
<strong>de</strong>jar <strong>de</strong> aten<strong>de</strong>r su trabajo diario durante varias semanas. A<strong>de</strong>más, los centros don<strong>de</strong> se imparte<br />
esta formación específica no su<strong>el</strong>en estar cerca <strong>de</strong> los lugares en los que se ubican las instalaciones<br />
nucleares, con lo cual <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento y los costes aumentan.<br />
Por <strong>el</strong>lo en este trabajo se ha llevado a cabo <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> una herramienta t<strong>el</strong>emática, integrada<br />
por una plataforma tecnológica adaptada al diseño <strong>de</strong> medios para <strong>el</strong> seguimiento <strong>de</strong> distintos tipos<br />
<strong>de</strong> curso <strong>de</strong> protección radiológica y seguridad nuclear <strong>de</strong> manera eficiente. De este modo <strong>el</strong><br />
seguimiento <strong>de</strong> dichos cursos, se realiza <strong>de</strong> manera que garantiza un buen aprendizaje e incorpora<br />
herramientas que permiten una evaluación continua eficiente, mediante distintos mecanismos para<br />
<strong>el</strong> control d<strong>el</strong> seguimiento.<br />
Por estas razones la formación t<strong>el</strong>emática o a través <strong>de</strong> plataformas diseñadas en soporte <strong>de</strong><br />
Internet conocida como e-learning [1] cuenta con numerosos seguidores en distintos países, pues<br />
se dispone al instante <strong>de</strong> todos lo medios didácticos para un niv<strong>el</strong> a<strong>de</strong>cuado en la formación, con<br />
un seguimiento personalizado en <strong>el</strong> cual la persona que lo sigue marca sus periodos <strong>de</strong> estudio,<br />
siguiendo su ritmo <strong>de</strong> trabajo personal guiado por los tutores <strong>de</strong> la formación.<br />
En este trabajo, se presenta una formación semipresencial <strong>de</strong> Técnico en Protección Radiológica<br />
que abarca dos campos específicos <strong>de</strong> aplicación: Instalaciones Radiactivas (Industriales, Médicas<br />
y <strong>de</strong> Investigación) e Instalaciones Nucleares. La impartición d<strong>el</strong> curso cuenta con una parte online<br />
mediante la plataforma tecnológica Poliformat <strong>de</strong> la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Valencia, a través<br />
<strong>de</strong> lecciones guiadas, ejercicios prácticos, autoevaluaciones y tutorías online para facilitar <strong>el</strong><br />
aprendizaje por parte d<strong>el</strong> alumno. El curso se complementa con un parte presencial. De este modo<br />
<strong>el</strong> curso incorpora herramientas <strong>de</strong> última generación, que permiten adaptar una formación<br />
<strong>de</strong>mandada en la actualidad más personalizada y realizar un seguimiento d<strong>el</strong> curso <strong>de</strong> manera<br />
eficiente.<br />
2. Materiales y métodos.<br />
El curso que se presenta en este trabajo, Especialista Universitario en Protección Radiológica en<br />
Instalaciones Radiactivas y Nucleares, título propio <strong>de</strong> la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Valencia<br />
(UPV), recoge contenidos acerca <strong>de</strong> la Protección Radiológica en diversos campos, tales como <strong>el</strong><br />
industrial, médico, <strong>de</strong> investigación, y nuclear, por lo que se ofrece una formación completa en<br />
materia <strong>de</strong> Protección Radiológica. Tiene como requisito <strong>de</strong> entrada mínimo poseer titulación<br />
universitaria y abarca los contenidos necesarios para <strong>de</strong>sempeñar posteriormente labores <strong>de</strong> Jefe <strong>de</strong><br />
Servicio <strong>de</strong> Unida<strong>de</strong>s Técnicas <strong>de</strong> Protección Radiológica o Servicios <strong>de</strong> Protección Radiológica.<br />
Esta modalidad se encuentra impartiéndose actualmente y, en un primer pase <strong>de</strong> encuestas a los<br />
alumnos <strong>de</strong> la misma, r<strong>el</strong>ativas a la organización d<strong>el</strong> curso y a la docencia online, se ha observado<br />
un <strong>el</strong>evado grado <strong>de</strong> satisfacción en los alumnos, pues las encuestas sitúan al título <strong>de</strong> Especialista<br />
Universitario en Protección Radiológica en Instalaciones Radiactivas y Nucleares por encima <strong>de</strong> la<br />
media en comparación con <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> la UPV.<br />
1352
Para la implantación <strong>de</strong> la formación online con garantías hemos abordado este trabajo contando<br />
con entida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> gran experiencia en <strong>el</strong> campo, tales como la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Valencia,<br />
(en ad<strong>el</strong>ante UPV), la cual tiene amplia experiencia en <strong>el</strong> diseño y <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> plataformas<br />
t<strong>el</strong>emáticas <strong>de</strong> seguimiento <strong>de</strong> formación online y, perteneciente a <strong>el</strong>la, <strong>el</strong> Instituto <strong>de</strong><br />
Investigación <strong>de</strong> Seguridad Industrial, Radiofísica y Medioambiental (ISIRYM), con gran<br />
experiencia en <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> proyectos r<strong>el</strong>acionados en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> la protección radiológica y<br />
la seguridad nuclear. Finalmente, Titania Servicios Tecnológicos S.L. (en ad<strong>el</strong>ante TITANIA),<br />
perteneciente a Grupo Dominguis, empresa <strong>de</strong> base Tecnológica, actúa como entidad<br />
coordinadora <strong>de</strong> las distintas fases <strong>de</strong> implantación <strong>de</strong> la formación.<br />
Para la impartición <strong>de</strong> este curso se cuenta con personal <strong>de</strong> diversas entida<strong>de</strong>s colaboradoras con<br />
amplia experiencia en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la protección radiológica en instalaciones radiactivas y<br />
nucleares, tales como: Logística y Acondicionamientos Industriales, S.A.U., Hospital Clínico<br />
Universitario, Hospital Universitario La Fe, Centro <strong>de</strong> Investigación Príncipe F<strong>el</strong>ipe, Cons<strong>el</strong>leria<br />
<strong>de</strong> Governació, Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría, Oncovisión, etc.<br />
En la próxima edición d<strong>el</strong> curso (2011/2012), se prevé impartir la modalidad <strong>de</strong> Máster<br />
Universitario, la cual tiene como requisito mínimo <strong>de</strong> entrada poseer titulación universitaria y<br />
ofrece un grado <strong>de</strong> especialización mayor en la materia.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
El título semipresencial <strong>de</strong> Especialista Universitario en Protección Radiológica en Instalaciones<br />
Radiactivas y Nucleares tiene las siguientes características:<br />
Se trata <strong>de</strong> un curso correspondiente a un título propio <strong>de</strong> la UPV <strong>de</strong> 500 horas <strong>de</strong> duración, por lo<br />
que al finalizar <strong>el</strong> mismo se expi<strong>de</strong> una titulación <strong>de</strong> “Especialista Universitario”. Las 500 horas <strong>de</strong><br />
formación semipresencial se distribuyen en 405 horas <strong>de</strong> formación a distancia a través <strong>de</strong><br />
Poliformat, 15 horas <strong>de</strong> formación a través d<strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> t<strong>el</strong>edocencia <strong>de</strong> la UPV, Policonecta y<br />
80 horas presenciales en instalaciones propias <strong>de</strong> la UPV y <strong>de</strong> entida<strong>de</strong>s colaboradoras, seminarios<br />
<strong>de</strong> repaso y exámenes presenciales.<br />
Recoge gran parte d<strong>el</strong> temario propuesto por la Agencia Internacional <strong>de</strong> Energía Atómica (IAEA)<br />
[2], distribuido en 3 módulos formativos: Módulo General, Módulo Específico Instalaciones<br />
Radiactivas y Módulo Específico Instalaciones Nucleares.<br />
En la próxima edición d<strong>el</strong> curso (2011/2012) se prevé reconvertir <strong>el</strong> título <strong>de</strong> Especialista<br />
Universitario en Máster Universitario, <strong>de</strong> 1500 horas <strong>de</strong> formación, añadiendo a los módulos<br />
vistos anteriormente un “Módulo Avanzado”, en <strong>el</strong> cual se alcanzará un mayor grado <strong>de</strong><br />
especialización en la materia.<br />
Los contenidos <strong>de</strong> estos módulos formativos han sido implantados en Poliformat. Se trata <strong>de</strong> una<br />
plataforma que está diseñada específicamente por la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Valencia, para<br />
gestionar formación online universitaria y <strong>de</strong> postgrado en diversos cursos máster [3]. El aspecto<br />
físico <strong>de</strong> la plataforma Poliformat, mostrado en la Figura 1, es <strong>el</strong> que figura a continuación, la cual<br />
posee diversas herramientas que cambian en función <strong>de</strong> si se es administrador, don<strong>de</strong> las<br />
capacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> gestión son más amplias, o si se trabaja con <strong>el</strong>la en modo alumno, don<strong>de</strong> los<br />
permisos se restringen a los que DECIDAN los DOCENTES. Por <strong>el</strong>lo es importante la existencia<br />
<strong>de</strong> herramientas <strong>de</strong> control que garanticen un seguimiento y control eficaz por parte <strong>de</strong> la entidad<br />
que imparte <strong>el</strong> curso.<br />
1353
Fig.1 Pantalla principal d<strong>el</strong> curso <strong>de</strong> Especialista en Protección Radiológica.<br />
En dicha pantalla <strong>de</strong> inicio a la izquierda hay un menú con distintas opciones que se pue<strong>de</strong>n <strong>el</strong>egir:<br />
calendario, anuncios, programa, contenidos (material principal disponible a disposición d<strong>el</strong><br />
alumno por áreas), recursos (material complementario), exámenes (ejercicios y autoevaluaciones),<br />
Foros y Correo Interno.<br />
El temario se ha adaptado y hecho más interactivo a través <strong>de</strong> clases grabadas (Figura 2). También<br />
se han añadido presentaciones locutadas, ejercicios y autoevaluaciones que facilitan <strong>el</strong> aprendizaje<br />
<strong>de</strong> los distintos conceptos d<strong>el</strong> curso, etc.<br />
Fig.2 Clase grabada por uno <strong>de</strong> los profesores d<strong>el</strong> curso.<br />
1354
En la figura 3 se recogen las autoevaluaciones que pue<strong>de</strong>n hacerse <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la plataforma,<br />
compuestas <strong>de</strong> varias cuestiones <strong>de</strong> respuesta múltiple y temporizadas. Transcurrido <strong>el</strong> examen <strong>el</strong><br />
alumno pue<strong>de</strong> visualizar sus aciertos y comentarios a las respuestas mal contestadas.<br />
Fig.3 Autoevaluación temporizada <strong>de</strong> un bloque temático generada por la plataforma.<br />
Mediante la herramienta “estadísticas” <strong>el</strong> administrador podrá realizar un seguimiento rápido y<br />
sencillo <strong>de</strong> las acciones que cada alumno realiza en la plataforma, para lo cual tiene a su<br />
disposición multitud <strong>de</strong> informes automáticos. En la figura 4 se pue<strong>de</strong> observar las visitan que han<br />
realizado los distintos usuarios a lo largo <strong>de</strong> un periodo <strong>de</strong> tiempo. También po<strong>de</strong>mos ver <strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> accesos que hubo a cada pestaña d<strong>el</strong> curso durante esas visitas.<br />
Fig.4 Pantallas en las que observamos un informe <strong>de</strong> visitas y un informe <strong>de</strong> eventos.<br />
Para facilitar <strong>el</strong> aprendizaje d<strong>el</strong> alumno se realizan sesiones <strong>de</strong> repaso y resolución <strong>de</strong> dudas <strong>de</strong> los<br />
contenidos impartidos en cada una <strong>de</strong> las áreas <strong>de</strong> las que se compone <strong>el</strong> curso. A dichas sesiones<br />
se pue<strong>de</strong> asistir <strong>de</strong> forma presencial o remota. En la figura 5 se muestra la aplicación que permite<br />
<strong>el</strong> seguimiento remoto <strong>de</strong> la sesión.<br />
1355
Fig.5 Aplicación que permite <strong>el</strong> seguimiento remoto <strong>de</strong> las sesiones <strong>de</strong> repaso.<br />
4. Conclusiones.<br />
La experiencia adquirida durante la impartición <strong>de</strong> la primera edición d<strong>el</strong> título semipresencial <strong>de</strong><br />
Especialista Universitario en Protección Radiológica en Instalaciones Radiactivas y Nucleares<br />
(hasta julio 2011) <strong>de</strong>muestra que <strong>el</strong> diseño y la impartición <strong>de</strong> formación online adaptada a la<br />
formación online en protección radiológica y seguridad nuclear es interesante por <strong>el</strong> beneficio que<br />
pue<strong>de</strong> aportar a la sociedad, referido a conseguir una formación flexible y adaptada, cómoda y<br />
personalizada a cada caso particular. El <strong>de</strong>sarrollo y diseño <strong>de</strong> esta plataforma <strong>de</strong> seguimiento<br />
online y <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> una herramienta potente y robusta para <strong>el</strong> seguimiento y control<br />
d<strong>el</strong> curso <strong>de</strong> manera efectiva, hace la aplicación <strong>de</strong> este proyecto muy interesante, tanto para<br />
formación a niv<strong>el</strong> nacional como <strong>de</strong> profesionales y entida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> extranjero, las cuales <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace<br />
tiempo <strong>de</strong>mandan este tipo <strong>de</strong> formación.<br />
Para la próxima edición d<strong>el</strong> curso se prevé reconvertir <strong>el</strong> título <strong>de</strong> Especialista Universitario en<br />
Máster, completando así la oferta <strong>de</strong> formación semipresencial en materia <strong>de</strong> protección<br />
radiológica y seguridad nuclear:<br />
- Título <strong>de</strong> Especialista Universitario (500 horas) para personas tituladas interesadas en ampliar<br />
sus conocimientos en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la protección radiológica y seguridad nuclear.<br />
- Máster Universitario (1500 horas) para personas tituladas que requieran una mayor<br />
especialización en la materia.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Fernan<strong>de</strong>z E. E-Learning. Implantación <strong>de</strong> proyectos <strong>de</strong> formación online. 2003.<br />
[2] International Atomic Energy Agency. Training Course Series No.18, Postgraduate Eduacational Course in<br />
Radiation Protection and the Safety of Radiation Sources. Vienna. 2002.<br />
[3] Manual <strong>de</strong> acceso a Poliformat, Centro <strong>de</strong> Formación Permanente, Universidad Politécnica <strong>de</strong> Valencia.<br />
1356
Sesión A11.<br />
Protección ocupacional d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong><br />
medio ambiente en instalaciones<br />
reglamentadas. Funcionamiento normal e<br />
inci<strong>de</strong>ncias.<br />
1357
DOSIMETRIA OCUPACIONAL EN LA PUESTA EN<br />
FUNCIONAMIENTO DE UN PET-TC: CURVA DE APRENDIZAJE<br />
Y PARTICIPACION DEL PERSONAL<br />
F. Sierra Díaz � , A. Hurtado Sánchez, M.S. Gómez Cores, C. González Ruiz, P. Gago<br />
Gómez, G.Ruiz Galán, M.A. López Bote.<br />
Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Servicio <strong>de</strong> Dosimetría y<br />
Radioprotección, Doctor Esquerdo 46, 28007 Madrid.<br />
RESUMEN<br />
Este trabajo analiza <strong>el</strong> impacto en las dosis recibidas por los profesionales d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong><br />
Medicina Nuclear d<strong>el</strong> Hospital Gregorio Marañón, <strong>de</strong>bido a la introducción por vez primera <strong>de</strong><br />
una unidad PET-TC. Se analizan registros dosimétricos <strong>de</strong> dos centros oficiales, proporcionados a<br />
partir <strong>de</strong> dosímetros termoluminiscentes, <strong>de</strong> solapa y muñeca antes <strong>de</strong> la introducción d<strong>el</strong> PET-TC<br />
y <strong>de</strong> anillo posteriormente.<br />
Calculando promedios <strong>de</strong> las dosis colectivas mensuales d<strong>el</strong> grupo más expuesto <strong>de</strong> profesionales,<br />
a lo largo <strong>de</strong> al menos ocho meses, previo al uso d<strong>el</strong> PET-TC y una vez estabilizado <strong>el</strong> mismo,<br />
encontramos un incremento en un factor 1,8 para la dosis corporal profunda y <strong>de</strong> 4,7 para la dosis<br />
superficial en manos.<br />
Des<strong>de</strong> la fecha <strong>de</strong> introducción d<strong>el</strong> PET-TC se aprecia una disminución progresiva, en terminos <strong>de</strong><br />
dosis por unidad <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> isótopos manipulada, sólo en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la dosis superficial en<br />
manos. Sin embargo, esta disminución se aprecia más fácilmente, incluso para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la dosis<br />
corporal profunda, si las r<strong>el</strong>acionamos con la actividad <strong>de</strong> F-18 manipulada, omitiendo <strong>el</strong> resto <strong>de</strong><br />
isótopos. Se alcanza un valor estable tras cuatro meses <strong>de</strong> funcionamiento para la dosis corporal<br />
profunda y ocho para la dosis superficial en manos (en posición <strong>de</strong> anillo).<br />
A partir <strong>de</strong> las dosis colectivas se obtienen valores para la dosis promedio por individuo, y también<br />
se analiza la distribución por colectivos profesionales con distintas funciones, resultando que la<br />
parte más importante en esta disminución progresiva <strong>de</strong> las dosis con la práctica correspon<strong>de</strong> al<br />
colectivo <strong>de</strong> Técnicos en Médicina Nuclear y Especialista en Radioquímica, manteniéndose más<br />
estables en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las Diplomadas en Enfermería.<br />
Palabras claves: PET-TC, dosis colectiva, dosimetro <strong>de</strong> anillo.<br />
ABSTRACT<br />
A first PET-TC unit was introduced in the Nuclear Medicine Department (Hospital General<br />
Universitario Gregorio Marañón). In this paper we examine the impact on occupational dosimetry<br />
in r<strong>el</strong>ation to these new duties. Doses are measured by termoluminiscent dosemeters, located in<br />
trunk and wrist before introducing PET-TC, and then in fingers with a ring dosemeter. Dosemeters<br />
were measured by two different institutions, both licensed by Security Nuclear Council (C.S.N).<br />
� fsierra.hgugm@salud.madrid.org<br />
1358
Average monthly collective doses were calculated, before and after introducting PET-TC: Results<br />
show that both <strong>de</strong>ep corporal and superficial extremity doses increased by a factor of 1,8 and 4,7<br />
respectiv<strong>el</strong>y.<br />
Since introducing PET-TC, results show a gradual <strong>de</strong>crease along time, in terms of dose per unit of<br />
handled activity (mSv per GBq of any isotope handled) only for skin hand (finger) doses. But<br />
<strong>de</strong>crease of doses can be seen easily, even for <strong>de</strong>ep corporal doses, if we compare with total F-18<br />
handled, omitting rest of isotopes. Stable values are reached some months after introducing PET-<br />
TC: four months for <strong>de</strong>ep corporal doses and eight for skin finger doses.<br />
We also show an estimation of average individual doses and the distribution of doses in r<strong>el</strong>ation to<br />
professional tasks: Decreasing doses along first months operating PET-TC unit is mainly due to<br />
Nuclear medicine technicians and radiochemistry specialist.<br />
Key Words: PET-TC, collective doses, ring dosemeter.<br />
1. Introducción.<br />
El Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear d<strong>el</strong> Hospital General Universitario Gregorio Marañón ha puesto<br />
en uso clínico un equipo PET-TC a finales d<strong>el</strong> año 2009. El Servicio <strong>de</strong> Dosimetría y<br />
Radioprotección viene efectuando en dicha instalación la vigilancia dosimétrica ambiental e<br />
individual.<br />
Siguiendo las obligaciones contenidas en las especificaciones <strong>de</strong> funcionamiento <strong>de</strong> la<br />
autorización otorgada por <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN), durante <strong>el</strong> primer año <strong>de</strong><br />
funcionamiento d<strong>el</strong> PET-TC se ha hecho un seguimiento especial <strong>de</strong> la dosimetría personal <strong>de</strong> los<br />
profesionales implicados junto con la carga <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> la instalación. Como novedad, se hubo<br />
<strong>de</strong> adoptar la dosimetría <strong>de</strong> anillo para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la dosis equivalente en manos en lugar <strong>de</strong> la <strong>de</strong><br />
muñeca empleada hasta entonces en la instalación, especificación que también está contenida en la<br />
instrucción IS-28 d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear 1 .<br />
2. Material y método.<br />
El personal d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear objeto <strong>de</strong> este estudio dosimétrico está constituido<br />
por un total <strong>de</strong> 13 profesionales, repartidos entre 9 Técnicos en Imagen / Medicina Nuclear<br />
(TMN), 3 Diplomadas en Enfermería (DUEs) y 1 Radioquímica (RQ). Dos <strong>de</strong> estos TMN no<br />
actúan <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la unidad PET-TC mientras <strong>el</strong> resto rotan sucesivamente por la misma <strong>de</strong> una<br />
manera variable; las DUEs y RQ realizan funciones tanto <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la unidad PET-TC como en <strong>el</strong><br />
resto <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> manera continuada.<br />
Actualmente, todos los implicados en <strong>el</strong> trabajo con la unidad PET-TC portan dosímetros<br />
termoluminscentes <strong>de</strong> solapa, calibrados en terminos <strong>de</strong> dosis equivalente personal profunda<br />
Hp(10) para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la dosis efectiva, y <strong>de</strong> dosis equivalente personal superficial Hp(0,07)<br />
para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la dosis equivalente en pi<strong>el</strong>, facilitados por <strong>el</strong> Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría; y<br />
dosímetro termoluminiscente <strong>de</strong> anillo calibrado en términos <strong>de</strong> Hp(0,07) para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la<br />
dosis localizada en manos, proporcionado por <strong>el</strong> Centro <strong>de</strong> Dosimetría S.L. Anteriormente a la<br />
entrada en funcionamiento d<strong>el</strong> PET-TC <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la dosis localizada en manos se realizaba<br />
mediante dosímetros <strong>de</strong> muñeca termoluminiscentes.<br />
1359
Se dispone igualmente <strong>de</strong> los datos sobre <strong>el</strong> consumo <strong>de</strong> material radiactivo por isótopos y meses<br />
en <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear, a efectos <strong>de</strong> r<strong>el</strong>acionarlo con las lecuras registradas en los<br />
dosímetros <strong>de</strong>scritos antes.<br />
Una <strong>de</strong> las dificulta<strong>de</strong>s que se presentan en <strong>el</strong> estudio es <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> los dosímetros que <strong>el</strong><br />
usuario no envía para <strong>el</strong> cambio en los periodos establecidos: en este caso <strong>el</strong> centro lector facilita<br />
una lectura en un <strong>de</strong>terminado mes que en realidad es la acumulación <strong>de</strong> la dosis recibida durante<br />
varios meses anteriores consecutivos. Sólo a efectos <strong>de</strong> contabilizar y analizar las dosis en este<br />
trabajo, se reparte dicha lectura a partes iguales entre los meses correspondientes.<br />
Igualmente, se han contabilizado las dosis asignadas por <strong>el</strong> propio Servicio <strong>de</strong> Dosimetría y<br />
Radioprotección en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> extravío o <strong>de</strong>terioro <strong>de</strong> los dosímetros, basadas en <strong>el</strong> promedio <strong>de</strong><br />
las lecturas <strong>de</strong> los meses anteriores para ese mismo usuario, y no las dosis asignadas por <strong>el</strong> centro<br />
lector, como fracción mensual d<strong>el</strong> límite <strong>de</strong> dosis.<br />
Surge otra dificultad al analizar <strong>el</strong> impacto <strong>de</strong> la nueva unidad: en la comparación <strong>de</strong> la dosis<br />
equivalente localizada en manos, se ha modificado <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> dosímetro empleado <strong>de</strong> muñeca a<br />
anillo con la introducción d<strong>el</strong> PET-TC. Se encuentran algunos trabajos 2,3 que estudian la r<strong>el</strong>ación<br />
entre las dosis registradas en distintos puntos <strong>de</strong> la mano, encontrando que la dosis en la posición<br />
d<strong>el</strong> anillo es mayor que la registrada en la muñeca por un factor <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1,5 hasta 3,3.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Para ilustrar <strong>el</strong> ritmo <strong>de</strong> incorporación <strong>de</strong> la nueva técnica se muestra <strong>el</strong> consumo <strong>de</strong> isótopos,<br />
separando <strong>el</strong> F-18 d<strong>el</strong> resto, principalmente Tl-201, Ga-67, I-131 (para diagnóstico), In-111, I-123,<br />
Sr-89, Y-90, Tc-99m. Los primeros pacientes se empiezan a examinar en septiembre <strong>de</strong> 2009<br />
(Figura 1).<br />
En primer lugar, para establecer <strong>el</strong> impacto global <strong>de</strong> la introducción <strong>de</strong> la nueva unidad PET-TC,<br />
tomamos como base <strong>de</strong> comparación previa los registros dosimétricos <strong>de</strong> los ocho meses<br />
inmediatamente anteriores a su entrada en funcionamiento (enero 2009 – agosto 2009), con <strong>el</strong><br />
objetivo <strong>de</strong> que los isótopos (exceptuando obviamente <strong>el</strong> F-18), procedimientos y <strong>el</strong> personal que<br />
los realiza no difieran significativamente frente a los existentes una vez ha entrado en<br />
funcionamiento <strong>el</strong> PET-TC.<br />
Como segundo término <strong>de</strong> la comparación, evitamos los primeros meses que constituyen la curva<br />
<strong>de</strong> aprendizaje <strong>de</strong> la nueva técnica, hasta que parecen estabilizarse las dosis recibidas, calculando<br />
su promedio <strong>de</strong>s<strong>de</strong> abril 2010 a diciembre 2010.<br />
En estos términos, la dosis colectiva mensual <strong>de</strong> estos usuarios <strong>de</strong> la instalación (que constituyen<br />
<strong>el</strong> grupo más expuesto), se ha multiplicado por un factor 1,8 para la dosis corporal profunda<br />
(<strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2,98 hasta 5,44 mSv·persona/mes), y por un factor 4,7 para la dosis equivalente superficial<br />
en manos (<strong>de</strong>s<strong>de</strong> 4,64 hasta 21,61 mSv.persona/mes) si bien teniendo en cuenta que en este último<br />
factor está también incluido <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> haber pasado <strong>de</strong> utilizar dosimetría <strong>de</strong> muñeca a<br />
dosimetría <strong>de</strong> anillo. (Figuras 2 y 3).<br />
Después, se analiza la evolución <strong>de</strong>tallada <strong>de</strong> estas dosis colectivas para observar la forma <strong>de</strong> la<br />
curva <strong>de</strong> aprendizaje. Para tener en cuenta <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong> que la “carga <strong>de</strong> trabajo” y por tanto la<br />
cantidad <strong>de</strong> F-18 manipulado va creciendo progresivamente, y que en todo caso la actividad<br />
utilizada presenta cierta variabilidad con los meses, presentamos la dosis colectiva mensual <strong>de</strong> la<br />
1360
instalación normalizada a la actividad total <strong>de</strong> todos los isótopos manipulada cada mes, <strong>de</strong> forma<br />
que este efecto queda anulado. (Figuras 4 y 5).<br />
Si se quisiera comparar la dosis promedio por individuo en esta instalación con otros trabajos 2,4<br />
dividiremos los anteriores datos por <strong>el</strong> número <strong>de</strong> profesionales involucrados. Se presenta (Figura<br />
6), para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la dosis equivalente superficial en manos, a partir <strong>de</strong> la entrada en<br />
funcionamiento <strong>de</strong> la unidad PET-TC. El promedio por individuo, para <strong>el</strong> periodo abril –<br />
diciembre <strong>de</strong> 2010 es <strong>de</strong> 0,0031 mSv/GBq.<br />
En cuanto a la distribución <strong>de</strong> estas dosis entre las distintas categorías, hacemos una agrupación <strong>de</strong><br />
los profesionales según sus funciones en dos colectivos: por un lado las enfermeras, que reciben la<br />
actividad preparada y la administran al paciente, y por otro los técnicos y radioquímica, que<br />
dosifican las activida<strong>de</strong>s a administrar en <strong>el</strong> módulo ubicado en la gammateca, y comprueban su<br />
corrección en <strong>el</strong> activímetro; los TMN a<strong>de</strong>más se ocupan <strong>de</strong> realizar <strong>el</strong> estudio colocando al<br />
paciente en <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección. En la figura 7 se comparan ambos grupos observándose que la<br />
disminución progresiva <strong>de</strong> las dosis se <strong>de</strong>be al grupo <strong>de</strong> TMN + RQ y no al <strong>de</strong> las DUE. En <strong>el</strong><br />
periodo incluido en <strong>el</strong> promedio (abril a diciembre <strong>de</strong> 2010), <strong>el</strong> reparto es tal que la dosis promedio<br />
por individuo en <strong>el</strong> colecvtivo <strong>de</strong> DUE es 0,0044 mSv/GBq mientras que en <strong>el</strong> colectivo <strong>de</strong><br />
TMN+RQ es 0,0027 mSv/GBq.<br />
Por último, podríamos plantear una r<strong>el</strong>ación más directa e intuitiva: asociar la dosis recibida cada<br />
mes sólo a la cantidad <strong>de</strong> F-18 manipulada, <strong>de</strong>spreciando <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> isótopos, ya que una actividad<br />
similar <strong>de</strong> éstos no <strong>de</strong>bería producir <strong>el</strong> mismo impacto radiológico y al contabilizar las activida<strong>de</strong>s<br />
con la misma importancia distorsionamos la corr<strong>el</strong>ación fundamental con <strong>el</strong> F-18. En efecto, así<br />
r<strong>el</strong>acionadas observamos <strong>de</strong> forma más clara una evolución <strong>de</strong> la dosis coherente con una fase <strong>de</strong><br />
aprendizaje (Figuras 8 y 9): la disminución con <strong>el</strong> paso <strong>de</strong> los meses se aprecia ahora también en la<br />
dosis corporal profunda (a diferencia <strong>de</strong> la r<strong>el</strong>ación presentada antes en la Figura 4),<br />
estabilizándose hacia <strong>el</strong> cuarto mes <strong>de</strong> funcionamiento. En la dosis equivalente superficial en<br />
manos también se aprecia mejor la evolución, aunque la estabilización alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> un valor se<br />
produce hacia <strong>el</strong> octavo mes.<br />
4. Conclusiones.<br />
La introducción <strong>de</strong> la nueva unidad PET-TC ha supuesto <strong>el</strong> aumento en la dosis colectiva <strong>de</strong> la<br />
instalación, en un factor 1,8 para la dosis corporal profunda y un factor 4,7 para la dosis localizada<br />
en manos superficial. En este último caso, parte d<strong>el</strong> incremento en las lecturas proviene d<strong>el</strong> hecho<br />
<strong>de</strong> haber cambiado los dosímetros <strong>de</strong> muñeca por los <strong>de</strong> anillo y parte d<strong>el</strong> impacto <strong>de</strong> la nueva<br />
técnica, aunque es difícil precisar la proporción.<br />
En cuanto a la evolución <strong>de</strong> las dosis recibidas, se aprecia una progresiva disminución por unidad<br />
<strong>de</strong> actividad manipulada, consistente con la esperada curva <strong>de</strong> aprendizaje, sobre todo para la<br />
dosis localizada en manos, y apenas para la dosis corporal. No obstante, planteando una r<strong>el</strong>ación<br />
más simplificada <strong>de</strong> las dosis con la actividad sólo <strong>de</strong> F-18, se obtienen en ambos estimadores<br />
disminuciones progresivas; alcanzándose un valor estable en las dosis por unidad <strong>de</strong> F-18<br />
manipulado transcurridos cuato meses para la dosis corporal profunda y ocho para la superficial<br />
en manos (<strong>de</strong>dos).<br />
Estudiando la dosis recibida por colectivos, esta disminución progresiva se produce sobre todo en<br />
<strong>el</strong> grupo formado por los Técnicos y Radioquímica, y no en <strong>el</strong> <strong>de</strong> DUE’s, indicando que los<br />
procedimientos en los que se va adquiriendo <strong>de</strong>streza progresivamente son aqu<strong>el</strong>los r<strong>el</strong>acionados<br />
con <strong>el</strong> módulo <strong>de</strong> dosificación (instrumento completamente novedoso en <strong>el</strong> Servicio,<br />
1361
acostumbrado en los últimos años al uso <strong>de</strong> monodosis preparadas), y las medidas <strong>de</strong> la actividad<br />
<strong>de</strong> F-18, realizados por <strong>el</strong> primer colectivo citado, mientras que las administraciones al paciente<br />
realizadas por las DUE’s siguen un procedimiento más establecido <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> principio, con menos<br />
margen <strong>de</strong> mejora.<br />
El análisis realizado <strong>de</strong> los registros dosimétricos permite ir más allá <strong>de</strong> la simple comunicación<br />
individual <strong>de</strong> los resultados y advertencia <strong>de</strong> posibles anomalías, pues ofrece información más<br />
precisa acerca <strong>de</strong> la <strong>de</strong>streza y efectividad en <strong>el</strong> manejo d<strong>el</strong> material radiactivo que los<br />
profesionales implicados van adquiriendo, <strong>el</strong> reparto <strong>de</strong> las dosis por colectivos o las funciones<br />
que dan lugar a mayores riesgos <strong>de</strong> irradiación, <strong>de</strong> cara a la incorporación <strong>de</strong> nuevos profesionales,<br />
rotaciones , sustituciones, etc.<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
Cantidad <strong>de</strong> Isótopos consumidos por meses (GBq)<br />
Fluor-18 Resto isótopos Totales<br />
Fig. 1. Distribución <strong>de</strong> isótopos utilizados por meses.<br />
ene-09<br />
feb-09<br />
mar-09<br />
abr-09<br />
may-09<br />
jun-09<br />
jul-09<br />
ago-09<br />
sep-09<br />
oct-09<br />
nov-09<br />
dic-09<br />
ene-10<br />
feb-10<br />
mar-10<br />
abr-10<br />
may-10<br />
jun-10<br />
jul-10<br />
ago-10<br />
sep-10<br />
oct-10<br />
nov-10<br />
dic-10<br />
1362
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
ene-09<br />
feb-09<br />
Dosis colectiva (equivalente corporal profunda)<br />
(mSv·persona)<br />
mar-09<br />
abr-09<br />
may-09<br />
jun-09<br />
jul-09<br />
ago-09<br />
sep-09<br />
oct-09<br />
nov-09<br />
dic-09<br />
ene-10<br />
feb-10<br />
mar-10<br />
abr-10<br />
may-10<br />
jun-10<br />
jul-10<br />
ago-10<br />
sep-10<br />
oct-10<br />
nov-10<br />
dic-10<br />
Fig. 2. Dosis colectiva corporal profunda en <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> profesionales más expuestos.<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Dosis colectiva (equivalente superficial en manos)<br />
(mSv·persona)<br />
ene-09<br />
feb-09<br />
mar-09<br />
abr-09<br />
may-09<br />
jun-09<br />
jul-09<br />
ago-09<br />
sep-09<br />
oct-09<br />
nov-09<br />
dic-09<br />
ene-10<br />
feb-10<br />
mar-10<br />
abr-10<br />
may-10<br />
jun-10<br />
jul-10<br />
ago-10<br />
sep-10<br />
oct-10<br />
nov-10<br />
dic-10<br />
Fig. 3. Dosis colectiva superficial en manos en <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> profesionales más expuestos<br />
1363
0,0140<br />
0,0120<br />
0,0100<br />
0,0080<br />
0,0060<br />
0,0040<br />
0,0020<br />
0,0000<br />
Dosis colectiva (equivalente corporal profunda) por unidad <strong>de</strong><br />
actividad manipulada (mSv·persona / GBq)<br />
ene-09<br />
feb-09<br />
mar-09<br />
abr-09<br />
may-09<br />
jun-09<br />
jul-09<br />
ago-09<br />
sep-09<br />
oct-09<br />
nov-09<br />
dic-09<br />
ene-10<br />
feb-10<br />
mar-10<br />
abr-10<br />
may-10<br />
jun-10<br />
jul-10<br />
ago-10<br />
sep-10<br />
oct-10<br />
nov-10<br />
dic-10<br />
Fig. 4. Dosis colectiva (corporal profunda) por unidad <strong>de</strong> actividad total manipulada.<br />
0,0900<br />
0,0800<br />
0,0700<br />
0,0600<br />
0,0500<br />
0,0400<br />
0,0300<br />
0,0200<br />
0,0100<br />
0,0000<br />
Dosis colectiva (equivalente superficial manos) por<br />
unidad <strong>de</strong> actividad manipulada<br />
(mSv·persona / GBq)<br />
ene-09<br />
feb-09<br />
mar-09<br />
abr-09<br />
may-09<br />
jun-09<br />
jul-09<br />
ago-09<br />
sep-09<br />
oct-09<br />
nov-09<br />
dic-09<br />
ene-10<br />
feb-10<br />
mar-10<br />
abr-10<br />
may-10<br />
jun-10<br />
jul-10<br />
ago-10<br />
sep-10<br />
oct-10<br />
nov-10<br />
dic-10<br />
Fig. 5. Dosis colectiva (superficial manos) por unidad <strong>de</strong> actividad total manipulada.<br />
1364
0,0070<br />
0,0060<br />
0,0050<br />
0,0040<br />
0,0030<br />
0,0020<br />
0,0010<br />
0,0000<br />
Dosis promedio por individuo (equivalente superficial manos)<br />
por unidad <strong>de</strong> actividad manipulada (mSv / GBq)<br />
sep-09<br />
oct-09<br />
nov-09<br />
dic-09<br />
ene-10<br />
Fig. 6. Dosis por individuo (superficial manos).<br />
0,0080<br />
0,0070<br />
0,0060<br />
0,0050<br />
0,0040<br />
0,0030<br />
0,0020<br />
0,0010<br />
0,0000<br />
feb-10<br />
mar-10<br />
abr-10<br />
may-10<br />
jun-10<br />
jul-10<br />
ago-10<br />
sep-10<br />
oct-10<br />
nov-10<br />
dic-10<br />
Dosis promedio por individuo (equivalente superficial manos)<br />
por unidad <strong>de</strong> actividad manipulada<br />
(mSv / GBq)<br />
sep-09<br />
oct-09<br />
nov-09<br />
dic-09<br />
ene-10<br />
feb-10<br />
mar-10<br />
abr-10<br />
may-10<br />
jun-10<br />
jul-10<br />
ago-10<br />
sep-10<br />
oct-10<br />
nov-10<br />
dic-10<br />
Fig. 7. Reparto <strong>de</strong> dosis por individuo según funciones profesionales.<br />
DUE'S<br />
TMN + RQ<br />
1365
0,0100<br />
0,0090<br />
0,0080<br />
0,0070<br />
0,0060<br />
0,0050<br />
0,0040<br />
0,0030<br />
0,0020<br />
0,0010<br />
0,0000<br />
Dosis promedio por individuo (equivalente corporal profunda)<br />
por unidad <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> F-18 manipulada (mSv / GBq)<br />
sep-09<br />
oct-09<br />
nov-09<br />
dic-09<br />
ene-10<br />
feb-10<br />
mar-10<br />
abr-10<br />
may-10<br />
jun-10<br />
jul-10<br />
ago-10<br />
sep-10<br />
oct-10<br />
nov-10<br />
dic-10<br />
Fig. 8. Dosis por individuo (corporal profunda) normalizada a la actividad <strong>de</strong> F-18 sólo.<br />
0,0600<br />
0,0500<br />
0,0400<br />
0,0300<br />
0,0200<br />
0,0100<br />
0,0000<br />
Dosis promedio por individuo (equivalente superficial manos)<br />
por unidad <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> F-18 manipulada (mSv / GBq)<br />
sep-09<br />
oct-09<br />
nov-09<br />
dic-09<br />
ene-10<br />
feb-10<br />
mar-10<br />
abr-10<br />
may-10<br />
jun-10<br />
jul-10<br />
ago-10<br />
sep-10<br />
oct-10<br />
nov-10<br />
dic-10<br />
Fig. 9. Dosis por individuo (superficial manos) normalizada a la actividad <strong>de</strong> F-18 sólo.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. Instrucción IS-28, sobre las especificaciones <strong>de</strong> funcionamiento <strong>de</strong> instalaciones<br />
radiactivas. BOE nº 246 <strong>de</strong> 11 <strong>de</strong> octubre <strong>de</strong> 2010: 12-16.<br />
1366
[2] Ginjaume, M., Pérez, S., Carnicer, A., Ortega, X., Tormo, M.L., Amor, I., Rodríguez, M. Dosimetría <strong>de</strong><br />
extremida<strong>de</strong>s en personal sanitario <strong>de</strong> radiología intervencionista y medicina nuclear. Radioprotección 2011; 65: 18-<br />
24<br />
[3] Ginjaume, M., Carnicer, A., Barth, I., Donadille, L., Fulop, M., Krim, S., Rimpler, A., Ortega, X., Sans Merce,<br />
M., Stru<strong>el</strong>ens, L., Vanhavere, F., Baechler, S. Hand dose distribution when handling radiopharmaceuticals in nuclear<br />
medicine. En: Annual congress of the European Association of Nuclear Medicine. October 2009. Barc<strong>el</strong>ona.<br />
[4] Berus, D., Covens, P., Buls, N., Van <strong>de</strong>n Broeck, M., Van Holsbeeck, G., Vanhavere, F. Extremity doses of<br />
workers in nuclear medicine: mapping hand doses in function of manipulation. Proceedings of the 11th International<br />
Congress of the IRPA. 2004. Madrid.<br />
1367
CLASIFICACIÓN DE PUESTOS DE TRABAJO CON RIESGO DE<br />
EXPOSICIÓN Y PROTECCIÓN DEL EMBARAZO Y LA<br />
LACTANCIA<br />
M. Jiménez 1 , M. Perucha 1 , G. Sánchez 1 , G. Haro 1 , M. Herrador 1<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, H.U. Virgen d<strong>el</strong> Rocío <strong>de</strong> Sevilla<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo, se <strong>de</strong>scribe <strong>el</strong> método seguido en nuestro hospital para la clasificación <strong>de</strong> los puestos<br />
<strong>de</strong> trabajo mediante la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> criterios sencillos y <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> riesgo, así<br />
como su aplicación, <strong>el</strong> resultado obtenido y las consecuencias para la aplicación d<strong>el</strong> RD 298/2009<br />
.Palabras claves: braquiterapia, próstata, volúmenes, margen, PTV.<br />
ABSTRACT<br />
This work <strong>de</strong>scribes the metodology used in our hospital to establish a a<strong>de</strong>cuate clasification of the<br />
staff r<strong>el</strong>ated to the different lev<strong>el</strong>s of radiation risks according with specific criteria and the<br />
consecuencies.<br />
Key Words: Brachytherapy, prostate, volume, margin.<br />
1. Introducción<br />
El R.D. 298/2009 [1] establece en su artículo único que las mujeres embarazadas [2,3] no podrán<br />
realizar activida<strong>de</strong>s que supongan riesgo <strong>de</strong> exposición a <strong>de</strong>terminados agentes entre los que se<br />
encuentran las radiaciones ionizantes, cuando <strong>de</strong> acuerdo con las conclusiones obtenidas <strong>de</strong> la evaluación<br />
<strong>de</strong> riesgos, se pueda poner en p<strong>el</strong>igro su seguridad o su salud o la d<strong>el</strong> feto.<br />
Por otra parte <strong>el</strong> Reglamento sobre Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes [4]<br />
responsabiliza al Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica <strong>de</strong> la evaluación, respecto <strong>de</strong> dicho riesgo <strong>de</strong> los<br />
diferentes puestos <strong>de</strong> trabajo. De ahí que <strong>el</strong> Organismo Regulador consi<strong>de</strong>re a los Servicios y Unida<strong>de</strong>s<br />
Técnicas <strong>de</strong> Protección Radiológica como “las entida<strong>de</strong>s más a<strong>de</strong>cuadas para llevar a cabo la evaluación<br />
<strong>de</strong> las condiciones <strong>de</strong> trabajo y proporcionar asesoramiento específico en protección radiológica”.<br />
Hasta 2009, la protección d<strong>el</strong> embarazo se fundamentaba operacionalmente en la no superación<br />
<strong>de</strong> un <strong>de</strong>terminado valor <strong>de</strong> dosis al feto y tenía la única dificultad <strong>de</strong> la estimación <strong>de</strong> dicha dosis,<br />
resu<strong>el</strong>ta mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> abdomen. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la lactancia, la mujer no podía<br />
<strong>de</strong>sarrollar activida<strong>de</strong>s que comportaran riesgo apreciable <strong>de</strong> contaminación con sustancias radiactivas.<br />
Con <strong>el</strong> R.D. 298/2009 la situación no varía para la lactancia pero a nuestro enten<strong>de</strong>r sí lo hace<br />
para <strong>el</strong> embarazo y refuerza la responsabilidad <strong>de</strong> los SPRs y UTPRs <strong>de</strong> evaluar <strong>el</strong> riesgo radiológico en<br />
los diferentes puestos <strong>de</strong> trabajo teniendo en cuenta criterios <strong>de</strong> eficiencia tanto en <strong>el</strong> trabajo como en la<br />
propia protección <strong>de</strong> las trabajadoras.<br />
En este trabajo, se presenta <strong>el</strong> método seguido en nuestro hospital para la clasificación <strong>de</strong> los<br />
puestos <strong>de</strong> trabajo con la <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> los criterios utilizados, la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> riesgo, su<br />
aplicación y los resultados obtenidos, dotándonos <strong>de</strong> una herramienta que facilita la protección<br />
operacional <strong>de</strong> nuestras trabajadoras y consecuentemente <strong>el</strong> cumplimiento d<strong>el</strong> R.D. 298/2009.<br />
1368
Material y método<br />
Para que sea eficaz, la protección radiológica operacional ha <strong>de</strong> ser participativa y estar basada<br />
en datos y criterios objetivos la mayor parte <strong>de</strong> <strong>el</strong>los mensurables. Por <strong>el</strong>lo, la implementación <strong>de</strong> nuestro<br />
mod<strong>el</strong>o arranca con una recopilación y análisis <strong>de</strong> los siguientes factores para cada puesto <strong>de</strong> trabajo<br />
� Características <strong>de</strong> las fuentes emisoras o <strong>de</strong> los equipos productores <strong>de</strong> radiación<br />
� Técnicas empleadas, procedimientos seguidos, medios <strong>de</strong> protección y cargas <strong>de</strong> trabajo<br />
� Medidas obtenidas mediante dosimetría <strong>de</strong> área y ambiental<br />
� Registros previos <strong>de</strong> dosis a trabajadores<br />
� Encuestas a los trabajadores que <strong>de</strong>sarrollan la actividad<br />
Los isótopos radiactivos utilizados en <strong>el</strong> diagnóstico y/o tratamiento médicos, así como los<br />
aparatos productores <strong>de</strong> radiación utilizados en la práctica médica <strong>de</strong> nuestro centros están registrados en<br />
nuestro servicio y caracterizados radiológica y dosimétricamente.<br />
Los procedimientos y técnicas se encuentran registrados y a disposición <strong>de</strong> los trabajadores, y<br />
son revisados y actualizados periódicamente por Protección Radiológica consensuadamente con <strong>el</strong><br />
Servicio correspondiente.<br />
El Servicio <strong>de</strong> Radiofísica actuando como Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica, efectúa<br />
dosimetría <strong>de</strong> área y ambiental con carácter periódico y sus resultados constituyen un registro que es<br />
mantenido y custodiado <strong>de</strong> acuerdo con la normativa vigente.<br />
Los historiales dosimétricos <strong>de</strong> los trabajadores son generados por <strong>el</strong> Centro Nacional <strong>de</strong><br />
Dosimetría y custodiados igualmente por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica.<br />
Para completar la información sobre cada puesto <strong>de</strong> trabajo se implementó la hoja <strong>de</strong> datos que<br />
se muestra a continuación.<br />
RECOGIDA DE DATOS PARA LA VALORACIÓN DE PUESTO DE TRABAJO<br />
Ubicación<br />
Fuente emisora <strong>de</strong> radiación<br />
Personal y turnos<br />
Blindajes estructurales<br />
Pare<strong>de</strong>s<br />
Prendas personales <strong>de</strong> protección<br />
D<strong>el</strong>antal<br />
Guantes<br />
Puertas<br />
Mecanismos <strong>de</strong> seguridad<br />
Monitor fijo Señal Luminosa<br />
Estimación <strong>de</strong> dosis<br />
Dosimetría personal<br />
Si No<br />
Dosis media:<br />
Modo operacional<br />
Gafas<br />
Monitorización <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es<br />
Si No<br />
Medida:<br />
De tiroi<strong>de</strong>s<br />
Señal acústica<br />
Cristal<br />
Otros<br />
Bloqueo<br />
Dosimetría <strong>de</strong> área<br />
Si No<br />
Lectura:<br />
1369
Carga <strong>de</strong> trabajo<br />
Breve <strong>de</strong>scripción<br />
W estimada:<br />
Valoración:<br />
Observaciones (con fecha y firma)<br />
D<strong>el</strong> Operador<br />
D<strong>el</strong> Responsable De Protección Radiológica<br />
Los datos recopilados nos permiten establecer los valores probables <strong>de</strong> dosis a los profesionales<br />
en condiciones normales <strong>de</strong> funcionamiento para cada puesto <strong>de</strong> trabajo y por comparación con los<br />
umbrales establecidos en <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> Protección Sanitaria, los transformamos en tres niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
riesgo para la exposición externa y en dos para <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> contaminación radiactiva.<br />
Valores probables <strong>de</strong> dosis respecto<br />
<strong>de</strong> los límites anuales en mSv<br />
Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong> exposición<br />
asignado<br />
y para la contaminación:<br />
efectiva 0 - 1 1 - 6 6 - 20<br />
equivalente 0 – 1/10 1/10 – 3/10 3/10 - 1<br />
0 1 2<br />
Probabilidad <strong>de</strong> contaminarse no apreciable apreciable<br />
Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> riesgo por contaminación<br />
asignado<br />
0 1<br />
La suma <strong>de</strong> ambos niv<strong>el</strong>es nos proporciona para cada puesto <strong>de</strong> trabajo <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> riesgo<br />
radiológico global estratificado en cuatro valores diferentes para situaciones <strong>de</strong> riesgo legalmente<br />
asumibles en condiciones normales <strong>de</strong> funcionamiento.<br />
Por irradiación externa<br />
valor probable (mSv) niv<strong>el</strong><br />
Por contaminación<br />
<strong>de</strong>tección niv<strong>el</strong><br />
niv<strong>el</strong> global<br />
efectiva 0 - 1 0 no apreciable 0 0<br />
equivalente 0 – 1/10 (d<strong>el</strong> límite) 0 apreciable 1 1<br />
efectiva 1 - 6 1 no apreciable 0 1<br />
equivalente 1/10 – 3/10 (d<strong>el</strong> límite) 1 apreciable 1 2<br />
efectiva > 6 2 no apreciable 0 2<br />
equivalente 3/10 – 1 (d<strong>el</strong> límite) 2 apreciable 1 3<br />
La r<strong>el</strong>ación con la clasificación <strong>de</strong> trabajadores y zonas establecidas en <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong><br />
Protección Sanitaria viene dada por<br />
Niv<strong>el</strong> global d<strong>el</strong> puesto Clasificación d<strong>el</strong> trabajador Clasificación <strong>de</strong> la zona<br />
0 COMO PÚBLICO LIBRE ACCESO<br />
1 EXPUESTO DE CATEGORÍA B (+) ZONA VIGILADA<br />
1 EXPUESTO DE CATEGORÍA B ZONA VIGILADA<br />
2 EXPUESTO DE CATEGORÍA B (+) ZONA CONTROLADA<br />
2 EXPUESTO DE CATEGORÍA A ZONA CONTROLADA<br />
3 EXPUESTO DE CATEGORÍA A ZONA CONTROLADA<br />
(+) se consi<strong>de</strong>ran A si no se pue<strong>de</strong> vigilar permanentemente la contaminación<br />
1370
El análisis se ha aplicado a un total <strong>de</strong> 208 puestos <strong>de</strong> trabajo con riesgo radiológico potencial<br />
Resultados<br />
Los 208 puestos <strong>de</strong> trabajo estudiados se distribuyen <strong>de</strong> acuerdo a los niv<strong>el</strong>es establecidos y<br />
según la categoría profesional <strong>de</strong> los trabajadores como sigue<br />
niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> facultativo <strong>de</strong> enfermero <strong>de</strong> técnico <strong>de</strong> auxiliar<br />
<strong>de</strong><br />
otros<br />
total<br />
es<br />
0 33 36 78 3 3 153<br />
1 4 2 6 0 1 13<br />
2 11 20 6 4 1 42<br />
3 0 0 0 0 0 0<br />
Discusión y conclusiones<br />
La aplicación <strong>de</strong> nuestro mod<strong>el</strong>o nos lleva a afirmar que en nuestro centro y en condiciones<br />
normales <strong>de</strong> funcionamiento, <strong>el</strong> 74% <strong>de</strong> los trabajadores potencialmente expuestos <strong>de</strong>sarrollan su trabajo<br />
en las condiciones <strong>de</strong> protección al público. Aunque podría concluirse entonces que tales trabajadores no<br />
están sujetos a exposición ocupacional esta conclusión no sería correcta pues la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> exposición<br />
ocupacional no está ligada a ningún valor <strong>de</strong>terminado <strong>de</strong> la dosis.<br />
Tal circunstancia <strong>de</strong>berá ser tenida en cuenta en <strong>el</strong> informe individualizado ante embarazo o<br />
lactancia, que <strong>el</strong>abore <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica: las condiciones <strong>de</strong> la trabajadora en <strong>el</strong> 74%<br />
<strong>de</strong> los puestos <strong>de</strong> trabajo y en funcionamiento normal son en cuanto a seguridad radiológica las mismas<br />
que correspon<strong>de</strong>n a un miembro d<strong>el</strong> público, pero no po<strong>de</strong>mos <strong>de</strong>cir que no haya exposición ocupacional<br />
por baja que esta sea, ni tampoco olvidar <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> acci<strong>de</strong>ntes o inci<strong>de</strong>ntes potenciales, sobre<br />
todo cuando tales situaciones acarreen posibilidad <strong>de</strong> contaminación con sustancias radiactivas. Por tanto<br />
<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica indicará <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong> cada puesto <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong>jando claro<br />
que <strong>el</strong> mismo se establece en función <strong>de</strong> las dosis potenciales al trabajador y en comparación con los<br />
límites <strong>de</strong> dosis ocupacionales.<br />
Los trabajadores expuestos <strong>de</strong> categoría A no llegan al 21% <strong>de</strong> los potencialmente expuestos. La<br />
fría aplicación <strong>de</strong> esta conclusión reduciría muy consi<strong>de</strong>rablemente <strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosímetros personales<br />
necesarios y sobre todo la necesidad legal <strong>de</strong> vigilancia médica. Pero mientras exista riesgo <strong>de</strong> exposición<br />
o contaminación, por bajos que éstos sean, la forma más operativa <strong>de</strong> estimar la dosis <strong>de</strong> los trabajadores<br />
es la dosimetría personal. En cuanto a la vigilancia médica específica <strong>de</strong>berán ser los Servicios <strong>de</strong><br />
Prevención los que sin prejuicio <strong>de</strong> los mínimos legales, <strong>de</strong>terminen en que casos <strong>de</strong>berá hacerse<br />
mediante pruebas periódicas y que circunstancias llevan a requerir un estudio específico d<strong>el</strong> trabajador.<br />
En nuestro centro no existen puestos <strong>de</strong> trabajo con niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> riesgo 3, por lo que sólo situaciones<br />
<strong>de</strong> emergencia o <strong>de</strong> mala praxis pue<strong>de</strong>n conducir a dosis cercanas a los límites ocupacionales por<br />
exposición externa y contaminación radiactiva.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Real Decreto 298/2009 <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> marzo por <strong>el</strong> que se modifica <strong>el</strong> 39/1997<br />
[2] Ley Orgánica 3/2007 <strong>de</strong> 22 <strong>de</strong> marzo para la igualdad efectiva <strong>de</strong> mujeres y hombres<br />
[3]La protección <strong>de</strong> las trabajadoras gestantes expuestas a radiaciones ionizantes en <strong>el</strong> ámbito sanitario<br />
Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, 2003<br />
[4] Real Decreto 783/2001 <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> julio por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> Protección Sanitaria contra<br />
radiaciones ionizantes<br />
1371
DOSIMETRÍA OCUPACIONAL EN CARDIOLOGÍA<br />
INTERVENCIONISTA<br />
S.Chiriotti 1,� , M. Ginjaume 1 , E. Vañó 2,3 , R. Sánchez 2 , J.M. Fernán<strong>de</strong>z 2,3 ,<br />
M.A. Duch 1 , J. Sempau 1<br />
1 Instituto <strong>de</strong> Técnicas Energéticas – Universidad Politécnica <strong>de</strong> Cataluña (INTE-<br />
UPC). Barc<strong>el</strong>ona<br />
2 Servicio Física Médica. Hospital Clínico San Carlos. Madrid<br />
3 Departamento <strong>de</strong> Radiología. Universidad Complutense, 28040 Madrid<br />
RESUMEN<br />
Los procedimientos <strong>de</strong> cardiología intervencionista pue<strong>de</strong>n, en ocasiones, estar asociados a<br />
<strong>el</strong>evados niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> exposición d<strong>el</strong> personal sanitario cuando requieren tiempos <strong>de</strong> fluoroscopia<br />
prolongados y la adquisición <strong>de</strong> un gran número <strong>de</strong> imágenes o cuando no se utilizan los métodos<br />
<strong>de</strong> protección a<strong>de</strong>cuados. Los campos <strong>de</strong> radiación en las salas <strong>de</strong> cateterismo y la exposición <strong>de</strong><br />
dichos profesionales <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> muchos factores que comportan una distribución heterogénea <strong>de</strong><br />
la dosis recibida por <strong>el</strong> personal. El objetivo d<strong>el</strong> presente estudio consiste en <strong>de</strong>terminar<br />
experimentalmente la dosis equivalente en <strong>el</strong> cristalino y en las extremida<strong>de</strong>s, y la dosis efectiva<br />
d<strong>el</strong> personal sanitario que participa en procedimientos <strong>de</strong> cardiología intervencionista.<br />
Palabras claves: Dosimetría ocupacional, cardiología intervencionista, dosis en cristalino, dosis<br />
en extremida<strong>de</strong>s.<br />
ABSTRACT<br />
Interventional cardiology procedures can be associated with high lev<strong>el</strong>s of radiation exposure due<br />
to long fluoroscopy time and a large number of frames or because of a misuse of protective<br />
equipment. Radiation fi<strong>el</strong>ds in diagnostic x-ray rooms and the exposure of medical staff <strong>de</strong>pend on<br />
many factors. The aim of this study consists of measuring the equivalent dose to the eye lens and<br />
to the hands and to compute the effective dose received by personn<strong>el</strong> involved in interventional<br />
cardiology procedures. The work highlights the effectiveness of proper use of protection means<br />
and good training to ensure low radiation exposure.<br />
Key words: Occupational dose lev<strong>el</strong>s, interventional cardiology, eye lens dose, extremity doses.<br />
1. Introducción.<br />
Durante los últimos 20 años se ha producido un aumento en <strong>el</strong> número <strong>de</strong> técnicas intervencionistas, y<br />
en general un incremento en su complejidad, que en muchos casos está asociado con una mayor dosis<br />
impartida tanto al paciente como a los trabajadores [1, 2, 3]. La formación en protección radiológica<br />
<strong>de</strong> los profesionales <strong>de</strong> este ámbito conjuntamente con los avances que se han producido en los equipos<br />
<strong>de</strong> fluoroscopia está permitiendo reducir las dosis <strong>de</strong> los trabajadores potencialmente expuestos.<br />
� sabina.chiriotti@upc.edu<br />
1372
El objetivo principal d<strong>el</strong> presente estudio es <strong>de</strong>terminar experimentalmente la dosis equivalente en<br />
puntos <strong>de</strong> interés en extremida<strong>de</strong>s y cristalino d<strong>el</strong> personal que trabaja en cardiología intervencionista<br />
y <strong>de</strong>terminar mediante <strong>el</strong> método <strong>de</strong> doble dosimetría, recomendado por la ICPR 85 [2] y Wambersie<br />
and D<strong>el</strong>hove [4] la dosis efectiva recibida por <strong>el</strong> personal que trabaja en las salas <strong>de</strong> cateterismo. El<br />
estudio se ha llevado a cabo en <strong>el</strong> Hospital Clínico San Carlos (HCSC) <strong>de</strong> Madrid que dispone <strong>de</strong> gran<br />
experiencia en la optimización <strong>de</strong> la protección radiológica en este ámbito [5, 6] en <strong>el</strong> marco d<strong>el</strong> Plan<br />
<strong>de</strong> investigación y <strong>de</strong>sarrollo 2009-2011 d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear.<br />
Los procedimientos más frecuentes que se realizan en cardiología intervencionista (CI) son las<br />
coronariografías (procedimiento diagnóstico, d<strong>el</strong> que se realizan unos 1500 procedimientos al año en<br />
<strong>el</strong> HCSC) y angioplastias (procedimiento terapéutico, d<strong>el</strong> que se realizan unos 1000 al año). Aunque<br />
la complejidad <strong>de</strong> los procedimientos <strong>de</strong> cardiología es muy variable, las medianas <strong>de</strong> las dosis a los<br />
pacientes, pue<strong>de</strong>n ser un 40 − 70% superiores en los procedimientos terapéuticos.<br />
Por otra parte, como los campos <strong>de</strong> radiación en las salas <strong>de</strong> cateterismo y la exposición d<strong>el</strong> personal<br />
implicado en los procedimientos <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> diversos factores: d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> procedimiento, d<strong>el</strong> espesor<br />
d<strong>el</strong> paciente, <strong>de</strong> la posición y la experiencia d<strong>el</strong> cirujano, así como <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> protección<br />
utilizados, esto conlleva una distribución heterogénea <strong>de</strong> la dosis recibida por <strong>el</strong> personal involucrado.<br />
2. Material y métodos<br />
Las medidas <strong>de</strong> las dosis d<strong>el</strong> personal que trabaja en cardiología intervencionista se han realizado en <strong>el</strong><br />
Servicio <strong>de</strong> Hemodinámica d<strong>el</strong> HCSC en un total <strong>de</strong> 32 procedimientos, incluyendo 9 procedimientos<br />
diagnósticos (7 coronariografías, 2 cateterismos cardíacos) y 22 procedimientos terapéuticos (16<br />
angioplastias coronarias transluminales percutáneas (ACTPs), 4 ACTPs con coronariografías, 2<br />
valvuloplastias mitrales percutáneas (VMP) y una oclusión total). El control dosimétrico d<strong>el</strong> personal<br />
se llevó a cabo en tres salas <strong>de</strong> cateterismo equipadas con equipos Philips, mod<strong>el</strong>o Allura Xper FD10,<br />
que disponen <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> imagen digital <strong>de</strong> tipo pan<strong>el</strong> plano y <strong>de</strong> tubos <strong>de</strong> rayos X d<strong>el</strong> tipo<br />
MRC-GS.<br />
En este tipo <strong>de</strong> procedimientos pue<strong>de</strong>n permanecer en la sala <strong>de</strong> cateterismo hasta 4 profesionales: un<br />
cardiólogo sénior, un cardiólogo en formación y dos diplomados <strong>de</strong> enfermería (uno se encuentra al<br />
final <strong>de</strong> la camilla y <strong>el</strong> otro 34 , su<strong>el</strong>e <strong>de</strong>splazarse por diferentes puntos <strong>de</strong> la sala). De manera general<br />
un único cardiólogo interviene durante la operación, excepto cuando la intervención es más compleja<br />
en la que un segundo cardiólogo entra en la sala.<br />
Las medidas <strong>de</strong> protección radiológicas utilizadas por <strong>el</strong> personal (cardiólogos y enfermeros) d<strong>el</strong><br />
HCSC consisten en un d<strong>el</strong>antal plomado <strong>de</strong> 0.25 mm Pb (cruzado en la parte d<strong>el</strong>antera), un protector<br />
<strong>de</strong> tiroi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 0.5 mm Pb y en su mayoría, gafas plomadas <strong>de</strong> 0.75 mm Pb. A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong><br />
equipo <strong>de</strong> rayos x dispone <strong>de</strong> una cortinilla plomada <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la mesa <strong>de</strong> (0.5 mm Pb) y <strong>de</strong> una<br />
mampara suspendida d<strong>el</strong> techo, en la parte superior <strong>de</strong> la mesa también equivalente a 0.5 mm Pb tal y<br />
como se muestra en las figuras 1 y 2.<br />
34 Recibe <strong>el</strong> nombre <strong>de</strong> “enfermera <strong>de</strong> campo”.<br />
1373
Fig. 1. Personal involucrado durante una intervención <strong>de</strong> CI.<br />
Fig. 2. Uso <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> protección.<br />
La dosis ocupacional se ha evaluado utilizando dosímetros termoluminiscentes (TLDs) <strong>de</strong> alta<br />
sensibilidad <strong>de</strong> fluoruro <strong>de</strong> litio dopado con magnesio, cobre y fosforo (LiF:Mg,Cu,P) <strong>de</strong> 0.8 mm <strong>de</strong><br />
grosor y 4.8 mm <strong>de</strong> diámetro, GR-200A, comercializados por <strong>el</strong> Solid State Detector Laboratory<br />
(China). Se ha s<strong>el</strong>eccionado este material termoluminiscente porque tiene un número atómico próximo<br />
al tejido y presenta una alta sensibilidad a la radiación con un límite inferior <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> 0.2μSv,<br />
conveniente para po<strong>de</strong>r disponer <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> dosis por procedimiento individual [7].<br />
Los TLDs han sido calibrados en la calidad RQR-6 <strong>de</strong>finida en la norma IEC 61267 [8], en unida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> dosis equivalente personal a una profundidad <strong>de</strong> 10 mm y 0.07 mm, Hp(10) y Hp(0.07), en <strong>el</strong><br />
Laboratorio <strong>de</strong> Calibración y Dosimetría d<strong>el</strong> Instituto <strong>de</strong> Técnicas Energéticas <strong>de</strong> la Universidad<br />
Politécnica <strong>de</strong> Cataluña (INTE-UPC), acreditado por la Entidad Nacional <strong>de</strong> Acreditación, ENAC.<br />
Los <strong>de</strong>tectores se colocaron en portadosímetros <strong>de</strong> PVC <strong>de</strong> 5 mg/cm 2 <strong>de</strong> espesor, empleándose 2<br />
<strong>de</strong>tectores por punto <strong>de</strong> medida, excepto para las posiciones d<strong>el</strong> entrecejo y d<strong>el</strong> ojo en las que se ubicó<br />
un solo dosímetro. Los portadosímetros se situaron en 10 posiciones d<strong>el</strong> cuerpo d<strong>el</strong> cardiólogo que<br />
realiza la operación: en <strong>el</strong> entrecejo (E), a la altura <strong>de</strong> los ojos en <strong>el</strong> lateral próximo al tubo (CI),<br />
tiroi<strong>de</strong>s (T), hombro izquierdo (HI), a la altura d<strong>el</strong> tórax por encima (TE) y por <strong>de</strong>bajo (TB) d<strong>el</strong><br />
d<strong>el</strong>antal plomado, parte exterior <strong>de</strong> la mano izquierda (MI) y <strong>de</strong>recha (MD), a la altura <strong>de</strong> la tibia<br />
1374
izquierda (TI) y <strong>de</strong>recha (TD). También se colocaron 3 dosímetros en las gafas plomadas <strong>de</strong> las<br />
enfermeras <strong>de</strong> campo (izquierda (E-CI), entrecejo (E-E) y <strong>de</strong>recha (E-CD)). Se ha calculado la dosis<br />
equivalente personal Hp(10) para todas las posiciones excepto para los dosímetros situados en <strong>el</strong><br />
entrecejo, en las gafas y manos, para los que se ha <strong>de</strong>terminado Hp(0.07).<br />
Adicionalmente, en 4 <strong>de</strong> los procedimientos analizados se utilizaron conjuntamente con los TLDs,<br />
dosímetros <strong>de</strong> lectura directa d<strong>el</strong> tipo Dose Aware [9,10] situados sobre <strong>el</strong> d<strong>el</strong>antal <strong>de</strong> plomo <strong>de</strong> los<br />
cardiólogos y <strong>de</strong> las enfermeras <strong>de</strong> campo. Dichos dosímetros permiten visualizar en tiempo real la<br />
tasa <strong>de</strong> dosis equivalente durante <strong>el</strong> procedimiento y la dosis equivalente acumulada durante <strong>el</strong> mismo.<br />
3. Resultados<br />
Las medidas dosimétricas se han llevado a cabo en 32 procedimientos correspondientes a 5 tipos <strong>de</strong><br />
intervenciones <strong>de</strong> cardiología. En la Tabla 1 se muestra <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la mediana, media, mínimo y<br />
máximo <strong>de</strong> las dosis equivalentes, Hp(10) y Hp(0.07) para cada tipo <strong>de</strong> procedimiento analizado:<br />
ACTP, coronariografía, ACTP con coronariografía, valvuloplastia mitral, y cateterismo para los 10<br />
puntos monitorizados d<strong>el</strong> cardiólogo que realiza la operación. Las incertidumbres combinadas en<br />
cada punto <strong>de</strong> medida son d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n d<strong>el</strong> 4% (k=1), aunque en algunos casos presentan incertidumbres<br />
máximas d<strong>el</strong> 15 %.<br />
A<strong>de</strong>más, para cada procedimiento monitorizado, se han registrado los principales parámetros<br />
r<strong>el</strong>acionados con las dosis que reciben los pacientes; tiempo <strong>de</strong> fluoroscopia, <strong>el</strong> producto <strong>de</strong> dosis área<br />
(PDA) en fluoroscopia y en modo cine, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> imágenes adquiridas, <strong>el</strong> kerma en aire y la<br />
distancia d<strong>el</strong> foco al <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> imagen para po<strong>de</strong>r estudiar las corr<strong>el</strong>aciones entre éstas y las dosis<br />
equivalentes en manos y cristalino (ver tabla 2).<br />
Hp(d)<br />
[µSv]<br />
ACTP<br />
Coronari<br />
ografía<br />
ACTP +<br />
coro<br />
Valvulop<br />
lastia<br />
mitral<br />
Cateteris<br />
mo<br />
E CI T HI MI MD TI TD DT ET<br />
27 (39)<br />
(5 - 136)<br />
30 (32)<br />
(11 - 53)<br />
38 (43)<br />
(29 – 62)<br />
15 (15)<br />
(5 - 26)<br />
27 (27)<br />
(14 – 40)<br />
26 (43)<br />
(7 - 147)<br />
25 (28)<br />
(6 – 58)<br />
59 (85)<br />
(30 - 193)<br />
29 (29)<br />
(8 - 49)<br />
27 (27)<br />
(13 - 42)<br />
7 (19)<br />
(2 - 64)<br />
12 (11)<br />
(2 - 23)<br />
14 (15)<br />
(5 - 24)<br />
8 (8)<br />
(2 - 174)<br />
23 (23)<br />
(23 - 23)<br />
19 (45)<br />
(10 - 146)<br />
30 (29)<br />
(2 - 56)<br />
51 (50)<br />
(21 - 78)<br />
26 (26)<br />
(11 - 40)<br />
28 (28)<br />
(20 - 36)<br />
51 (55)<br />
(8 - 120)<br />
42 (63)<br />
(13 - 176)<br />
185 (224)<br />
(99 - 501)<br />
35 (35)<br />
(34 - 36)<br />
53 (53)<br />
(32 - 75)<br />
21 (30)<br />
(3 - 154)<br />
19 (20)<br />
(4 - 37)<br />
57 (79)<br />
(36 - 167)<br />
42 (42)<br />
(4 - 81)<br />
48 (48)<br />
(21 -75)<br />
16 (42)<br />
(7 - 356)<br />
10 (9)<br />
(5 - 13)<br />
29 (32)<br />
(15 - 54)<br />
150 (150)<br />
(28 - 273)<br />
20 (20)<br />
(15 - 25)<br />
29 (57)<br />
(6 - 326)<br />
11 (10)<br />
(3 - 20)<br />
32 (44)<br />
(16 - 96)<br />
133 (133)<br />
(18 - 247)<br />
23 (23)<br />
(20 - 27)<br />
3 (5)<br />
(2 - 23)<br />
7 (7)<br />
(5 – 8)<br />
3 (6)<br />
(3 - 14)<br />
20 (37 )<br />
(5 - 219)<br />
21 (23)<br />
(5 - 42)<br />
53 (74)<br />
(30 - 159)<br />
Tabla 1. Mediana, media, mínimo y máximo (en negrita mediana, y la media entre paréntesis; <strong>de</strong>bajo<br />
<strong>el</strong> rango <strong>de</strong> valores entre paréntesis) <strong>de</strong> la dosis equivalente personal en los distintos puntos<br />
monitorizados para cada procedimiento. Entrecejo (E), cristalino izquierdo (CI), tiroi<strong>de</strong>s (T), hombro<br />
izquierdo (HI), a la altura d<strong>el</strong> tórax por encima (ET) y <strong>de</strong>bajo (DT) d<strong>el</strong> d<strong>el</strong>antal plomado, mano<br />
izquierda (MI) y <strong>de</strong>recha (MD), tibia izquierda (TI) y <strong>de</strong>recha (TD). Se calcula Hp(10) excepto para<br />
las extremida<strong>de</strong>s y cristalino que se obtiene Hp(0.07).<br />
Tabla 2. Mediana y media <strong>de</strong> los parámetros radiológicos registrados para los procedimientos<br />
terapéuticos y diagnósticos respectivamente.<br />
2 (2)<br />
(2 - 2)<br />
-<br />
9( 9)<br />
(9 – 9)<br />
28 (28)<br />
(20 - 37)<br />
PDA PDA PDA Tiempo Número Kerma<br />
fluoroscopia modo cine total fluoroscopia imágenes en aire<br />
[Gy· cm 2 ] [Gy· cm 2 ] [Gy· cm 2 ] [s] [mGy]<br />
Terapéuticos 33.1 (53.5 ) 46.0 (54.0) 77.4 (107.6) 984 (1093) 1215 (1282) 1222.4 (1611.4)<br />
Diagnósticos 20.5 (33.9 ) 40.5( 44.1) 63.2 (78.1) 558 (716) 880 (1011) 1044.4 (1235.0)<br />
1375
La dosis equivalente personal, Hp(0.07), medida por procedimiento en las enfermeras <strong>de</strong> campo se<br />
presenta en la tabla 3. Aunque dichos valores resultan ser muy bajos, <strong>de</strong> manera puntual se registraron<br />
algunas tasas <strong>de</strong> dosis significativas en los dosímetros <strong>de</strong> lectura directa d<strong>el</strong> tipo Philips Dose Aware.<br />
La tasa <strong>de</strong> dosis máxima medida durante una valvuloplastia mitral ha sido d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 9 mSv/h,<br />
probablemente porque la enfermera permaneció en algún momento junto al paciente sin la protección<br />
<strong>de</strong> la mampara.<br />
Hp(0.07) [µSv] E-CI E-E E-CD<br />
Mediana (media) 6 (14) 23 (30) 19 (23)<br />
Máximo 59 89 58<br />
Mínimo 3 3 2<br />
Tabla 3. Mediana, media, mínimo y máximo <strong>de</strong> la dosis equivalente personal, Hp(0.07), medida en las<br />
gafas <strong>de</strong> la enfermera <strong>de</strong> campo. (Izquierda (E-CI), entrecejo (E-E) y <strong>de</strong>recha (E-CD)).<br />
Las estimaciones <strong>de</strong> las dosis efectuadas con los dosímetros Dose Aware se encuentran <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong><br />
+40 y <strong>el</strong> -10% respecto a los dosímetros TLD situados sobre <strong>el</strong> d<strong>el</strong>antal plomado. Estas diferencias son<br />
consistentes con las obtenidas en estudios similares [11] y ponen <strong>de</strong> manifiesto <strong>el</strong> interés <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r<br />
disponer <strong>de</strong> una indicación en tiempo real <strong>de</strong> la exposición d<strong>el</strong> personal. No obstante, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> los<br />
dosímetros <strong>de</strong> lectura directa solo se recomienda como dosimetría operacional y no como sustituto d<strong>el</strong><br />
dosímetro oficial [12].<br />
En los gráficos <strong>de</strong> las figuras 3 y 4 se muestran los valores d<strong>el</strong> máximo, mediana, media y <strong>el</strong> mínimo<br />
<strong>de</strong>terminados por intervención para <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> los procedimientos terapéuticos y diagnósticos,<br />
respectivamente.<br />
Fig. 3. Dosis ocupacionales medidas para los procedimientos terapéuticos en los 10 puntos<br />
monitorizados d<strong>el</strong> cardiólogo. Se calcula Hp(10) excepto para las extremida<strong>de</strong>s y cristalino que<br />
se obtiene Hp(0.07). (Ver tabla 1).<br />
1376
Fig. 4. Dosis ocupacionales medidas en Hp(d) para los procedimientos diagnósticos en los 10<br />
puntos monitorizados d<strong>el</strong> cardiólogo. Se calcula Hp(10) excepto para las extremida<strong>de</strong>s y cristalino<br />
que se obtiene Hp(0.07). (Ver tabla 1).<br />
4. Discusión<br />
Consi<strong>de</strong>rando <strong>el</strong> número total <strong>de</strong> intervenciones que se realizan y <strong>el</strong> número <strong>de</strong> personas que forman<br />
parte d<strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> Cardiología d<strong>el</strong> HCSC, la carga <strong>de</strong> trabajo media <strong>de</strong> los cardiólogos que han<br />
participado en <strong>el</strong> estudio equivale a unos 230 procedimientos diagnósticos y 160 terapéuticos<br />
durante un año. Teniendo en cuenta los datos <strong>de</strong> la tabla 1 y esta carga <strong>de</strong> trabajo se estima una dosis<br />
efectiva anual <strong>de</strong> 4 mSv por cardiólogo utilizando <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> Wambersie and D<strong>el</strong>hove [4]<br />
(ecuación (1)):<br />
(1)<br />
Don<strong>de</strong> es la dosis <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> d<strong>el</strong>antal plomado a la altura d<strong>el</strong> tórax y es la dosis encima d<strong>el</strong><br />
d<strong>el</strong>antal.<br />
De manera similar se obtiene que la dosis equivalente en manos que recibirían en un año es <strong>de</strong> 30<br />
mSv y la dosis estimada en cristalino es <strong>de</strong> 15 mSv (si no se tiene en cuenta la atenuación que<br />
suponen adicionalmente las gafas plomadas), valores muy inferiores a los límites <strong>de</strong> dosis<br />
equivalente legalmente establecidos 35 .<br />
Si se comparan los valores <strong>de</strong> dosis obtenidos en este estudio con los medidos años atrás en <strong>el</strong><br />
mismo hospital por Vañó et. al. (1998) [5] se pue<strong>de</strong> apreciar un notable <strong>de</strong>scenso <strong>de</strong> las dosis<br />
recibidas por los cardiólogos; la máxima dosis registrada en <strong>el</strong> presente estudio es d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> los<br />
500μSv en la mano izquierda, en cambio en <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> 1998 se obtuvo un valor máximo <strong>de</strong> la<br />
dosis en ese punto 3 veces superior. Estos valores <strong>de</strong>stacan la importancia <strong>de</strong> utilizar correctamente<br />
los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> protección.<br />
Así mismo, <strong>de</strong>be señalarse que con los programas <strong>de</strong> formación en protección radiológica, las dosis<br />
a los pacientes han disminuido sustancialmente en este Centro y la utilización <strong>de</strong> los dispositivos <strong>de</strong><br />
protección radiológica es ahora mucho más regular que hace unos años. No obstante <strong>de</strong>be tenerse<br />
presente que cuando los profesionales tienen algún control dosimétrico adicional, su<strong>el</strong>en ser más<br />
cuidadosos en su protección radiológica personal que en las condiciones <strong>de</strong> rutina por lo que los<br />
35 El límite <strong>de</strong> dosis para manos es <strong>de</strong> 500 mSv/año y para <strong>el</strong> cristalino es <strong>de</strong> 150 mSv/año (BOE n. 178<br />
<strong>de</strong> 26/07/2001).<br />
1377
esultados <strong>de</strong> unas pocas medidas en una sala <strong>de</strong> cateterismo no pue<strong>de</strong> siempre garantizar unas<br />
condiciones <strong>de</strong> trabajo a<strong>de</strong>cuadas en las salas <strong>de</strong> cateterismo.<br />
Los resultados <strong>de</strong> este estudio son comparables con los valores <strong>de</strong> la mediana <strong>de</strong> las dosis<br />
equivalentes en manos, tibia y en <strong>el</strong> cristalino obtenidos en <strong>el</strong> marco d<strong>el</strong> proyecto europeo<br />
ORAMED [3]. Dicho estudio resalta que, cuando no se aplican las medidas <strong>de</strong> protección a<strong>de</strong>cuada,<br />
los valores <strong>de</strong> dosis efectiva pue<strong>de</strong>n ser superiores y en particular se pue<strong>de</strong>n superar los límites<br />
legales <strong>de</strong> dosis equivalente en cristalino y manos.<br />
5. Conclusiones<br />
Extrapolando la dosis equivalente obtenida por procedimiento y la carga <strong>de</strong> trabajo d<strong>el</strong> personal que<br />
ha participado en <strong>el</strong> estudio, los valores <strong>de</strong> dosis efectiva y <strong>de</strong> dosis equivalentes en <strong>el</strong> cristalino y en<br />
las extremida<strong>de</strong>s que recibiría anualmente <strong>el</strong> personal involucrado en <strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> cardiología<br />
intervencionista d<strong>el</strong> HCSC son inferiores a 3/10 <strong>de</strong> los límites <strong>de</strong> dosis establecidos por la<br />
normativa. Esta reducción, significativa en comparación con estudios anteriores [5], es <strong>de</strong>bida,<br />
principalmente, por los programas <strong>de</strong> formación en protección radiológica y por <strong>el</strong> uso a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong><br />
los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> protección.<br />
Por otra parte, <strong>el</strong> estudio también ha puesto <strong>de</strong> manifiesto la utilidad <strong>de</strong> los dosímetros <strong>de</strong> lectura<br />
directa para facilitar una mejor implantación <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> protección. En particular, para<br />
i<strong>de</strong>ntificar las situaciones o posiciones <strong>de</strong> mayor exposición a la radiación.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Stratis A. I., Anthopoulos P. L., Gavaliatsis I. P., Ifantis G. P, Salahas A. I., Anton<strong>el</strong>lis I. P, Tavernarakis G.<br />
P, and Molfetas M. I. “Patient dose in cardiac radiology,” H<strong>el</strong>lenic J. Cardiol. 50 (2009) 17–25.<br />
[2] ICRP Publication 85. Avoidance of radiation injuries from medical interventional procedures. Ann ICRP.<br />
Oxford, UK: Pergamon, Elsevier Science Ltd, 2000; 30(2).<br />
[3] Donadille L., Carinou E., Bro<strong>de</strong>cki M., Domienik J., Jankowski J., Koukorava C., Krim S., Niko<strong>de</strong>mova D.,<br />
Ruiz-Lopez N., Sans-Mercé M., Stru<strong>el</strong>ens L., Vanhavere F., Zaknoune R., Staff ey<strong>el</strong>ens and extremity exposure<br />
in interventional cardiology: Results of the ORAMED project. Radiation Measurements (2011), submitted.<br />
[4] Wambersie, A and D<strong>el</strong>hove, J. Radiation protection in diagnostic radiology, a <strong>de</strong>bate practice: how to wear<br />
the individual dosemeters? J. B<strong>el</strong>ge Radiol. 76 (6) 382-385 (1993).<br />
[5] Vaño E, González L, Guib<strong>el</strong>al<strong>de</strong> E, Fernán<strong>de</strong>z J M, Radiation exposure to medical staff in interventional and<br />
cardiac radiology. Br. J. Radiol. 77(1998) 954-960.<br />
[6] Vaño E, González L, Fernan<strong>de</strong>z J M, Alonso F, Macaya C. Occupational radiation doses in interventional<br />
cardiology: a 15-year follow-up. Br. J. Radiol. 79 (2006), 383–388.<br />
[7] M. Ginjaume, X. Ortega, M.A. Duch, N. Jornet, A. Sánchez-Reyes. Characteristics of LiF: Mg, Cu, P for<br />
clinical applications. Radiat. Protec.Dosim. 85, 389- 391,1999.<br />
[8] International Electrotechnical Commission. Medical diagnostic X-ray equipmentradiation conditions for use<br />
in the <strong>de</strong>termination of characteristics. IEC, 61267, 1994.<br />
[9] Philips Electronics, Dose Aware Personal Dose Meter System.<br />
http://www.healthcare.philips.com/main/products/Solutions/DoseAware/in<strong>de</strong>x.wpd (2011)<br />
[10] Sanchez R, Vaño E, Fernan<strong>de</strong>z JM, Gallego JJ. Staff Radiation Doses in a Real-Time Display Insi<strong>de</strong> the<br />
Angiography Room. Cardiovasc Intervent Radiol, 2010, Aug 6.<br />
[11] Stru<strong>el</strong>ens L., Clairand I., Bordy J-M., Carinou E., Daures J., Debroas J., Denozière M., Donadille L.,<br />
Ginjaume M., Itié C., Koukorava C., Krim S., Martin P., Sans-Mercé M., Mol H., Vanhavere F. Use of active<br />
personal dosemeters in interventional radiology/cardiology: tests in hospitals. Results of the ORAMED project. .<br />
Radiation Measurements (2011), submitted.<br />
[12] Ginjaume M. Performance and approval procedures for active personal dosemeters. Radiat. Prot. Dosim.<br />
2010, pp 1-6.<br />
1378
MEDIDA EXPERIMENTAL DE LA FRACCIÓN DE<br />
DISPERSIÓN TC EN CRÁNEO Y CUERPO PARA EQUIPOS DE<br />
TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA 64 CORTES<br />
G.Sánchez 1,� , G. Haro 1 , M. Herrador 1<br />
1 HU Virgen d<strong>el</strong> Rocío, UGC Radiofísica, Sevilla<br />
RESUMEN<br />
En dos <strong>de</strong> los métodos <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> blindajes propuestos en <strong>el</strong> documento nº 147 d<strong>el</strong> National<br />
Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) se utiliza como parámetro la fracción<br />
<strong>de</strong> dispersión, aproximando su valor a una constante, alternativamente tampoco existen en la<br />
literatura valores experimentales para la mayoría <strong>de</strong> los equipos. En este trabajo se han medido<br />
experimentalmente las fracciones <strong>de</strong> dispersión en cráneo y cuerpo para dos equipos multicorte <strong>de</strong><br />
64 canales. Para craneo los factores <strong>de</strong> dispersión son un 23% (Philips) y 27% (Toshiba)<br />
superiores al propuesto, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los <strong>de</strong> cuerpo 7% inferior (Philips) y un 46% superior<br />
(Toshiba), para esta última región se han obtenido valores teóricos adicionales a partir <strong>de</strong> las<br />
distribuciones <strong>de</strong> isodosis proporcionadas por los fabricantes, resultando mucho más<br />
consevadores, 68% (Philips) y 200% (Toshiba) superiores. Al aplicar los valores experimentales al<br />
cálculo <strong>de</strong> los espesores <strong>de</strong> blindaje <strong>de</strong> una sála estándar la diferencia máxima es <strong>de</strong> 0.12 mm <strong>de</strong><br />
plomo. Para los valores obtenidos <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> dosis la diferencia es <strong>de</strong> 0.36 mm <strong>de</strong> plomo<br />
(Toshiba) y 0.08 mm <strong>de</strong> plomo (Philips).<br />
Palabras claves: blindajes, tomografía computarizada, fracción <strong>de</strong> dispersión.<br />
ABSTRACT<br />
Two methods of shi<strong>el</strong>ding calculation proposed in the paper n º 147 of the National Council on<br />
Radiation Protection and Measurements (NCRP) used as parameter the scatter fraction, bringing<br />
its value to a constant, alternativ<strong>el</strong>y not exist in the literature experimental values for the<br />
equipment. In this work we have measured scatter fractions in head and body for two 64-chann<strong>el</strong><br />
multislice equipment. For head scatter fraction are 23% (Philips) and 27% (Toshiba) greater than<br />
proposed in NCRP, for body the values are 7% lower (Philips) and 46% higher (Toshiba),<br />
additionally theoretical values are obtained from isodose distributions provi<strong>de</strong>d by the<br />
manufacturers, 68% (Philips) and 200% (Cough-hiba) greater than NCRP. By applying the<br />
experimental values to calculate the thickness of shi<strong>el</strong>ding room, the maximum difference is 0.12<br />
mm of lead. For the values obtained from dose curves the difference is 0.36 mm of lead (Toshiba)<br />
and 0.08 mm lead (Philips).<br />
Key Words: Shi<strong>el</strong>dings, computed tomography, scatter fraction.<br />
1. Introducción.<br />
Existen diferentes formalismos para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> blindajes en equipos <strong>de</strong> tomografía<br />
computarizada, los propuestos en <strong>el</strong> documento 147 d<strong>el</strong> NCRP [1] gozan <strong>de</strong> gran aceptación. En <strong>el</strong><br />
citado protocolo aparecen tres métodos para calcular <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> las barreras estructurales, <strong>el</strong><br />
primero basado en <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> dosis normalizado pon<strong>de</strong>rado en la periferia, nCTDI100,p [2] , <strong>el</strong><br />
segundo basado en <strong>el</strong> producto Dosis Longitud, DLP [2] , y <strong>el</strong> tercero basado en los mapas <strong>de</strong><br />
isodosis proporcionados por los fabricantes <strong>de</strong> los equipos.<br />
� gerardo.sanchez.sspa@junta<strong>de</strong>andalucia.es<br />
1379
Los dos primeros formalismos implican <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> dos factores in<strong>de</strong>pendientes d<strong>el</strong> equipo,<br />
<strong>de</strong>nominados fracciones <strong>de</strong> dispersión TCen cráneo y en cuerpo respectivamente, según la zona<br />
d<strong>el</strong> paciente don<strong>de</strong> se produce la dispersión d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación primario. Dado que esta hipótesis<br />
es una aproximación y prácticamente no existen en la literatura valores experimentales para<br />
mod<strong>el</strong>os concretos [3] , resulta interesante medir experimentalmente <strong>el</strong> valor (para una <strong>de</strong>terminada<br />
s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> exploración, tensión pico, FOV, colimación, etc), sobre todo en<br />
aqu<strong>el</strong>los mod<strong>el</strong>os posteriores a la publicación d<strong>el</strong> documento, que coinci<strong>de</strong> a<strong>de</strong>más que son los que<br />
tienen mayor número <strong>de</strong> canales <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores y en general un haz <strong>de</strong> radiación mayor en <strong>el</strong> eje z.<br />
2. Material y métodos.<br />
Se han utilizado dos Tomógrafos Computarizados <strong>de</strong> 64 cortes, mod<strong>el</strong>os Philips Brilliance 64<br />
y Toshiba Aquilion 64. Un dosímetro Radcal 9010 con cámaras <strong>de</strong> ionización calibradas mod<strong>el</strong>os<br />
10x5-1800 y 10x5-3ct, como material dispersor dos maniquíes estándar <strong>de</strong> metacrilato (Nuclear<br />
Associates) <strong>de</strong> 16 y 32 cm <strong>de</strong> diámetro respectivamente.<br />
Se ha medido <strong>el</strong> kerma secundario en aire para cráneo y cuerpo en <strong>el</strong> eje longitudinal a<br />
distancias <strong>de</strong> 1 m en la parte posterior d<strong>el</strong> gantry y a 1m, 2 m y 3m, en la parte anterior.<br />
Se han utilizado para cada equipo las tensiones pico y colimaciones máximas posibles, 140<br />
kVp y 4 cm para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> Philips y 135 kVp y 3.2 cm para <strong>el</strong> Toshiba, se han s<strong>el</strong>eccionado en<br />
cada caso un campo <strong>de</strong> visión (FOV) para cráneo o cuerpo según la fracción <strong>de</strong> dispersión que se<br />
estaba midiendo. El mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> Toshiba introduce una cuña según <strong>el</strong> FOV, <strong>de</strong> modo que <strong>el</strong> CTDI<br />
no es igual para los FOV <strong>de</strong> cráneo que <strong>de</strong> cuerpo aunque se mantengan constantes <strong>el</strong> resto <strong>de</strong><br />
parámetros, obviamente afecta también a la radiación dispersa.<br />
También se ha medido por <strong>el</strong> procedimiento clásico <strong>el</strong> nCTDI100,p para cada protocolo<br />
utilizado.El valor <strong>de</strong> las fracciones <strong>de</strong> dispersión se ha obtenido mediante la expresión:<br />
1<br />
K sec ( mGy)<br />
� pitch<br />
�<br />
Longitud ( cm)<br />
� carg<br />
a(<br />
mAs)<br />
� CDTI<br />
� (1)<br />
n<br />
100,<br />
p<br />
( mGy/<br />
mAs)<br />
Alternativamente a partir <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> isodosis proporcionadas por <strong>el</strong> fabricante se han<br />
obtenido un segundo valor para las fracciones <strong>de</strong> dispersión en cuerpo.<br />
Finalmente se ha analizado la influencia sobre los espesores <strong>de</strong> blindaje d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> los<br />
distintos valores, suponiendo 150 exploraciones semanales, 30 <strong>de</strong> cráneo (con 25 cm <strong>de</strong> longitud<br />
<strong>de</strong> exploración y 300 mAs/rotación) y 120 <strong>de</strong> cuerpo (con 70 cm <strong>de</strong> longitud y 300 mAs/rotación).<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Las medidas experimentales para <strong>el</strong> kerma secundario en aire y <strong>el</strong> índice <strong>de</strong> dosis pon<strong>de</strong>rado<br />
normalizado se muestran en las siguientes tablas:<br />
1380
Tabla No.1 Medidas Philips Brilliance.<br />
Maniquí Posición<br />
nCTDI100,p<br />
(mGy/mAs)<br />
Kerma<br />
(�Gy)<br />
Cráneo 1 m Posterior Gantry 0.174 12.08<br />
Cráneo 1 m Anterior Gantry 0.174 10.54<br />
Cráneo 2m Anterior Gantry 0.174 2.57<br />
Cráneo 3m Anterior Gantry 0.174 1.12<br />
Cuerpo 1 m Posterior Gantry 0.105 17.88<br />
Cuerpo 1 m Anterior Gantry 0.105 18.75<br />
Cuerpo 2m Anterior Gantry 0.105 4.52<br />
Cuerpo 3m Anterior Gantry 0.105 4.98<br />
Tabla No.2 Medidas Toshiba Aquilion.<br />
Maniquí Posición<br />
nCTDI100,p<br />
(mGy/mAs)<br />
Kerma<br />
(�Gy)<br />
Cráneo 1 m Posterior Gantry 0.267 14.95<br />
Cráneo 1 m Anterior Gantry 0.267 13.65<br />
Cráneo 2m Anterior Gantry 0.267 3.30<br />
Cráneo 3m Anterior Gantry 0.267 1.08<br />
Cuerpo 1 m Posterior Gantry 0.119 26.59<br />
Cuerpo 1 m Anterior Gantry 0.119 21.74<br />
Cuerpo 2m Anterior Gantry 0.119 5.47<br />
Cuerpo 3m Anterior Gantry 0.119 1.66<br />
A continuación se muestran los resultados obtenidos para los dos parámetros<br />
experimentalmente y a partir d<strong>el</strong> diagrama <strong>de</strong> dosis para <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> cuerpo que es <strong>el</strong> único<br />
proporcionado por los fabricantes.<br />
Tabla No.3 Valores <strong>de</strong> la fracción <strong>de</strong> dispersión d<strong>el</strong> equipo Toshiba.<br />
Fracción<br />
dispersión<br />
�cráneo(cm -1 )<br />
�<br />
�cuerpo(cm -1 )<br />
NCRP 147 Aquilion<br />
Experimental<br />
Aquilion<br />
Isodosis<br />
9.0 · 10 -5 11.4 · 10 -5 -<br />
3.0 · 10 -4 4.38 · 10 -4 9.0 · 10 -4<br />
1381
Tabla No.4 Valores <strong>de</strong> la fracción <strong>de</strong> dispersión d<strong>el</strong> equipo Philips.<br />
Fracción<br />
dispersión<br />
�cráneo(cm -1 )<br />
�<br />
�cuerpo(cm -1 )<br />
NCRP 147 Brilliance<br />
Experimental<br />
Brilliance<br />
Isodosis<br />
9.0 · 10 -5 11.1 ·10 -5 -<br />
3.0 · 10 -4 2.79 ·10 -4 5.0 · 10 -4<br />
Para cráneo los valores experimentales son un 23% y 27% superiores al propuesto, en <strong>el</strong> caso<br />
<strong>de</strong> los <strong>de</strong> cuerpo para <strong>el</strong> equipo Brilliance <strong>el</strong> valor d<strong>el</strong> documento es muy próximo al medido, 7%<br />
inferior, mientras que para <strong>el</strong> Aquilion la medida experimental es un 46% superior.<br />
Los diagramas suministrados son más conservadores y <strong>de</strong> <strong>el</strong>los se <strong>de</strong>ducen valor superiores a<br />
los obtenidos empíricamente.<br />
Simulando una sala estándar se encuentra que a efectos <strong>de</strong> blindaje <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> las medidas<br />
experimentales implicaría un aumento máximo <strong>de</strong> 0.12 mm <strong>de</strong> plomo en <strong>el</strong> caso más <strong>de</strong>sfavorable,<br />
con los mapas <strong>de</strong> isodosis <strong>el</strong> aumento es <strong>de</strong> 0.36 y 0.08 mm <strong>de</strong> plomo para <strong>el</strong> equipo Aquilion y <strong>el</strong><br />
Brilliance respectivamente.<br />
4. Conclusiones.<br />
Los valores <strong>de</strong> fracción <strong>de</strong> dispersión son <strong>de</strong>pendientes d<strong>el</strong> equipo y por tanto <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> un<br />
valor constante es una aproximación, no siempre conservadora, que se sustenta en <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong> que<br />
al ser la atenuación exponencial no influye <strong>de</strong> manera tan crítica en términos <strong>de</strong> espesor <strong>de</strong><br />
blindaje.<br />
El uso habitual <strong>de</strong> otras hipótesis conservadores al realizar un estudio <strong>de</strong> blindajes minimiza<br />
aún <strong>el</strong> impacto <strong>de</strong> esta aproximación.<br />
Si no se dispone <strong>de</strong> un valor experimental específico para <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> tomografo propio en<br />
la literatura y como es habitual no existe la posibilidad <strong>de</strong> medirlo previamente, se pue<strong>de</strong> a partir<br />
<strong>de</strong> los diagramas <strong>de</strong> isodosis obtener un segundo conjunto <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong><br />
dispersión, y en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que sean más conservadores, utilizarlos para valorar su influencia sobre<br />
las necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> blindaje <strong>de</strong> una sala antes <strong>de</strong> su implantación.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Archer B.R., Gray. J.E.,et al. Examples of Shi<strong>el</strong>ding Calculations.Structural Shi<strong>el</strong>ding Design for Medical<br />
X-Ray Imaging Facilities. NCRP. 2004.<br />
[2] Ruiz Manzano P., Ginjaume Ejido M., et al. Dosimetría en Tomografía Computarizada (TC). <strong>SEFM</strong>. 2004<br />
[3] Larson S.C., Goodsitt M.M., et al. Comparison of the CT scatter fractions provi<strong>de</strong>d in NCRP report nº.<br />
147 to scanner-specific scatter fractions and the consequences for calculated barrier thickness. Health Physics<br />
2007; 93(2):165-70<br />
1382
OPTIMIZACIÓN DE BLINDAJES. ¿CRITERIO ALARA?<br />
E.Corredoira 1,� , A. Serrada 1 , C. Huerga 1 , C. Huertas 1 , J.A. Sen<strong>de</strong> 1 , N. Lukero 1 , J.<br />
Ordóñez 1 , R. Plaza 1 .<br />
1 Hospital Universitario La Paz, Servicio <strong>de</strong> Radiofísica-Radioprotección, Paseo <strong>de</strong> La<br />
Cast<strong>el</strong>lana 261, 28046 Madrid.<br />
RESUMEN<br />
El objetivo d<strong>el</strong> presente trabajo es valorar la reducción <strong>de</strong> dosis que supone sobreblindar <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o<br />
<strong>de</strong> una sala <strong>de</strong> braquiterapia <strong>de</strong> alta tasa <strong>de</strong> dosis ubicada en <strong>el</strong> piso superior <strong>de</strong> un laboratorio <strong>de</strong><br />
radiofarmacia. En la autorización inicial no se incluía <strong>el</strong> blindaje adicional d<strong>el</strong> su<strong>el</strong>o y se<br />
consi<strong>de</strong>raba al personal d<strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> radiofarmacia trabajadores expuestos y factor <strong>de</strong><br />
ocupación ½. Para una fuente <strong>de</strong> 10 Ci <strong>de</strong> 192 Ir, consi<strong>de</strong>rando una carga <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> 15<br />
fracciones a la semana y 6 Gy/fracción la tasa permitida es <strong>de</strong> 167 µSv/h en <strong>el</strong> laboratorio. La<br />
inspección d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear mi<strong>de</strong> una tasa <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> 100 µSv/h y conce<strong>de</strong> una<br />
autorización provisional solicitando un nuevo estudio <strong>de</strong> seguridad en <strong>el</strong> que se consi<strong>de</strong>re al<br />
personal que trabaja en <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> radiofarmacia, a efectos <strong>de</strong> la instalación <strong>de</strong> braquiterapia<br />
como público. Para cumplir con estos requisitos se añadió al su<strong>el</strong>o <strong>de</strong> la habitación 14 mm <strong>de</strong><br />
plomo. La nueva tasa <strong>de</strong> dosis fue <strong>de</strong> 8.3 µSv/h. La dosis máxima mensual recibida por <strong>el</strong> personal<br />
<strong>de</strong> radiofarmacia es 0.2 mSv, no habiéndose incrementado <strong>de</strong>bido a la utilización d<strong>el</strong> equipo <strong>de</strong><br />
alta tasa. El coste económico d<strong>el</strong> plomado d<strong>el</strong> su<strong>el</strong>o fue <strong>de</strong> 12000 euros.<br />
Palabras claves: alta tasa, blindajes, criterio ALARA.<br />
ABSTRACT<br />
The aim of this study is to evaluate the dose reduction due to over shi<strong>el</strong>ding the floor of a high<br />
dose rate brachytherapy room located on the top floor of a radiopharmaceutical laboratory. In the<br />
initial authorization additional floor shi<strong>el</strong>ding was not inclu<strong>de</strong>d and the radiopharmaceutical<br />
personn<strong>el</strong> were consi<strong>de</strong>red as exposed workers and occupancy factor ½. For a 10 Ci 192 Ir source<br />
and a workload of 15 fractions a week and 6 Gy/fraction, the dose rate allowed in the laboratory is<br />
167 µSv/h. The Nuclear safety agency inspection measures a 100 µSv/h dose rate. They gave us a<br />
provisional authorization requesting a new safety study consi<strong>de</strong>ring the staff that works on the<br />
laboratory as public member for the brachytherapy facility. To be fullfilled with that requirement<br />
14 mm of lead was ad<strong>de</strong>d to the room floor. The new dose rate was 8.3 µSv/h. Maximum monthly<br />
dose rate received by radiopharmacy staff is 0.2 mSv, without increment due to high dose rate<br />
aplications. The floor shi<strong>el</strong>ding cost was 12000 euros.<br />
Key Words: high dose rate, shi<strong>el</strong>ding, ALARA criteria<br />
1. Objetivo.<br />
En <strong>el</strong> Hospital Universitario La Paz, una habitación blindada preparada para realizar tratamientos<br />
<strong>de</strong> baja tasa <strong>de</strong> dosis con 137 Cs, se <strong>de</strong>bía transformar en una habitación para realizar tratamientos<br />
<strong>de</strong> alta tasa <strong>de</strong> dosis con 192 Ir al menor coste posible. El objetivo d<strong>el</strong> presente trabajo es valorar la<br />
reducción <strong>de</strong> dosis que supone sobreblindar <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o <strong>de</strong> esta sala ubicada en <strong>el</strong> piso superior <strong>de</strong> un<br />
laboratorio <strong>de</strong> radiofarmacia.<br />
� ecorredoira.hulp@salud.madrid.org<br />
1383
2. Material y métodos.<br />
Las aplicaciones <strong>de</strong> braquiterapia se realizarían en la habitación 1 <strong>de</strong> la planta baja d<strong>el</strong> edificio <strong>de</strong><br />
medicina nuclear. El diseño original <strong>de</strong> la habitación se realizó para albergar un equipo <strong>de</strong> carga<br />
diferida <strong>de</strong> baja tasa <strong>de</strong> dosis con fuentes <strong>de</strong> 137 Cs. El nuevo equipo sería <strong>de</strong> alta tasa <strong>de</strong> dosis con<br />
fuente <strong>de</strong> 192 Ir <strong>de</strong> la casa Nucletron mod<strong>el</strong>o Micros<strong>el</strong>ectron Digital V.3. Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong><br />
blindajes se utiliza <strong>el</strong> documento “Radiation Protection in the Design of Radiotherapy Facilities”<br />
Safety Reports Series nº 47 <strong>de</strong> la IAEA, Viena 2006. (1) . Se calcula para una fuente <strong>de</strong> 192 Ir <strong>de</strong> 10 Ci<br />
(370 GBq) <strong>de</strong> TKRA (tasa <strong>de</strong> kerma en aire <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> actividad 1) = 0,11 (µGy.MBq -<br />
1 )/(m 2 .h). Con este equipo se realizarán sobreimpresiones <strong>de</strong> 6 Gy/fracción 15 fracciones como<br />
máximo por semana. La duración media d<strong>el</strong> tratamiento se consi<strong>de</strong>ra 6 minutos (0,1 horas).<br />
Se utiliza la ecuación 37 página 103 <strong>de</strong> la referencia (1)<br />
B =<br />
P´ d 2<br />
TKRA´ A´ t ´ n´T<br />
Siendo:<br />
P= la dosis límite <strong>de</strong> diseño (µSv/semana)<br />
d= distancia <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> la fuente al punto <strong>de</strong> interés <strong>de</strong>trás <strong>de</strong> la barrera (m)<br />
TKRA= tasa <strong>de</strong> kerma en aire <strong>de</strong> referencia para una fuente <strong>de</strong> actividad unidad<br />
A= Actividad total (MBq)<br />
t= duración media d<strong>el</strong> tratamiento (h)<br />
n= número <strong>de</strong> tratamientos a la semana<br />
T = factor <strong>de</strong> ocupación<br />
En las distintas zonas tenemos:<br />
1<br />
µGyMBq<br />
( 2<br />
�<br />
m<br />
h<br />
)<br />
1384
Tabla Nº 1. Datos para cálculo <strong>de</strong> blindajes en las distintas zonas.<br />
Lugar P T d(m) B Hormigón<br />
(mm)<br />
Almacén. Se<br />
colocará <strong>el</strong><br />
puesto <strong>de</strong><br />
control d<strong>el</strong><br />
equipo <strong>de</strong><br />
alta tasa<br />
Puerta<br />
Habitación 2<br />
Calle<br />
Su<strong>el</strong>o<br />
Trabajadores<br />
expuestos. Zona<br />
controlada. P se<br />
consi<strong>de</strong>ra 3/10<br />
<strong>de</strong> 20 mSv al<br />
año para 48<br />
semanas al año<br />
Trabajadores<br />
expuestos. Zona<br />
controlada. P se<br />
consi<strong>de</strong>ra 3/10<br />
<strong>de</strong> 20 mSv al<br />
año para 48<br />
semanas al año<br />
Miembros d<strong>el</strong><br />
público.<br />
Paciente<br />
ingresado (1/10<br />
mSv/semana)<br />
Miembros d<strong>el</strong><br />
público. 1 mSv<br />
al año y 48<br />
semanas al año<br />
Laboratorio.<br />
Trabajadores<br />
expuestos. 3/10<br />
<strong>de</strong> 20 mSv al<br />
año para 48<br />
semanas al año<br />
Plomo<br />
(mm)<br />
Acero (mm)<br />
1 1,9 7,3.10 -3 339 29 95<br />
¼ 4<br />
1 1,5<br />
1/16 6<br />
0.5 2.5<br />
1,3.10 -1<br />
4,56.10 -3<br />
1,9.10 -1<br />
2,5.10 -2<br />
163<br />
368<br />
137<br />
Hormigón<br />
baritado<br />
63 mm<br />
9,6 43,75<br />
32.5 104<br />
7.3<br />
Vidrio<br />
plomado<br />
16 mm<br />
36<br />
264 20 73<br />
Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los espesores <strong>de</strong> las barreras se utilizan los datos publicados por Papagiannis et al. (2)<br />
partiendo <strong>de</strong> los valores d<strong>el</strong> factor <strong>de</strong> atenuación.<br />
Como no se tenían datos fiables <strong>de</strong> la composición estructural <strong>de</strong> la instalación, se estiman los espesores<br />
<strong>de</strong> las distintas barreras mediantes cálculos <strong>de</strong> transmisión obtenidos con una fuente <strong>de</strong> 137 Cs. Se estima<br />
que <strong>el</strong> forjado d<strong>el</strong> su<strong>el</strong>o es equivalente a 26 cm <strong>de</strong> hormigón.<br />
2. Resultados y discusión<br />
En la figura 1 se muestra <strong>el</strong> plano <strong>de</strong> la primera obra en la que no se aña<strong>de</strong> blindaje adicional al su<strong>el</strong>o<br />
<strong>de</strong> la habitación.<br />
1385
Fig. 1 Plano <strong>de</strong> la instalación<br />
En la inspección d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear d<strong>el</strong> día 5 <strong>de</strong> marzo <strong>de</strong> 2010, que coinci<strong>de</strong> con la fecha<br />
<strong>de</strong> la primera carga <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> 192 Ir, se mi<strong>de</strong> una tasa máxima <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong><br />
radiofarmacia, <strong>el</strong> colindamiento inferior, <strong>de</strong> 100 µSv/h. La actividad <strong>de</strong> la fuente ese día es <strong>de</strong> 388.19<br />
GBq (10.49 Ci). La tasa <strong>de</strong> dosis permitida en la autorización es <strong>de</strong> 167 µSv/h en <strong>el</strong> piso inferior.<br />
Nos dan un plazo <strong>de</strong> 6 meses para enviar un nuevo estudio <strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> la instalación que refleje una<br />
solución permanente <strong>de</strong> blindaje <strong>de</strong> la sala <strong>de</strong> radiofarmacia, situada en <strong>el</strong> piso inferior. Este estudio <strong>de</strong>be<br />
estar basado en los resultados <strong>de</strong> medidas reales efectuadas <strong>de</strong> las tasas <strong>de</strong> dosis y teniendo encuenta que<br />
<strong>el</strong> personal que trabaja en <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> radiofarmacia, a efectos <strong>de</strong> la instalación <strong>de</strong> braquiterapia, ha<br />
<strong>de</strong> ser consi<strong>de</strong>rado como público. Mientras tanto se pue<strong>de</strong> trabajar con <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> alta tasa cuando no<br />
haya nadie en <strong>el</strong> laboratorio. También <strong>de</strong>bemos colocar dosímetros <strong>de</strong> área para controlar los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
radiación en las áreas adyacentes a la habitación. El 13 <strong>de</strong> julio se presenta <strong>el</strong> nuevo estudio <strong>de</strong> seguridad.<br />
Para ser más conservadores se consi<strong>de</strong>ra a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> miembros d<strong>el</strong> público para los trabajadores <strong>de</strong><br />
radiofarmacia, <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> ocupación <strong>de</strong> 1. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> cálculos teóricos se realizan medidas con<br />
dosímetros termoluminiscentes (figura 2 )y una irradiación <strong>de</strong> 3 horas cuando la actividad <strong>de</strong> la fuente era<br />
<strong>de</strong> 242.84 GBq (6.544 Ci).<br />
1386
Fig. 2 Colocación <strong>de</strong> los dosímetros en <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> radiofarmacia.<br />
La dosis máxima medida es <strong>de</strong> 0.2 mSv. Este dato lo multiplicamos por <strong>el</strong> factor correspondiente a la<br />
carga <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong>clarada para la fuente <strong>de</strong> 10 Ci, y obtendríamos una dosis <strong>de</strong> 7.3 mSv/año. Para obtener<br />
1 mSv/año obtendríamos un valor <strong>de</strong> sobreblindaje <strong>de</strong> 9.3 mm Pb., lo que correspon<strong>de</strong>ría a una tasa <strong>de</strong><br />
dosis <strong>de</strong> 14 µSv/h.<br />
La ejecución <strong>de</strong> la obra se realiza finalmente con 14 mm <strong>de</strong> plomo. En la nueva inspección d<strong>el</strong> día 20 <strong>de</strong><br />
septiembre <strong>de</strong> 2010 se mi<strong>de</strong> una tasa máxima <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> 8.3 µSv/h en <strong>el</strong> laboratorio para una fuente <strong>de</strong><br />
9.62 Ci a fecha <strong>de</strong> la inspección. Finalmente a fecha 10 <strong>de</strong> febrero <strong>de</strong> 2011 nos levantan las restricciones<br />
establecidas anteriormente, pudiendo utilizar la instalación en condiciones normales.<br />
Des<strong>de</strong> que se empezó a utilizar la instalación se han colocado dosímetros termoluminiscentes en áreas<br />
adyacentes a la habitación. En <strong>el</strong> piso inferior se coloca uno permanentemente y en <strong>el</strong> mismo punto otro<br />
dosímetro sólo durante <strong>el</strong> funcionamiento d<strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> alta tasa. La dosis máxima mensual medida en <strong>el</strong><br />
dosímetro permanente fue 0.3 mSv y en <strong>el</strong> otro dosímetro 0.1 mSv. Lo que significa que en <strong>el</strong> laboratorio<br />
la dosis recibida por los trabajadores es <strong>de</strong>bida a su actividad <strong>de</strong> radiofarmacia.<br />
3. Conclusiones<br />
La dosis máxima mensual medida en <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> radiofarmacia <strong>de</strong>bido a la utilización d<strong>el</strong> equipo<br />
<strong>de</strong> alta tasa, sin reforzar <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o ha sido <strong>de</strong> 0.1 mSv. La obra d<strong>el</strong> plomado posterior ha costado 12000<br />
euros, ya que no se tuvo que reforzar la estructura d<strong>el</strong> edificio. Aclarar que la instalación radiactiva<br />
d<strong>el</strong> hospital La Paz es una instalación única.<br />
¿Se <strong>de</strong>be realizar <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> blindajes consi<strong>de</strong>rando tasa <strong>de</strong> dosis y no dosis acumulada?, ¿Hasta<br />
dón<strong>de</strong> <strong>el</strong> criterio ALARA?. Existen recomendaciones internacionales que apuntan valores límites <strong>de</strong><br />
tasa <strong>de</strong> dosis, pero no son exigencias legales en España.<br />
1387
REFERENCIAS<br />
[1] Radiation Protection in the Design of Radiotherapy Facilities. Safety Reports Series nº 47 <strong>de</strong> la IAEA, Viena<br />
2006.<br />
[2] P.Papagiannis, D. Baltas, D. Granero y J. Pérez Calatayud, J. Gimeno, F. Ballester, J.L.M.Vens<strong>el</strong>aar Radiation<br />
transmision data for radionucli<strong>de</strong>s and materials r<strong>el</strong>evant to brachytherapy facility shi<strong>el</strong>ding Med Phys. 2008;<br />
35(11):4898-4906<br />
1388
MEDIDAS DE FLUENCIA DE NEUTRONES TÉRMICOS EN EL<br />
BÚNKER DE UN CICLOTRÓN DE PRODUCCIÓN DE ISÓTOPOS<br />
PARA PET<br />
R. Mén<strong>de</strong>z-Villafañe 1,� , F. Sansaloni Florit 2 , J.I. Lagares González 2 , J. Llop Roig 3 , J.E.<br />
Guerrero Araque 1 , J.L. Muñiz Gutiérrez 2 , J.M. Pérez Morales 2<br />
1 Laboratorio <strong>de</strong> Metrología <strong>de</strong> Radiaciones Ionizates, CIEMAT, Madrid<br />
2 Departamento <strong>de</strong> Tecnología, CIEMAT, Madrid<br />
3 Unidad <strong>de</strong> Imagen Molecular-CIC BiomaGUNE, San Sebastián<br />
RESUMEN<br />
Se ha <strong>de</strong>terminado la tasa <strong>de</strong> fluencia por neutrones térmicos en puntos d<strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> búnker <strong>de</strong><br />
un ciclotrón con dos métodos diferentes. En <strong>el</strong> primero <strong>de</strong> <strong>el</strong>los se han empleado pares <strong>de</strong><br />
dosímetros termoluminiscentes TLD600 – TLD700 y en <strong>el</strong> otro activación <strong>de</strong> láminas <strong>de</strong> Au, Estos<br />
resultados se han comparado con medidas pr<strong>el</strong>iminares con un sistema <strong>de</strong> espectrometría<br />
neutrónica basado en esferas <strong>de</strong> Bonner y láminas <strong>de</strong> Au como <strong>de</strong>tector pasivo.<br />
Palabras claves: Fluencia neutrónica, ciclotrón, TLDs, activación<br />
ABSTRACT<br />
The thermal neutrons fluence has been <strong>de</strong>termined in several points insi<strong>de</strong> a cyclotron vault with<br />
two different methods. Pairs of TLD600 – TLD700 have been employed in the first of them and<br />
Au activation foils in the other. These results have been compared with pr<strong>el</strong>iminary measurements<br />
with a neutron spectrometry system based on Bonner spheres and Au foils as passive <strong>de</strong>tector.<br />
Key Words: Neutron fluence, neutron, cyclotron, TLDs, activation<br />
1. Introducción<br />
La completa caracterización dosimétrica d<strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> un ciclotrón <strong>de</strong> producción <strong>de</strong><br />
radiofármacos para PET es uno <strong>de</strong> los objetivos d<strong>el</strong> proyecto <strong>de</strong> investigación en <strong>el</strong> que participa <strong>el</strong><br />
Laboratorio <strong>de</strong> Metrología <strong>de</strong> Radiaciones Ionizantes (LMRI) d<strong>el</strong> CIEMAT en colaboración con la<br />
Unidad <strong>de</strong> Aplicaciones Médicas d<strong>el</strong> mismo centro. La mayor parte d<strong>el</strong> equivalente <strong>de</strong> dosis<br />
ambiental en <strong>el</strong> entorno d<strong>el</strong> ciclotrón es consecuencia <strong>de</strong> la producción <strong>de</strong> neutrones en los<br />
materiales d<strong>el</strong> blanco por lo que se hace necesario <strong>de</strong>terminar las tasas <strong>de</strong> fluencia neutrónica en<br />
diferentes puntos d<strong>el</strong> búnker y su distribución espectral, como paso previo al cálculo <strong>de</strong> la dosis,<br />
<strong>de</strong>bido a la gran variación <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> conversión <strong>de</strong> fluencia a dosis con la energía [1, 2].<br />
Debido a la presencia <strong>de</strong> fuertes campos <strong>el</strong>ectromagnéticos y al carácter pulsado <strong>de</strong> la radiación es<br />
inviable <strong>el</strong> empleo <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores activos por lo que se ha recurrido a pares <strong>de</strong> dosímetros<br />
termoluminiscentes TLD600 – TLD700 que permiten discriminar entre neutrones térmicos y<br />
gammas [4]. Se han realizado varias series <strong>de</strong> medidas en dos campañas en las que se estudió <strong>el</strong><br />
campo neutrónico en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> búnker empleando un conjunto <strong>de</strong> 40 pares <strong>de</strong> dosímetros<br />
dispuestos en una serie <strong>de</strong> puntos fundamentalmente en las pare<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> búnker y en otros puntos <strong>de</strong><br />
interés, como complemento a las medidas espectrométricas realizadas en <strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> los blancos<br />
<strong>de</strong> interés. Estas últimas medidas se han realizado con <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> esferas <strong>de</strong> Bonner d<strong>el</strong><br />
� roberto.men<strong>de</strong>z@ciemat.es<br />
1389
Laboratorio <strong>de</strong> Patrones Neutrónicos perteneciente al Laboratorio <strong>de</strong> Metrologia <strong>de</strong> Radiaciones<br />
Ionizantes (LMRI) d<strong>el</strong> CIEMAT, en <strong>el</strong> que se ha reemplazado <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector activo original basado en<br />
un contador proporcional <strong>de</strong> 3 He por láminas <strong>de</strong> Au. Estas medidas aún se están analizando pero<br />
los resultados pr<strong>el</strong>iminares son coherentes con las medidas <strong>de</strong> fluencia térmica realizados tanto<br />
con los TLDs como posteriormente con láminas <strong>de</strong> Au. Este sistema <strong>de</strong> espectrometría es <strong>de</strong> gran<br />
utilidad para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> espectro neutrónico en puntos <strong>de</strong> interés d<strong>el</strong> ciclotrón, no obstante<br />
<strong>de</strong>bido a su escasa resolución presenta <strong>el</strong>evadas incertidumbres en la componente térmica, por lo<br />
que se hace necesario complementar estas medidas con otras, tales como la disposición <strong>de</strong> láminas<br />
<strong>de</strong> Au.<br />
Con posterioridad a las medidas con los TLDs se han realizado otra serie <strong>de</strong> medidas empleando<br />
activación <strong>de</strong> láminas <strong>de</strong> Au para contar con otra medida in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> la fluencia por<br />
neutrones térmicos que se pue<strong>de</strong> comparar con la obtenida con los dosímetros.<br />
1. Materiales y métodos<br />
Se han llevado a cabo medidas <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos en una red <strong>de</strong> puntos en <strong>el</strong><br />
búnker <strong>de</strong> un ciclotrón mod<strong>el</strong>o Cyclone 18/9 <strong>de</strong> IBA durante las irradiaciones <strong>de</strong> producción <strong>de</strong><br />
radiofármacos en los blancos <strong>de</strong> 18 F y 11 C. Para <strong>el</strong>lo se han utilizado dosímetros<br />
termoluminiscentes y activación <strong>de</strong> laminillas <strong>de</strong> Au.<br />
Medidas con dosímetros termoluminiscentes<br />
Los dosímetros se han dispuesto en pares TLD600 – TLD700. El TLD600 es un dosímetro <strong>de</strong> 3<br />
mm x 3 mm x 0,9 mm <strong>de</strong> LiF:Mg,Ti en <strong>el</strong> que <strong>el</strong> Li correspon<strong>de</strong> al isótopo 6 Li en un 95.6%, frente<br />
al 0.01% d<strong>el</strong> mismo isótopo que contiene <strong>el</strong> TLD700. De esta forma <strong>el</strong> primero <strong>de</strong> <strong>el</strong>los es sensible<br />
a neutrones térmicos a través <strong>de</strong> la reacción 6 Li(n,α) 3 H, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> a gammas, mientras <strong>el</strong> segundo<br />
sólo es sensible a gammas. Se ha realizado una serie <strong>de</strong> irradiaciones <strong>de</strong> asignación <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong><br />
LMRI con una fuente <strong>de</strong> 137 Cs <strong>de</strong> todos los TLDs empleados en las medidas, lo que permite<br />
corr<strong>el</strong>acionar las lecturas <strong>de</strong> los dosímetros, en unida<strong>de</strong>s arbitrarias, con la dosis gamma recibida.<br />
Por otro lado se ha empleado también una fuente neutrónica <strong>de</strong> 74 Gbq (2 Ci) <strong>de</strong> Am-Be mo<strong>de</strong>rada<br />
en un tanque <strong>de</strong> agua perteneciente al Laboratorio <strong>de</strong> Medidas Neutrónicas <strong>de</strong> la ETSII <strong>de</strong> la UPM<br />
para corr<strong>el</strong>acionar las lecturas <strong>de</strong> los TLDs con la fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos.<br />
Empleando <strong>el</strong> método <strong>de</strong> las diferencias TLD600 – TLD700 [4] es posible <strong>de</strong>terminar las<br />
contribuciones neutrónica y gamma en las lecturas <strong>de</strong> los dosímetros y obtener a partir <strong>de</strong> éstas la<br />
tasa <strong>de</strong> fluencia por neutrones térmicos y la tasa <strong>de</strong> equivalente <strong>de</strong> dosis ambiental por gammas,<br />
empleando para <strong>el</strong>lo los factores <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación obtenidos previamente.<br />
Los TLDs se dispusieron en cajitas <strong>de</strong> metacrilato que cuentan con sus propios alojamientos<br />
numerados, <strong>de</strong> tal modo que se intercalan 4 TLD600 y 4 TLD700 en cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las. Luego se<br />
emplazaron éstas en diversos puntos alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> las pare<strong>de</strong>s y en puntos próximos al ciclotrón<br />
durante una serie <strong>de</strong> irradiaciones para cada uno <strong>de</strong> los blancos empleados. Estas medidas se<br />
hicieron simultáneamente a otras con un conjunto <strong>de</strong> esferas <strong>de</strong> Bonner en puntos cercanos a los<br />
blancos.<br />
Previamente a las irradiaciones los pares <strong>de</strong> TLDs han sido tratados térmicamente. Este<br />
tratamiento consiste en un calentamiento <strong>de</strong> 1h a 400ºC seguido <strong>de</strong> un enfriamiento controlado<br />
durante 15 min hasta la temperatura ambiente. La duración total <strong>de</strong> todo este proceso es <strong>de</strong> 90<br />
minutos, incluyendo las rampas <strong>de</strong> subida y <strong>de</strong> bajada. Este procedimiento nos permite reutilizar<br />
1390
los TLDs sin variaciones significativas en su sensibilidad. Para la lectura TL se ha utilizado un<br />
lector Harshaw mod. 4000 programado con un calentamiento lineal <strong>de</strong> 3ºC/s <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la temperatura<br />
ambiente hasta los 280ºC. Tanto los tratamientos térmicos como las lecturas TL fueron realizadas<br />
con <strong>el</strong> equipamiento, horno y lector, disponible en <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica d<strong>el</strong> Hospital<br />
Universitario Puerta <strong>de</strong> Hierro <strong>de</strong> Madrid<br />
Medidas con láminas <strong>de</strong> Au<br />
Otro <strong>de</strong> los métodos empleados tradicionalmente para <strong>de</strong>terminar fluencias <strong>de</strong> neutrones térmicos<br />
recurre a la activación <strong>de</strong> laminillas <strong>de</strong> Au a través <strong>de</strong> la reacción 197 Au(n,γ) 198 Au que presenta<br />
una sección eficaz <strong>de</strong> 98.7 barns para neutrones térmicos. El producto <strong>de</strong> activación, 198 Au, <strong>de</strong>cae<br />
con una vida media <strong>de</strong> 2,7 días dando lugar a la producción <strong>de</strong> gammas con Eγ=411keV en un<br />
99.98% <strong>de</strong> los casos. De la medida <strong>de</strong> estos gammas se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar la fluencia <strong>de</strong> neutrones<br />
térmicos. Se han empleado para tal fin laminillas <strong>de</strong> Au <strong>de</strong> 15mm <strong>de</strong> diámetro y 0,250mm <strong>de</strong><br />
espesor. Los gammas producidos se <strong>de</strong>tectan mediante un cristal <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo <strong>de</strong> INa-Tl <strong>de</strong> 3” x 3”<br />
convenientemente blindado y conectado a un multicanal (MCB) que permite recoger los espectros<br />
<strong>de</strong> altura <strong>de</strong> pulsos en un PC. En la Fig. 1 se observa <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> pulsos producido con <strong>el</strong> pico<br />
<strong>de</strong> 411 keV claramente marcado. Todo <strong>el</strong> sistema ha sido previamente simulado y se ha<br />
<strong>de</strong>terminado su eficiencia mediante medidas <strong>de</strong> la actividad con un HPGe en <strong>el</strong> LMRI.<br />
Fig. 1 Espectro <strong>de</strong> altura <strong>de</strong> pulsos obtenido para <strong>el</strong> pico <strong>de</strong> Eγ=411keV proce<strong>de</strong>nte<br />
<strong>de</strong> la activación <strong>de</strong> la lámina <strong>de</strong> Au a partit <strong>de</strong> la reacción <strong>de</strong> 197 Au(n,γ) 198 Au.<br />
La actividad medida, A, tras una irradiación durante un tiempo <strong>de</strong> irradiación ti y tras un tiempo <strong>de</strong><br />
espera te obe<strong>de</strong>ce a la Ec.1 don<strong>de</strong> C representa <strong>el</strong> área bajo <strong>el</strong> pico en <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> pulsos<br />
obtenido con <strong>el</strong> MCB, Pγ es la probabilidad <strong>de</strong> emisión d<strong>el</strong> fotón gamma, ε es la eficiencia d<strong>el</strong><br />
sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección, λ = 2.97·10 -6 s -1 es la constante <strong>de</strong> <strong>de</strong>caimiento para <strong>el</strong> 198 Au y tm es <strong>el</strong> tiempo<br />
<strong>de</strong> medida <strong>de</strong> la muestra.<br />
C<br />
A= exp( te)<br />
Pt<br />
�<br />
� m � � (1)<br />
1391
De la medida <strong>de</strong> esta actividad se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar la fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos, Φth,a partir<br />
<strong>de</strong> la sección eficaz microscópica <strong>de</strong> activación, σact, la <strong>de</strong>nsidad atómica, NT y los tiempos <strong>de</strong><br />
irradiación ti y <strong>de</strong> espera te, que expresa <strong>el</strong> tiempo transcurrido <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> final <strong>de</strong> la irradiación hasta<br />
<strong>el</strong> comienzo <strong>de</strong> la medida.<br />
3. Resultados<br />
ti te<br />
A= Nee (1 )<br />
�� � ��<br />
� � (2)<br />
thact T<br />
Las medidas, Fig. 2 y Fig. 3, se han realizado en una serie <strong>de</strong> puntos en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> búnker y<br />
alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> los blancos durante la operación <strong>de</strong> producción tanto <strong>de</strong> 18 F como <strong>de</strong> 11 C con<br />
intensida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 30μA para <strong>el</strong> primer blanco y <strong>de</strong> 24μA para <strong>el</strong> segundo y una carga total <strong>de</strong> 10μAh<br />
en ambos casos. Y, en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> 18 F se han realizado medidas tanto con<br />
<strong>el</strong> blindaje <strong>de</strong> polietileno que tapa <strong>el</strong> blanco abierto, como cerrado.<br />
Fig. 2 Planta d<strong>el</strong> búnker d<strong>el</strong> ciclotrón con las posiciones <strong>de</strong> medida para los TLDs<br />
empleando en <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> 18 F con <strong>el</strong> blindaje abierto en la primera figura y <strong>el</strong> <strong>de</strong> 11 C<br />
en la segunda.<br />
Los TLDs se dispusieron en grupos <strong>de</strong> 4 TLD600 y 4 TLD700 en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> cajitas <strong>de</strong><br />
metacrilato en los puntos que se indican en la Fig.2 para la irradiación con los blancos <strong>de</strong> 18 F y <strong>de</strong><br />
11 C. Se observa claramente en las figuras la situación d<strong>el</strong> ciclotrón, en la posición central <strong>de</strong> la sala<br />
y los dos blancos <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> 18 F que están a <strong>de</strong>recha (<strong>el</strong> empleado en las irradiaciones) e<br />
izquierda <strong>de</strong> la figura y se distinguen porque muestran también los blindajes <strong>de</strong> polietileno (en<br />
posición abierta en la figura). El blanco <strong>de</strong> 11 C <strong>el</strong>egido para las irradiaciones es <strong>el</strong> <strong>de</strong> la parte<br />
superior <strong>de</strong> la imagen. Esta figura correspon<strong>de</strong> al mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong>tallado <strong>de</strong> ciclotrón empleado en las<br />
simulaciones con GAMOS [5] (http://fismed.ciemat.es/GAMOS) que es un código Monte Carlo<br />
basado en GEANT4.<br />
Los resultados <strong>de</strong> estas irradiaciones se muestran en la gráfica <strong>de</strong> la Fig. 3 para ambos blancos, con<br />
los resultados correspondientes al blanco <strong>de</strong> 18 F a la izquierda <strong>de</strong> la imagen y <strong>el</strong> <strong>de</strong> 11 C a la<br />
<strong>de</strong>recha. Se observa en la misma la diferencia entre ambos blancos en cuanto a las tasas <strong>de</strong><br />
fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos medidas, siendo casi cinco veces superiores para <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> 18 F<br />
respecto d<strong>el</strong> <strong>de</strong> 11 C en los puntos próximos al blanco (puntos 1,2 y 7), mientras que en los puntos<br />
más alejados (3, 4, 6 y 8) tenemos una fluencia térmica aproximadamente constante. Algo similar<br />
ocurre para <strong>el</strong> otro blanco <strong>de</strong> 11 C, en<strong>el</strong> que también se aprecian diferencias entre los puntos<br />
cercanos al blanco (11, 12 y 16) y aqu<strong>el</strong>los más alejados (12,13, 15 y 17).<br />
1392
Tasa <strong>de</strong> fluencia neutrones termicos<br />
(1/cm 2 s)<br />
4.0x10 6<br />
3.5x10 6<br />
3.0x10 6<br />
2.5x10 6<br />
2.0x10 6<br />
1.5x10 6<br />
1.0x10 6<br />
5.0x10 5<br />
0.0<br />
Tasa <strong>de</strong> fluencia neutrones termicos<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17<br />
Fig. 3 Resultados <strong>de</strong> las tasas <strong>de</strong> fluencia neutrónica obtenidos con los TLDs en las<br />
posiciones que se <strong>de</strong>tallaban en la Fig. 2.<br />
Posteriormente se llevó a cabo la irradiación <strong>de</strong> las láminas <strong>de</strong> Au cuya disposición <strong>de</strong>n-tro d<strong>el</strong><br />
búnker se muestra en la Fig.4.<br />
Fig. 4 Planta d<strong>el</strong> búnker d<strong>el</strong> ciclotrón con las posiciones <strong>de</strong> medida para las láminas<br />
<strong>de</strong> Au.<br />
F18<br />
Los resultados obtenidos con las laminillas <strong>de</strong> Au para este primer blanco varían entre 9·10 5 y<br />
2.9·10 6 cm -2 s -1 <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> la posición d<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> medida, mientras que para <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong><br />
producción <strong>de</strong> 11 C oscilan entre 8.5·10 4 y 3.7·10 5 cm -2 s -1 , tal y como se muestra en <strong>de</strong>talle en la<br />
Tabla 1. Se muestran también los resultados pr<strong>el</strong>iminares obtenidos para la tasa <strong>de</strong> fluencia por<br />
neutrones térmicos con las esferas <strong>de</strong> Bonner. En la Fig. 5 se han representado gráficamente los<br />
resultados mostrados en la Tabla 1. En esta tabla las primeras medidas correspon<strong>de</strong>n a<br />
irradiaciones con <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> 18 F y con <strong>el</strong> blindaje <strong>de</strong> polietileno abierto (las primeras tres líneas<br />
<strong>de</strong> datos correspondientes a las posiciones F4, F8 y F6), mientras que las siguientes son para<br />
también para <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> 18 F pero con <strong>el</strong> blindaje cerrado (nuevamente en las posiciones F4 y<br />
F8) y por último las restantes correspon<strong>de</strong>n al blanco <strong>de</strong> 11 C (C1 a C8).<br />
C11<br />
Nº Maniqui<br />
1393
En esta figura se observa también que estos resultados con las laminillas <strong>de</strong> Au subestiman los<br />
obtenidos con los TLDs y las esferas <strong>de</strong> Bonner en puntos equivalentes y en similares condiciones<br />
<strong>de</strong> irradiación. Hay que tener en cuenta que los TLDs y las esferas <strong>de</strong> Bonner fueron irradiados<br />
simultáneamente, mientras que las laminillas <strong>de</strong> Au se irradiaron con posterioridad y no se<br />
dispusieron exactamente en los mismos puntos <strong>de</strong> irradiación que los dosímetros. Cabe <strong>de</strong>stacar en<br />
este caso las <strong>el</strong>evadas incertidumbres que se obtienen para este rango energético con este sistema<br />
<strong>de</strong> medida, Fig.5, y la exc<strong>el</strong>ente corr<strong>el</strong>ación encontrada con los resultados <strong>de</strong> los TLDs.<br />
Posición Actividad Φ Au th u(Au) Φ TLDS th Φ BSS<br />
th u(BSS)<br />
[Bq] [cm<br />
F4 1,58E+03 2,98E+06 2,05E+04 3,56E+06 3,29E+06 4,68E+05<br />
F8 6,28E+02 9,85E+05 6,77E+03 1,28E+06<br />
F2 8,56E+02 1,34E+06 9,24E+03 3,17E+06<br />
-2s-1 ] [cm-2s-1 ] [cm-2s-1 ]<br />
F4 1,08E+03 1,68E+06 1,16E+04 2,81E+06 2,78E+06 3,76E+05<br />
F8 5,34E+02 8,28E+05 5,69E+03 1,41E+06<br />
C1 3,03E+02 3,74E+05 2,57E+03 1,07E+06 9,41E+05 1,33E+05<br />
C2 1,28E+02 1,57E+05 1,08E+03 4,07E+05<br />
C3 6,95E+01 8,48E+04 5,83E+02 1,49E+05<br />
C6 1,32E+02 1,61E+05 1,11E+03 2,91E+05 2,62E+05 3,47E+04<br />
C8 3,15E+02 3,88E+05 2,66E+03 6,66E+05<br />
Tabla 1 Resultado <strong>de</strong> las medidas con láminas <strong>de</strong> Au comparados con los resultados con<br />
TLDs y las medidas pr<strong>el</strong>iminares con las esferas <strong>de</strong> Bonner. En la primera columna se indican<br />
las posiciones, correspondiendo la letra F al uso d<strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> F y la C al<br />
blanco <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> C. En la segunda columna se presenta las activida<strong>de</strong>s medidas para<br />
cada lámina. A continuación se muestra la tasa <strong>de</strong> fluencia por térmicos obtenida con las<br />
laminillas <strong>de</strong> Au para cada posición con su incertidumbre, seguida por la tasa <strong>de</strong> fluencia<br />
obtenida con los TLDs en posiciones comparables. Por último se presentan los resultados<br />
pr<strong>el</strong>iminares obtenidos con las esferas <strong>de</strong> Bonner <strong>de</strong> las tasas <strong>de</strong> fluencia por térmicos con sus<br />
incertidumbres.<br />
Cabe resaltar también las diferencias observadas para <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> 18 F en los casos<br />
en que <strong>el</strong> blindaje está abierto o cerrado. Para los puntos comparables en estas dos situaciones se<br />
observa que <strong>el</strong> blindaje contribuye a reducir la fluencia <strong>de</strong> neutrones térmicos, <strong>de</strong> modo que para <strong>el</strong><br />
punto más próximo al blanco (F4) <strong>el</strong> valor obtenido con <strong>el</strong> blindaje cerrado representa un 57% d<strong>el</strong><br />
obtenido con él abierto, mientras que para <strong>el</strong> otro punto (F8) se obtiene un 84% <strong>de</strong> la fluencia<br />
térmica con <strong>el</strong> blindaje cerrado.<br />
Sobre estos resultados hay que <strong>de</strong>stacar que, tanto para las medidas con TLDs como para las<br />
correspondientes a las láminas <strong>de</strong> Au, las secciones eficaces para ambas reacciones <strong>de</strong> interés<br />
muestran unos valores no <strong>de</strong>spreciables más allá <strong>de</strong> la región térmica, por lo que es <strong>de</strong> esperar que,<br />
dada la gran contribución <strong>de</strong> la componente epitérmica y rápida en la mayor parte <strong>de</strong> los puntos d<strong>el</strong><br />
búnker (especialmente aqu<strong>el</strong>los más próximos a los blancos), parte <strong>de</strong> la fluencia térmica obtenida<br />
sea realmente consecuencia <strong>de</strong> las reacciones con neutrones no térmicos. Para resolver esto sería<br />
necesario incluir láminas <strong>de</strong> Cd, envolviendo las láminas <strong>de</strong> Au en un caso, y los TLDs en <strong>el</strong> otro,<br />
que permitieran discriminar esta contribución epitérmica y rápida. Estas medidas se han realizado<br />
para las láminas <strong>de</strong> Au y muestran una reducción en la tasa <strong>de</strong> la fluencia neutrónica obtenida d<strong>el</strong><br />
or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> un 25% para la mayor parte <strong>de</strong> los puntos, si bien <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> mucho, lógicamente, <strong>de</strong> la<br />
posición estudiada, en la medida en que varía <strong>el</strong> espectro neutrónico en esos puntos. Para los TLDs<br />
es una medida que todavía está pendiente.<br />
1394
Las medidas con los TLD700 permiten también hacer una estimación <strong>de</strong> las dosis por gammas en<br />
los puntos <strong>de</strong> medida y se obtienen valores para la tasa <strong>de</strong> H*(10) que varían entre 100 – 400<br />
mSv/h en los puntos cercanos a los blancos y entre 5 mSv/h cuando está en uso <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> 11 C y<br />
30 mSv/h cuando es <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> 18 F <strong>el</strong> activo, en puntos <strong>de</strong> las pare<strong>de</strong>s y d<strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> búnker<br />
alejados <strong>de</strong> los blancos.<br />
4. Conclusiones<br />
Se han realizado medidas <strong>de</strong> fluencia térmica en una serie <strong>de</strong> puntos d<strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> búnker <strong>de</strong> un<br />
ciclotrón con dos métodos diferentes. En <strong>el</strong> primero <strong>de</strong> <strong>el</strong>los se han empleado pares <strong>de</strong> dosímetros<br />
termoluminiscentes TLD600 – TLD700 y en <strong>el</strong> segundo activación <strong>de</strong> láminas <strong>de</strong> Au,<br />
obteniéndose resultados coherentes entre sí, con medidas pr<strong>el</strong>iminares haciendo uso <strong>de</strong> esferas <strong>de</strong><br />
Bonner y con los realizados anteriormente por otros autores. No obstante en los resultados<br />
presentados, Fig. 5, se observa que con <strong>el</strong> método <strong>de</strong> las láminas <strong>de</strong> Au se obtienen valores<br />
ligeramente inferiores a los obtenidos previamente mediante los dosímetros y <strong>el</strong> espectrómetro,<br />
por lo que aún se <strong>de</strong>be dar explicación a este hecho. Pequeñas variaciones en las posiciones <strong>de</strong><br />
irradición entre las medidas con unos y otros <strong>de</strong>tectores pue<strong>de</strong>n dar lugar a fluencias sensiblemente<br />
diferentes especialmente en los puntos próximos a los blancos, que es también don<strong>de</strong> más varían<br />
los espectros neutrónicos. A<strong>de</strong>más también <strong>de</strong>bería analizarse <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> la presencia <strong>de</strong> las<br />
esferas <strong>de</strong> Bonner sobre la medida con los TLDs ya que ambas medidas fueron simultáneas.<br />
Tasa <strong>de</strong> fluencia [1/cm2s]<br />
4,00E+06<br />
3,50E+06<br />
3,00E+06<br />
2,50E+06<br />
2,00E+06<br />
1,50E+06<br />
1,00E+06<br />
5,00E+05<br />
0,00E+00<br />
F4 F8 F2 F4 F8 C1 C2 C3 C4 C6 C8<br />
Posiciones<br />
TLDS<br />
BSS<br />
Lámina Au<br />
Fig. 5 Resultados <strong>de</strong> las tasas <strong>de</strong> fluencia para diversas posiciones alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong><br />
ciclotrón.<br />
Se preten<strong>de</strong> complementar estar medidas con otras en las que se empleen TLDs <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> láminas<br />
<strong>de</strong> Cd, <strong>de</strong> tal modo que sea posible discriminar la contribución a la termoluminiscencia <strong>de</strong> los<br />
neutrones con energías por encima <strong>de</strong> la térmica y comparar estos resultados con los obtenidos con<br />
las laminillas <strong>de</strong> Au con y sin Cd, con espectrometría mediante esferas <strong>de</strong> Bonner y con<br />
simulaciones Monte Carlo.<br />
De este modo dispondremos <strong>de</strong> resultados con varios sistemas in<strong>de</strong>pendientes entre sí que nos<br />
permitirán validar las simulaciones Monte Carlo d<strong>el</strong> ciclotrón y su entorno y tener caracterizada<br />
toda la instalación.<br />
1395
REFERENCIAS<br />
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[2] Fernán<strong>de</strong>z, F., Amgarou, K., Domingo, C., Garcıa, M. J., Quincoces, G., Martı-Climent, J. M., Mén<strong>de</strong>z, R.,<br />
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No. 1 –4, pp. 371–375 (2007)<br />
[3] Men<strong>de</strong>z, R., Iniguez, M. P Martı-Climent, J. M., Penu<strong>el</strong>as, I., Vega-Carrillo, H. R. and Barquero, R. Study of the<br />
neutron fi<strong>el</strong>d in the vicinity of an unshi<strong>el</strong><strong>de</strong>d Pet cyclotron. Phys. Med. Biol. 50, 5141– 5142 (2005).<br />
[4] Men<strong>de</strong>z, R., Iñiguez, M. P., Barquero, R., Mañanes, A., Gallego, E., Lorente, A., Voytchev, M. Response<br />
components of LiF:Mg,Ti around a mo<strong>de</strong>rated 241 Am-Be neutron source Radiat. Prot. Dosim. 98 173–8 (2002).<br />
[5] Arce, P., Rato, P., Cañadas, M., Lagares, J.I. GAMOS: A GEANT4-based easy and flexible framework for nuclear<br />
medicine applications Nuclear Science Symposium Conference Record 2008, pp. 3162-3168. IEEE (2008)<br />
1396
ANÁLISIS DE LA INCIDENCIA DE LA ASIGNACIÓN DE DOSIS<br />
ADMINISTRATIVAS EN LOS CASOS DE PÉRDIDA DE<br />
INFORMACIÓN DOSIMÉTRICA EN DOSIMETRÍA PERSONAL,<br />
DURANTE EL QUINQUENIO 2006-2010<br />
E. Casal Zamorano, T. Picazo Córdoba, J.M. Martínez Masmano,<br />
J.D. Palma Copete.<br />
Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría. INGESA.<br />
Ministerio <strong>de</strong> Sanidad, Política Social e Igualdad. Valencia.<br />
RESUMEN<br />
El objetivo <strong>de</strong> nuestro trabajo es analizar la inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> la asignación <strong>de</strong> una dosis<br />
administrativa en los casos <strong>de</strong> pérdida <strong>de</strong> información dosimétrica, tanto en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> dosimetría<br />
personal <strong>de</strong> solapa como <strong>de</strong> muñeca, durante <strong>el</strong> periodo comprendido entre los años 2006 y 2010.<br />
Comprobamos como la medida no ha sido todo lo efectiva que se esperaba, ya que no se ha reducido<br />
significativamente <strong>el</strong> número <strong>de</strong> usuarios que no recambian su dosímetro. Por <strong>el</strong> contrario, <strong>el</strong>lo<br />
produce un efecto adverso <strong>de</strong>bido a que <strong>el</strong> aumento <strong>de</strong> las dosis acumuladas indicaría incorrectamente<br />
un incremento d<strong>el</strong> riesgo al que están expuestos los trabajadores afectados, sin que corresponda a una<br />
variación real <strong>de</strong> sus condiciones <strong>de</strong> trabajo, con <strong>el</strong> consiguiente <strong>de</strong>scrédito <strong>de</strong> la labor dosimétrica<br />
realizada.<br />
Palabras claves: Dosimetría personal, Dosis administrativas.<br />
ABSTRACT<br />
The aim of our study is to analyze the impact of the estimated doses asigned in case of loss of<br />
dosimetric information, both in whole body and extremity dosimetry, in the period between 2006 and<br />
2010. This measure has not been as effective as expected. The number of users who do not replace the<br />
dosimeter has not been significantly reduced. Moreover, increased accumulated doses could be<br />
incorrectly r<strong>el</strong>ated to increased risks to the affected workers, without an actual change in their working<br />
conditions. This could result in a loss of confi<strong>de</strong>nce on the dosimetric measurements.<br />
Key Words: Personn<strong>el</strong> dosimetry, administrative doses.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
En los diferentes casos <strong>de</strong> dosimetría personal en los que se produzca pérdida <strong>de</strong> información<br />
dosimétrica, entendiéndose por tal aqu<strong>el</strong>los casos en los que por falta <strong>de</strong> lectura <strong>de</strong> un dosímetro o<br />
porque esta es anómala, no se pue<strong>de</strong> asignar la dosis correspondiente al usuario d<strong>el</strong> mismo, <strong>el</strong> Consejo<br />
<strong>de</strong> Seguridad Nuclear ha establecido, mediante una instrucción técnica (1) , que se <strong>de</strong>be asignar una<br />
dosis administrativa representativa <strong>de</strong> la fracción d<strong>el</strong> límite <strong>de</strong> dosis anual correspondiente al período<br />
d<strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> dosímetro. Para las dosis equivalentes personales profunda y superficial los valores<br />
asignados son 2 y 40 mSv por mes respectivamente. No obstante, <strong>el</strong> CSN establece que, a la vista d<strong>el</strong><br />
riesgo al que pue<strong>de</strong> estar expuesto <strong>el</strong> trabajador afectado, <strong>el</strong> responsable <strong>de</strong> protección radiológica <strong>de</strong><br />
la instalación tiene la posibilidad <strong>de</strong> asignar otro valor <strong>de</strong> dosis, que <strong>de</strong>be quedar a<strong>de</strong>cuadamente<br />
justificado y documentado.<br />
Como continuación al estudio inicial, realizado tras la implantación <strong>de</strong> las dosis<br />
administrativas, en <strong>el</strong> presente trabajo se preten<strong>de</strong> analizar la inci<strong>de</strong>ncia, en <strong>el</strong> periodo comprendido<br />
entre los años 2006 y 2010, <strong>de</strong> dicha medida sobre la modificación <strong>de</strong> los hábitos <strong>de</strong> envío <strong>de</strong> los<br />
dosímetros para su lectura por parte <strong>de</strong> los usuarios, la respuesta <strong>de</strong> los responsables <strong>de</strong> protección<br />
radiológica ante dicha situación y <strong>el</strong> incremento <strong>de</strong> gestión administrativa que <strong>el</strong>lo ha supuesto.<br />
En noviembre <strong>de</strong> 2009 se constituyó un grupo <strong>de</strong> trabajo conjunto entre <strong>el</strong> CSN y las<br />
Socieda<strong>de</strong>s Españolas <strong>de</strong> Física Médica y Protección Radiológica para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> las dosis<br />
1397
administrativas. Una <strong>de</strong> las iniciativas <strong>de</strong> este grupo fue mandar una circular por parte d<strong>el</strong> CSN a los<br />
gerentes <strong>de</strong> los centros hospitalarios advirtiéndoles d<strong>el</strong> incumplimiento <strong>de</strong> la normativa a la hora d<strong>el</strong><br />
control <strong>de</strong> la dosimetría <strong>de</strong> los trabajadores expuestos (2) . En <strong>el</strong> trabajo analizaremos la posible<br />
influencia <strong>de</strong> dicha iniciativa.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría a lo largo d<strong>el</strong> quinquenio 2006-2010 ha atendido un total<br />
<strong>de</strong> 73.846 historias dosimétricas personales, efectuando más <strong>de</strong> 1.890.000 lecturas <strong>de</strong> dosímetros,<br />
distribuidas <strong>de</strong> la forma que se muestra en la tabla 1.<br />
Tabla 1 Distribución <strong>de</strong> historias dosimétricas personales y lecturas realizadas.<br />
Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría. Periodo 2006-2010<br />
Tipo <strong>de</strong> dosimetría Historias dosimétricas Lecturas realizadas<br />
Solapa 62.895 1.642.791<br />
Muñeca 9.844 242.323<br />
Abdomen 1.107 6.108<br />
Total 73.846 1.891.222<br />
Ya que la dosis administrativa no está prevista para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong> abdomen, para la<br />
realización <strong>de</strong> nuestro estudio se han consi<strong>de</strong>rado las lecturas mensuales <strong>de</strong> dosímetros personales <strong>de</strong><br />
solapa y muñeca realizadas durante <strong>el</strong> quinquenio 2006-2010, que suponen <strong>el</strong> 99,6% d<strong>el</strong> número total<br />
<strong>de</strong> lecturas efectuadas para dosimetría personal, analizando mensualmente los usuarios que no han<br />
enviado ningún dosímetro para lectura, contabilizando los casos en que dispongan <strong>de</strong> dosímetros que<br />
no han remitido <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace más <strong>de</strong> 6, 12, 24 y 36 meses, así como los casos <strong>de</strong> <strong>de</strong>volución prematura<br />
d<strong>el</strong> dosímetro (antes <strong>de</strong> un mes) por efectuarse su lectura durante <strong>el</strong> período en que <strong>de</strong>bía estar siendo<br />
utilizado.<br />
Se han estudiado mensualmente los casos en que se han asignado dosis administrativas y las<br />
modificaciones que se han efectuado <strong>de</strong> las mismas por parte <strong>de</strong> los responsables <strong>de</strong> protección<br />
radiológica.<br />
Fig.1 Evolución d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> solapa esperados y<br />
recibidos. Enero 2006 - Diciembre 2010<br />
1398
Fig.2 Evolución d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> muñeca esperados<br />
y recibidos. Enero 2006 - Diciembre 2010<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En las figuras 1 y 2 se muestra la evolución d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosímetros, tanto <strong>de</strong> solapa como<br />
<strong>de</strong> muñeca, esperados y recibidos en <strong>el</strong> quinquenio 2006-2010<br />
Durante <strong>el</strong> período <strong>de</strong> tiempo analizado, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> fluctuaciones estacionales,<br />
vemos como un promedio <strong>de</strong> 6.600 usuarios (un 19,5% d<strong>el</strong> total) no envía mensualmente ninguno <strong>de</strong><br />
sus dosímetros <strong>de</strong> solapa para leer y un promedio <strong>de</strong> 950 (un 19,1% d<strong>el</strong> total) no envía ninguno <strong>de</strong> sus<br />
dosímetros <strong>de</strong> muñeca.<br />
Los resultados para dosimetría <strong>de</strong> solapa y muñeca son similares. Por tanto en lo que sigue,<br />
presentaremos únicamente los datos correspondientes a la dosimetría <strong>de</strong> solapa.<br />
En la figura 3 se muestran los usuarios que mensualmente no han enviado ningún dosímetro<br />
Fig.3 No envío reiterado <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> solapa.<br />
1399
para su lectura, indicando los casos en que disponen <strong>de</strong> dosímetros que no han remitido <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace<br />
mas <strong>de</strong> 6, 12, 24 y 36 meses.<br />
Vemos que cuando se instauraron las dosis administrativas, abril <strong>de</strong> 2008, no se produjo un<br />
<strong>de</strong>scenso en <strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosímetros que no se enviaban <strong>de</strong> forma reiterada. Las disminuciones que<br />
se observan coinci<strong>de</strong>n con las campañas <strong>de</strong> notificación <strong>de</strong> posibles bajas, emprendidas por <strong>el</strong> CND en<br />
octubre <strong>de</strong> 2008, noviembre <strong>de</strong> 2009 y noviembre <strong>de</strong> 2010. También vemos como <strong>el</strong> envío <strong>de</strong> la<br />
circular, propuesta por <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> trabajo CSN-<strong>SEFM</strong>-SEPR, a los gerentes <strong>de</strong> los centros<br />
hospitalarios en <strong>el</strong> año 2010 tampoco ha tenido ningún efecto significativo a la hora <strong>de</strong> que los<br />
trabajadores recambiaran sus dosímetros.<br />
Para analizar los casos <strong>de</strong> pérdida <strong>de</strong> información dosimétrica, en la figura 4 se representa <strong>el</strong><br />
porcentaje <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> solapa no recibidos mensualmente, junto con los que no se han recibido<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace mas <strong>de</strong> 6 meses, que <strong>de</strong> acuerdo con los criterios d<strong>el</strong> CSN, han sufrido pérdida <strong>de</strong><br />
información dosimétrica. A<strong>de</strong>más se incluye también los casos en que la <strong>de</strong>volución d<strong>el</strong> dosímetro<br />
para su lectura se efectúa cuando <strong>de</strong>bería estar siendo utilizado por <strong>el</strong> trabajador (<strong>de</strong>volución<br />
prematura). En dichos casos se carece igualmente <strong>de</strong> información dosimétrica d<strong>el</strong> usuario, aunque no<br />
está contemplada la asignación <strong>de</strong> dosis administrativa por este motivo<br />
Fig.4 Pérdida <strong>de</strong> información dosimétrica en dosímetros <strong>de</strong><br />
solapa<br />
En la referida figura se observan claras fluctuaciones en los dosímetros no recibidos<br />
mensualmente y en los que han sufrido una <strong>de</strong>volución prematura que coinci<strong>de</strong>n con los periodos <strong>de</strong><br />
vacaciones en los que se <strong>de</strong>vu<strong>el</strong>ve <strong>el</strong> dosímetro sin utilizar o no se <strong>de</strong>vu<strong>el</strong>ve. Como ya se mencionó<br />
anteriormente, las disminuciones bruscas en <strong>el</strong> número <strong>de</strong> los dosímetros no recibidos en más <strong>de</strong> seis<br />
meses son consecuencia <strong>de</strong> las campañas periódicas <strong>de</strong> advertencia a los responsables <strong>de</strong> las<br />
instituciones <strong>de</strong> que se va a dar <strong>de</strong> baja a los usuarios <strong>de</strong> los que no se recibe dosímetro.<br />
De acuerdo con los criterios d<strong>el</strong> CSN, en promedio, un 13,2% <strong>de</strong> los usuarios <strong>de</strong> dosímetro<br />
<strong>de</strong> solapa y un 13,9% <strong>de</strong> los <strong>de</strong> muñeca sufren mensualmente pérdida <strong>de</strong> información dosimétrica por<br />
no enviar ningún dosímetro para leer <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace mas <strong>de</strong> 6 meses.<br />
A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> usuarios que <strong>de</strong>vu<strong>el</strong>ven su dosímetro en <strong>el</strong> mes en <strong>el</strong> que <strong>de</strong>berían<br />
estar usándolo se mantiene, en promedio, en <strong>el</strong> 4,1% tanto para usuarios <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> solapa<br />
como <strong>de</strong> muñeca.<br />
1400
El efecto <strong>de</strong> la implantación <strong>de</strong> las dosis administrativas se presenta en la figura 5, en la que<br />
se ha representado <strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosis administrativas, para dosimetría <strong>de</strong> solapa, asignadas <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
Abril <strong>de</strong> 2008 hasta Diciembre <strong>de</strong> 2010 junto con <strong>el</strong> <strong>de</strong> las modificadas por los responsables <strong>de</strong><br />
protección radiológica respectivos. Para po<strong>de</strong>r comparar con los datos anteriores se ha representado<br />
también <strong>el</strong> número <strong>de</strong> dosímetros no recibidos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace más <strong>de</strong> 6 meses y <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace más <strong>de</strong> 2 años,<br />
en <strong>el</strong> mismo período estudiado<br />
Fig.5 Dosis administrativas a dosímetros <strong>de</strong> solapa<br />
La implantación <strong>de</strong> las dosis administrativas supone mensualmente la asignación <strong>de</strong><br />
alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 2.800 dosis a usuarios con dosímetro <strong>de</strong> solapa y <strong>de</strong> 450 a usuarios con dosímetro <strong>de</strong><br />
muñeca.<br />
De <strong>el</strong>las solamente un 4,6%, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong> solapa y un 3,7% en <strong>el</strong> <strong>de</strong> muñeca<br />
han sido modificadas por los responsables <strong>de</strong> protección radiológica.<br />
En las figuras 6 y 7, se observa <strong>el</strong> efecto <strong>de</strong> las dosis administrativas sobre la dosis colectiva.<br />
Al comparar <strong>el</strong> período mayo 2008-diciembre 2010, posterior a su introducción, con <strong>el</strong> período enero<br />
2006-marzo 2008, previo a la misma, la dosis colectiva profunda mensual media para dosímetros <strong>de</strong><br />
solapa se ha multiplicado por un factor 12, pasando <strong>de</strong> 634 mSv-persona en <strong>el</strong> periodo enero 2006marzo<br />
2008 a 7.600 mSv-persona una vez introducida la medida. A su vez la dosis colectiva<br />
superficial mensual media para dosímetros <strong>de</strong> muñeca se ha multiplicado por un factor 7, pasando <strong>de</strong><br />
3.720 mSv-persona a 26.050 mSv-persona. Se <strong>de</strong>be tener en cuenta que <strong>el</strong> colectivo controlado<br />
presenta habitualmente un 95,5% <strong>de</strong> sus dosis personales profundas <strong>de</strong> solapa y un 62,5% sus dosis<br />
personales superficiales <strong>de</strong> muñeca inferiores al niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> registro.<br />
1401
(mSv-persona)<br />
(mSv-persona)<br />
40.000<br />
30.000<br />
20.000<br />
10.000<br />
120.000<br />
100.000<br />
80.000<br />
60.000<br />
40.000<br />
20.000<br />
Dosimetría <strong>de</strong> solapa - Dosis colectiva (mSv-persona)<br />
Media enero 2006-marzo 2008:<br />
634 mSv-persona/mes<br />
0<br />
01/2006 01/2007 01/2008 01/2009 01/2010<br />
Dosimetría <strong>de</strong> muñeca - Dosis colectiva (mSvpersona)<br />
Media enero 2006-marzo 2008:<br />
3720 mSv-persona/mes<br />
0<br />
01/2006 01/2007 01/2008 01/2009 01/2010<br />
CONCLUSIONES<br />
Media mayo 2008-diciembre 2010<br />
7.600 mSv-persona/mes<br />
Fig.6 Dosis colectiva. Dosimetría <strong>de</strong> solapa.<br />
Media mayo 2008-diciembre 2010<br />
26050 mSv-persona/mes<br />
Fig.7 Dosis colectiva. Dosimetría <strong>de</strong> muñeca.<br />
La introducción <strong>de</strong> las dosis administrativas tenía como objetivo solucionar <strong>el</strong> problema d<strong>el</strong><br />
alto porcentaje <strong>de</strong> usuarios <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> colectivo controlado, que no envían regularmente sus<br />
dosímetros para leer. A la vista <strong>de</strong> los resultados presentados, po<strong>de</strong>mos concluir que, hasta <strong>el</strong><br />
momento, dicha medida ha sido inútil para <strong>el</strong>lo.<br />
La asignación <strong>de</strong> dosis administrativas presenta una serie <strong>de</strong> graves inconvenientes que la<br />
hacen contraproducente. En efecto, se ha incrementado notablemente la labor burocrática <strong>de</strong> gestión<br />
<strong>de</strong> las dosis administrativas, sin aparentemente respuesta por parte <strong>de</strong> los usuarios. El incremento <strong>de</strong><br />
las dosis acumuladas indica aparentemente un incremento d<strong>el</strong> riesgo al que están expuestos los<br />
trabajadores afectados, sin que corresponda a una variación real <strong>de</strong> su situación laboral, con <strong>el</strong><br />
consiguiente <strong>de</strong>scrédito <strong>de</strong> la labor dosimétrica realizada.<br />
1402
Las propuestas d<strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> trabajo conjunto CSN-<strong>SEFM</strong>-SEPR para la dosis administrativa<br />
por <strong>el</strong> momento no han sido efectivas.<br />
Por tanto surge la necesidad <strong>de</strong> abordar <strong>el</strong> problema <strong>de</strong> la no utilización <strong>de</strong> los dosímetros<br />
asignados a los trabajadores expuestos <strong>de</strong> forma diferente a la actual, lo que llevaría a una mejor<br />
protección radiológica <strong>de</strong> los mismos.<br />
Las posibles medidas pasarían por una correcta clasificación <strong>de</strong> los trabajadores expuestos.<br />
La asignación indiscriminada <strong>de</strong> dosímetros personales a todos los trabajadores <strong>de</strong> los servicios<br />
sanitarios don<strong>de</strong> se utilizan radiaciones ionizantes, sin valorar a<strong>de</strong>cuadamente la necesidad <strong>de</strong> los<br />
mismos, es la causa principal d<strong>el</strong> gran número <strong>de</strong> usuarios que no envían regularmente sus dosímetros<br />
para leer. La correcta asignación <strong>de</strong> dosímetros personales a los trabajadores realmente expuestos<br />
permitiría una mejor protección radiológica <strong>de</strong> los trabajadores en <strong>el</strong> ámbito sanitario, al tiempo que<br />
una optimización <strong>de</strong> los recursos.<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
(1) Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. Instrucción técnica CSN-IT-DPR/03/17. 2003.<br />
(2) Real Decreto 783/2001, <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> julio, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento sobre protección sanitaria contra<br />
radiaciones ionizantes. BOE 26 julio 2001.<br />
1403
EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN A RADIACIÓN DISPERSA<br />
EN PROCEDIMIENTOS INTERVENCIONISTAS USANDO<br />
PROTECTORES ESPECIALES DE BISMUTO<br />
Soto Búa M 36 , Medina Jiménez E, Vázquez Vázquez R, Santamarina Vázquez F, Otero<br />
Martínez C, Lobato Busto R, Luna Vega V, Mosquera Sueiro J, Sánchez García M y<br />
Pombar Cameán M<br />
Servizo <strong>de</strong> Radiofísica e Protección Radiolóxica, C. H. Universitario <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a, Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a<br />
RESUMEN<br />
Durante la última década han ido surgiendo y comercializándose productos específicos<br />
encaminados a reducir la exposición d<strong>el</strong> personal a la radiación dispersa en procedimientos <strong>de</strong><br />
cateterismo cardíaco, radiología intervencionista o <strong>el</strong>ectrofisiología. Tras recibir una consulta<br />
acerca <strong>de</strong> la efectividad <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> dispositivos por parte <strong>de</strong> los facultativos <strong>de</strong> Radiología<br />
intervencionista <strong>de</strong> nuestro centro, nuestro servicio se ha propuesto estudiar las características <strong>de</strong><br />
atenuación d<strong>el</strong> producto “Drape Armour” fabricado por la compañía “Microtek”. Se trata <strong>de</strong><br />
dispositivos flexibles construidos a partir <strong>de</strong> una aleación ligera <strong>de</strong> bismuto y cuyas características<br />
<strong>de</strong> esterilidad y control <strong>de</strong> infecciones y fluidos los hace especialmente indicados para incorporar<br />
al campo quirúrgico d<strong>el</strong> paciente. Para estudiar su comportamiento, se han hecho medidas <strong>de</strong> dosis<br />
representativas <strong>de</strong> las situaciones más habituales <strong>de</strong> exposición a la radiación dispersa en un<br />
procedimiento típico <strong>de</strong> intervencionismo.<br />
Palabras clave: Rayos X, radiación dispersa, Radiología intervencionista, protectores <strong>de</strong> bismuto,<br />
dosimetría personal.<br />
ABSTRACT<br />
During the last <strong>de</strong>ca<strong>de</strong> have emerged and marketed specific products <strong>de</strong>signed to reduce personn<strong>el</strong><br />
exposure to scattered radiation in cardiac catheterization procedures, interventional radiology and<br />
<strong>el</strong>ectrophysiology. After receiving a query about the effectiveness of such <strong>de</strong>vices by<br />
Interventional Radiology physicians in our center, our service has been proposed to study the<br />
attenuation characteristics of the product "Drape Armour" manufactured by the company<br />
"Microtek." This flexible <strong>de</strong>vice is built from a light alloy of bismuth. The characteristics of<br />
sterility and infection control and fluid make these drapes particularly suitable for incorporating to<br />
the patient's surgical site. To study its behavior, dose measurements have been ma<strong>de</strong> representing<br />
the most common situations of exposure to scattered radiation in a typical interventional.<br />
Key Words: X-ray, scattered radiation, Interventional Radiology, protectors of bismuth, personal<br />
dosimetry.<br />
1. Introducción.<br />
La formación y <strong>el</strong> entrenamiento d<strong>el</strong> personal <strong>de</strong> radiología y cardiología intervencionista es<br />
fundamental para conseguir una disminución <strong>de</strong> la dosis operacional en estos servicios [1,2]. En<br />
este sentido <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> protocolos <strong>de</strong> intervencionismo don<strong>de</strong> se persiguen las buenas<br />
prácticas en materia <strong>de</strong> protección radiológica juega un pap<strong>el</strong> muy importante para reducir la dosis<br />
ocupacional [3-8]. Así mismo, también es importante <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo tecnológico <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong><br />
36 Marcos.Soto.Bua@sergas.es<br />
1404
fluoroscopia que permite, cada vez más, obtener imágenes <strong>de</strong> calidad diagnóstica proporcionando<br />
menos dosis al paciente y, por tanto, al trabajador. Los procedimientos intervencionistas presentan<br />
claras ventajas frente a otros procedimientos quirúrgicos más dolorosos, más invasivos, más caros<br />
y que suponen una estancia más prolongada d<strong>el</strong> paciente en <strong>el</strong> hospital. Estas importantes ventajas<br />
han hecho que en los últimos años se haya incrementado muchísimo <strong>el</strong> número <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong><br />
intervenciones. Paral<strong>el</strong>amente los procedimientos intervencionistas se han hecho cada vez más<br />
complejos. Como consecuencia, <strong>el</strong> tiempo durante <strong>el</strong> que estos trabajadores están expuestos a la<br />
radiación se ha prolongado notablemente en los últimos años, incrementándose significativamente<br />
la exposición ocupacional. Una vez optimizada la dosis <strong>de</strong> radiación tanto <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista<br />
d<strong>el</strong> procedimiento como <strong>de</strong> la tecnología d<strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> rayos X, <strong>el</strong> paso siguiente para reducir la<br />
dosis operacional está en conseguir blindajes <strong>de</strong> la radiación más eficientes y más sencillos <strong>de</strong><br />
utilizar, para que sean atractivos a la hora <strong>de</strong> usarlos durante los procedimientos intervencionistas.<br />
La mayor parte <strong>de</strong> la radiación que recibe <strong>el</strong> personal <strong>de</strong> intervencionismo es radiación dispersa<br />
que proviene d<strong>el</strong> paciente [4]. La mayor cantidad <strong>de</strong> radiación es emitida hacia <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la mesa,<br />
afectando especialmente a los genitales y extremida<strong>de</strong>s inferiores d<strong>el</strong> personal. No obstante, este<br />
tipo <strong>de</strong> radiación dispersa se atenúa fácilmente con blindajes plomados situados <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la mesa<br />
quirúrgica [2,3]. El resto d<strong>el</strong> cuerpo está expuesto a la radiación dispersada en otras direcciones,<br />
reduciéndose la dosis mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> d<strong>el</strong>antales plomados. Algunos órganos no cubiertos por<br />
<strong>el</strong> d<strong>el</strong>antal, como los ojos, la tiroi<strong>de</strong>s y las manos, son especialmente sensibles a esta radiación<br />
dispersa. En concreto, un trabajo reciente alerta <strong>de</strong> sobreexposición <strong>de</strong> los ojos a la radiación en<br />
procedimientos intervencionistas [9]. La dosis en la tiroi<strong>de</strong>s se limita con <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> protectores<br />
tiroi<strong>de</strong>os. Para la protección <strong>de</strong> las manos se ha propuesto <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> guantes especiales, aunque<br />
existen publicaciones que cuestionan su utilización aduciendo que pue<strong>de</strong>n limitar la <strong>de</strong>streza d<strong>el</strong><br />
radiólogo o cardiólogo intervencionista, incrementándose, en consecuencia, <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> la<br />
intervención [10]. La sobreconfianza pue<strong>de</strong> conducir incluso a que <strong>el</strong> intervencionista <strong>de</strong>scui<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
posicionamiento <strong>de</strong> las manos enguantadas y las coloque en <strong>el</strong> camino d<strong>el</strong> haz directo,<br />
incrementándose la dosis d<strong>el</strong> paciente y d<strong>el</strong> operador y la radiación dispersa en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la sala<br />
[3,10]. La reducción <strong>de</strong> la dosis en la tiroi<strong>de</strong>s y en los ojos pue<strong>de</strong> aumentarse con <strong>el</strong> uso correcto<br />
<strong>de</strong> pantallas plomadas colgadas d<strong>el</strong> techo y <strong>de</strong> gafas plomadas [8], aunque la buena técnica d<strong>el</strong><br />
intervencionista es, en realidad, lo más <strong>de</strong>terminante [6]. A<strong>de</strong>más, estos son dispositivos que<br />
difícilmente se usan correctamente durante toda la intervención y que pue<strong>de</strong>n llegar a ser<br />
verda<strong>de</strong>ramente incómodos dado <strong>el</strong> largo tiempo que dura una intervención <strong>de</strong> este tipo. Por estos<br />
motivos, junto con <strong>el</strong> incremento <strong>de</strong> las precauciones medioambientales respecto al uso <strong>de</strong> plomo,<br />
en la última década se ha ido investigando en otros materiales atenuantes, más ligeros, que<br />
proporcionen una protección similar a la d<strong>el</strong> plomo [2,8,11-15]. Esterilizados y <strong>de</strong> un solo uso, los<br />
dispositivos <strong>de</strong>sarrollados con estos materiales se muestran idóneos para este tipo <strong>de</strong><br />
intervenciones pues se solucionan algunas <strong>de</strong> las limitaciones típicas <strong>de</strong> los blindajes tradicionales<br />
en situaciones <strong>de</strong> asepsia [16]. Uno <strong>de</strong> estos dispositivos es <strong>el</strong> producto “Drape Armour” fabricado<br />
por la compañía “Microtek”. Tras recibir una consulta acerca <strong>de</strong> la efectividad <strong>de</strong> este producto<br />
por parte <strong>de</strong> los facultativos <strong>de</strong> Radiología intervencionista <strong>de</strong> nuestro centro, nuestro servicio se<br />
ha propuesto estudiar las características <strong>de</strong> atenuación d<strong>el</strong> mismo. Se trata <strong>de</strong> dispositivos flexibles<br />
construidos a partir <strong>de</strong> una aleación ligera <strong>de</strong> bismuto y cuyas características <strong>de</strong> esterilidad y<br />
control <strong>de</strong> infecciones y fluidos los hace especialmente indicados para incorporar al campo<br />
quirúrgico d<strong>el</strong> paciente. Para estudiar su comportamiento, se han hecho medidas <strong>de</strong> dosis<br />
representativas <strong>de</strong> las situaciones más habituales <strong>de</strong> exposición a la radiación dispersa en un<br />
procedimiento típico <strong>de</strong> intervencionismo.<br />
2. Material y métodos<br />
El equipo <strong>de</strong> intervencionismo utilizado es un Philips BV Pulsera. Sobre la mesa se han montado<br />
bloques <strong>de</strong> PMMA para emular <strong>el</strong> tórax <strong>de</strong> un paciente y se ha dado forma con bolsas <strong>de</strong> suero a<br />
las extremida<strong>de</strong>s (ver Figuras 1 y 2).<br />
1405
El tubo <strong>de</strong> rayos X se posicionó dirigido hacia <strong>el</strong> tórax d<strong>el</strong> paciente y <strong>el</strong> producto “DrapeArmour”<br />
cubriendo <strong>el</strong> contorno d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación, tal y como indica <strong>el</strong> fabricante en las instrucciones<br />
<strong>de</strong> uso. Para realizar la medida <strong>de</strong> dosis ambiental, se utilizó un <strong>de</strong>tector Berthold Umo LB 123<br />
con sonda proporcional LB 1236-H10. Se realizaron medidas <strong>de</strong> radiación dispersa utilizando <strong>el</strong><br />
equipo <strong>de</strong> fluoroscopia en modo automático y posicionando la sonda <strong>de</strong>tectora a la altura <strong>de</strong> la<br />
ingle. El objetivo ha sido representar una intervención estándar por cateterismo con entrada d<strong>el</strong><br />
catéter por la arteria femoral (ver Figura 2).<br />
Suero<br />
(a) (b)<br />
Fig. 1: Vistas d<strong>el</strong> maniquí utilizado para simular un paciente<br />
1406<br />
PMMA
Detector <strong>de</strong><br />
radiación<br />
Protector<br />
atenuante<br />
Fig. 2: Simulación <strong>de</strong> una intervención estándar por cateterismo con entrada por la arteria femoral. El<br />
<strong>de</strong>tector se posiciona don<strong>de</strong> habitualmente se encuentra <strong>el</strong> médico intervencionista. El producto atenuante<br />
se coloca ro<strong>de</strong>ando <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación<br />
Otra escena que se simuló consistió en una entrada <strong>de</strong> catéter por la arteria radial u otra situación<br />
en la que <strong>el</strong> médico intervencionista se encuentra mucho más cerca <strong>de</strong> la región don<strong>de</strong> inci<strong>de</strong>n los<br />
rayos X. La colocación d<strong>el</strong> dispositivo <strong>de</strong> atenuación y d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> radiación se muestra en la<br />
Figura 3.<br />
1407
(a) (b)<br />
Fig. 3: Simulación <strong>de</strong> una intervención estándar por cateterismo con entrada por la arteria radial, estando<br />
<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector mucho más cerca <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> radiación dispersa.<br />
Para valorar la capacidad d<strong>el</strong> producto para frenar toda la radiación dispersa, también se realizaron<br />
medidas posicionando <strong>de</strong> la misma forma <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector pero ahora cubriéndolo totalmente con <strong>el</strong><br />
material atenuante (ver Figura 4).<br />
1408
Fig. 4: Valoración <strong>de</strong> la capacidad para atenuar la mayor parte <strong>de</strong> la radiación dispersa<br />
Por último, se realizaron exposiciones <strong>de</strong> haz directo en modo manual posicionando <strong>el</strong> protector <strong>de</strong><br />
bismuto interpuesto en <strong>el</strong> camino <strong>de</strong> la radiación <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> tubo hasta <strong>el</strong> intensificador, para valorar<br />
las consecuencias <strong>de</strong> un mal uso d<strong>el</strong> producto (ver Figura 5).<br />
1409
Fig. 5: Vista d<strong>el</strong> dispositivo atenuante colocado interpuesto en <strong>el</strong> camino <strong>de</strong> la radiación<br />
3. Resultados y discusión:<br />
Imagen d<strong>el</strong><br />
protector en<br />
<strong>el</strong> haz directo<br />
Protector en<br />
haz directo<br />
La primera situación que se representó fue un procedimiento estándar <strong>de</strong> intervencionismo con <strong>el</strong><br />
haz <strong>de</strong> rayos X dirigido hacia <strong>el</strong> pecho d<strong>el</strong> maniquí, <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> fluoroscopia trabajando en modo<br />
automático y la sonda <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección dispuesta transversalmente a la radiación dispersada por <strong>el</strong><br />
maniquí y posicionada a la altura <strong>de</strong> la ingle (Figura 2). En esta posición es don<strong>de</strong> normalmente <strong>el</strong><br />
facultativo intervencionista se sitúa para introducir <strong>el</strong> catéter por la arteria femoral. El material<br />
atenuante se coloca cubriendo todo <strong>el</strong> tórax que hay alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong> radiación, según se<br />
recomienda en las instrucciones <strong>de</strong> uso facilitadas por <strong>el</strong> fabricante. Se obtiene una medida <strong>de</strong> 166<br />
µSv/h cuando no está puesto <strong>el</strong> protector y <strong>de</strong> 44 µSv/h cuando está colocado. De esta forma se<br />
logra una atenuación <strong>de</strong> aproximadamente <strong>el</strong> 73% <strong>de</strong> la radiación dispersa que llegaría al<br />
facultativo. La segunda situación que se representó fue similar, salvo que <strong>el</strong> facultativo se sitúa<br />
mucho más cerca <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> radiación dispersa, como se muestra en la Figura 3. Las medidas<br />
que se obtuvieron fueron <strong>de</strong> 385 µSv/h sin <strong>el</strong> material atenuante y <strong>de</strong> 200 µSv/h utilizando <strong>el</strong><br />
protector, para la escena mostrada en la Figura 3(a).Para la situación <strong>de</strong> la Figura 3(b) se<br />
obtuvieron medidas <strong>de</strong> 385 µSv/h y <strong>de</strong> 110 µSv/h, respectivamente. En este caso, la utilización<br />
d<strong>el</strong> protector <strong>de</strong> bismuto se tradujo en una reducción <strong>de</strong> la radiación dispersada por <strong>el</strong> maniquí d<strong>el</strong><br />
48% en <strong>el</strong> caso (a) y d<strong>el</strong> 71% en <strong>el</strong> caso (b). Haciendo incidir <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> rayos X en <strong>el</strong> pecho y<br />
trabajando <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> intervencionismo en modo automático, se valoró la máxima capacidad d<strong>el</strong><br />
producto para atenuar la radiación dispersa colocándolo cubriendo totalmente la sonda <strong>de</strong><br />
radiación posicionada, <strong>de</strong> nuevo, a la altura <strong>de</strong> la ingle. Esta situación se muestra en la Figura 4.<br />
En este caso se logran reducciones <strong>de</strong> hasta <strong>el</strong> 96%, pues se obtuvieron medidas <strong>de</strong> 385 µSv/h sin<br />
<strong>el</strong> protector y <strong>de</strong> solo 16 µSv/h con <strong>el</strong> protector. Por último, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> evaluar una posible mala<br />
utilización d<strong>el</strong> producto, se colocó <strong>el</strong> protector interpuesto al haz directo <strong>de</strong> radiación. Como<br />
consecuencia, <strong>el</strong> control automático <strong>de</strong> brillo provocó un aumento <strong>de</strong> los mA y, por tanto, un<br />
aumento <strong>de</strong> la dosis que recibe <strong>el</strong> paciente para po<strong>de</strong>r mantener la calidad <strong>de</strong> imagen.<br />
1410
4. Conclusiones<br />
El producto “Drape Armour” proporciona una protección significativa d<strong>el</strong> facultativo<br />
intervencionista contra la radiación dispersada por <strong>el</strong> paciente cuando se utiliza a<strong>de</strong>cuadamente<br />
siguiendo las directrices que marca <strong>el</strong> fabricante. No obstante, pue<strong>de</strong> provocarse un aumento <strong>de</strong> la<br />
radiación que recibe <strong>el</strong> paciente si <strong>el</strong> dispositivo no se utiliza correctamente y se posiciona<br />
interpuesto al paso <strong>de</strong> la radiación <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> tubo <strong>de</strong> rayos X hasta <strong>el</strong> intensificador.<br />
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Catheterisation Procedures: a review. Radiation Protection Dosimetry 2009; 133(4): 227–233.<br />
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Occupational Radiation Protection in Interventional Radiology: A Joint Guid<strong>el</strong>ine of the Cardiovascular and<br />
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2006; 27:989 –94.<br />
1411
INFORMACIÓN DOSIMÉTRICA OFERTADA A TRAVÉS DE LA<br />
PÁGINA WEB DEL CENTRO NACIONAL DE DOSIMETRÍA<br />
(WWW.CND.ES)<br />
J.M. Martínez 1,martinez_jma@gva.es� , C. Escutia, J. Casal, T. Picazo, E. Casal<br />
Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría. INGESA.<br />
Ministerio <strong>de</strong> Sanidad, Política Social e Igualdad. Valencia.<br />
RESUMEN<br />
El Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría (CND) viene ofreciendo <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2005 a sus usuarios, a<br />
través <strong>de</strong> su página Web www.cnd.es, la posibilidad <strong>de</strong> realizar consultas y <strong>de</strong>scargas <strong>de</strong><br />
archivos con los historiales e informes dosimétricos <strong>de</strong> los trabajadores controlados.<br />
Siguiendo con la línea <strong>de</strong> mejora <strong>de</strong> los servicios ofertados, se han incorporado nuevas<br />
opciones, que ayudan al seguimiento tanto <strong>de</strong> la dosimetría d<strong>el</strong> trabajador como a la gestión<br />
<strong>de</strong> la misma. Entre <strong>el</strong>las cabe <strong>de</strong>stacar <strong>el</strong> acceso a la información dosimétrica d<strong>el</strong> mes en<br />
curso, permitiendo <strong>el</strong> seguimiento diario <strong>de</strong> las distintas fases d<strong>el</strong> proceso dosimétrico,<br />
recepción, lectura, informe y envío <strong>de</strong> los dosímetros asignados a los trabajadores <strong>de</strong> cada<br />
institución. A<strong>de</strong>más permite <strong>el</strong> control inmediato <strong>de</strong> los dosímetros que <strong>de</strong> forma reiterada no<br />
se envían para lectura, y que ocasionan la asignación <strong>de</strong> las correspondientes dosis<br />
administrativas [1] . Las aplicaciones informáticas han sido <strong>de</strong>sarrolladas en su mayoría con<br />
herramientas libres bajo licencia GPL, como PHP, Javascript, jQuery, motor <strong>de</strong> bases <strong>de</strong><br />
datos Oracle MySQL y Apache para <strong>el</strong> servidor Web.<br />
Palabras claves: Dosimetría, PHP, MySQL, jQuery, ACCV, CND.<br />
ABSTRACT<br />
Since 2005 the Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría (CND) is offering its users, through its Web<br />
page www.cnd.es, the ability to perform queries and file downloads with dosimetric<br />
information of controlled workers. New options have been inclu<strong>de</strong>d to allow daily control of<br />
the dosimetric reading process. Information on received, read and reported dosimeters is<br />
available daily. Moreover information on dosimeters not sent for reading since long time can<br />
be obtained; this allows controlling and preventing the assignment of administrative doses<br />
due to their loss of dosimetric information. All these features are useful to improve the<br />
radiation protection of the controlled workers.Computer applications have been <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped<br />
mostly with free tools un<strong>de</strong>r the GPL, like PHP, Javascript, jQuery, Oracle MySQL database<br />
and Apache Web server.<br />
Key Words: Dosimetría, PHP, MySQL, jQuery, ACCV, CND.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
En 2005 se publicó la página Web d<strong>el</strong> Centro Nacional <strong>de</strong> Dosimetría (CND) por medio <strong>de</strong> la<br />
cual se establecieron servicios <strong>de</strong> consulta y solicitud <strong>de</strong> archivos r<strong>el</strong>acionados con la información<br />
dosimétrica d<strong>el</strong> área <strong>de</strong> atención d<strong>el</strong> usuario, así como la solicitud <strong>de</strong> estadísticas y r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong><br />
anomalías que ayudan a la gestión dosimétrica.<br />
En <strong>el</strong> presente artículo se explican algunas <strong>de</strong> las características más importantes <strong>de</strong> los servicios<br />
ofertados en la página y su inci<strong>de</strong>ncia en la mejora <strong>de</strong> la gestión dosimétrica, <strong>de</strong>stacando las últimas<br />
modificaciones realizadas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> Diciembre <strong>de</strong> 2010, <strong>de</strong> consulta y solicitud <strong>de</strong> archivos durante <strong>el</strong><br />
mes en curso, que ayudan al seguimiento <strong>de</strong> la dosimetría d<strong>el</strong> trabajador.<br />
� Email d<strong>el</strong> autor.<br />
1412
El acceso a la información dosimétrica d<strong>el</strong> mes en curso, permite <strong>el</strong> seguimiento diario <strong>de</strong> las<br />
distintas fases d<strong>el</strong> proceso dosimétrico, recepción, lectura, informe y envío <strong>de</strong> los dosímetros<br />
asignados a los trabajadores <strong>de</strong> cada institución. A<strong>de</strong>más permite <strong>el</strong> control inmediato <strong>de</strong> los<br />
dosímetros que <strong>de</strong> forma reiterada no se envían para lectura, y que ocasionan la asignación <strong>de</strong> las<br />
correspondientes dosis administrativas.<br />
.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Las aplicaciones informáticas han sido <strong>de</strong>sarrolladas en su mayoría con herramientas libres bajo<br />
licencia GP [2] L, como PHP [3] , Javascript, jQuery [4] , motor <strong>de</strong> bases <strong>de</strong> datos Oracle MySQL [5] y<br />
Apache [6] para <strong>el</strong> servidor Web.<br />
La información facilitada en www.cnd.es, a través d<strong>el</strong> acceso a Usuarios registrados, se efectúa<br />
sobre una línea segura SSL con certificado digital proporcionado por la Agencia <strong>de</strong> Tecnología y<br />
Certificación Electrónica <strong>de</strong> la Generalitat Valenciana [7] .<br />
En un pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> la figura 1, se ofrece un menú organizado en árbol para<br />
realizar consultas y solicitar archivos. Los archivos solicitados son<br />
confeccionados por dos servidores y los trasfieren en formato PDF o texto<br />
al área d<strong>el</strong> usuario.<br />
Las opciones son:<br />
Inicio: Enlace a la página principal d<strong>el</strong> sitio d<strong>el</strong> Centro Nacional <strong>de</strong><br />
Dosimetría, sin cerrar la sesión como usuario registrado.<br />
Cerrar sesión: Finaliza <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la aplicación como usuario registrado.<br />
Manual <strong>de</strong> usuario: Enlace al documento manual <strong>de</strong> usuario.<br />
Noveda<strong>de</strong>s: Contiene la lista <strong>de</strong> nuevos documentos disponibles <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la<br />
última sesión como usuario registrado, o solicitados en la sesión actual.<br />
Documentos: Contiene la lista <strong>de</strong> todos los documentos disponibles<br />
solicitados o generados en la sesiones anteriores y en la actual.<br />
Dosimetría: Permite acce<strong>de</strong>r a las herramientas que proporcionan<br />
información dosimétrica <strong>de</strong> diversa índole. Dentro <strong>de</strong> esta opción existen<br />
dos subopciones principales:<br />
Fig. 1 Menú principal<br />
Consultas: Permite obtener la información dosimétrica en forma <strong>de</strong>:<br />
Historiales: Consulta y solicitud <strong>de</strong> historiales dosimétricos.<br />
Informes: Solicitud <strong>de</strong> informes dosimétricos, tanto anuales como mensuales.<br />
Mes en curso: Consulta y solicitud <strong>de</strong> informes referentes al proceso dosimétrico d<strong>el</strong> mes.<br />
Gestión dosimétrica: Permite la realización <strong>de</strong> diversas tareas <strong>de</strong> gestión d<strong>el</strong> Banco <strong>de</strong> datos<br />
dosimétricos. De momento solamente esta habilitada la opción <strong>de</strong> Estadísticas que permite solicitar<br />
diversas estadísticas <strong>de</strong> uso <strong>de</strong> dosímetros, distribuciones <strong>de</strong> dosis y r<strong>el</strong>aciones <strong>de</strong> anomalías en la<br />
gestión dosimétrica (pérdidas, no envíos, etc.).<br />
Historiales dosimétricos:<br />
La consulta o solicitud <strong>de</strong> historiales dosimétricos se realiza por medio <strong>de</strong> la opción Historiales, según<br />
<strong>el</strong> pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> Fig. 1. Direcciona a una página (Fig. 2).<br />
1413
Fig. 2 Pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> s<strong>el</strong>ección consultas <strong>de</strong> historiales dosimétricos.<br />
Existen dos tipos <strong>de</strong> consultas, aqu<strong>el</strong>las que <strong>de</strong>vu<strong>el</strong>ven los datos en <strong>el</strong> mismo momento en que se<br />
realiza la consulta (en línea), y aqu<strong>el</strong>las en las que se <strong>de</strong>be esperar a que <strong>el</strong> servidor procese los datos<br />
y genere un archivo con la información solicitada (diferidas).<br />
Las consultas en línea suministran los datos <strong>de</strong> los historiales con las dosis <strong>de</strong> los dos últimos<br />
años <strong>de</strong>tallados mes a mes y resumido anual para los anteriores. También oferta opciones para la<br />
<strong>de</strong>scarga en formato pdf y <strong>de</strong> dichos historiales con las dosis resumidas o <strong>de</strong>talladas mes a mes.<br />
El formato <strong>de</strong> historiales dosimétricos cuando la consulta se hace por DNI o trabajador, consta<br />
<strong>de</strong> 3 cabeceras, la <strong>de</strong> información d<strong>el</strong> usuario (Fig. 3), la <strong>de</strong> r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> instituciones en que ha<br />
trabajado (Fig. 4) y la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> dosis en mSv agrupadas por historias (Fig. 5)<br />
Fig. 3 Información <strong>de</strong> usuario <strong>de</strong> los Historiales dosimétricos<br />
1414
Fig. 4 R<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> Instituciones <strong>de</strong> usuario <strong>de</strong> Historiales dosimétricos<br />
Fig. 5 R<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> dosis en mSv <strong>de</strong> usuario <strong>de</strong> Historiales dosimétricos<br />
En la columna <strong>de</strong> observaciones figuran codificados los comentarios a la dosis según se explica<br />
en <strong>el</strong> documento “Notas aclaratorias a los informes dosimétricos.” disponible en la página<br />
www.cnd.es mediante <strong>el</strong> acceso Documentación <strong>de</strong> la gestión dosimétrica.<br />
Cuando <strong>el</strong> acceso se hace por historia <strong>el</strong> formato es similar pero referido a la historia personal o<br />
no personal, En este tipo <strong>de</strong> consulta, cuando la columna <strong>de</strong> Obervaciones contiene una dosis<br />
modificada (M-R), con un clic sobre <strong>el</strong>la, se ofrece la información <strong>de</strong> la dosis anterior, la fecha <strong>de</strong><br />
modificación y la autoridad que la modificó.<br />
Informes dosimétricos:<br />
La solicitud <strong>de</strong> Informes se realiza por medio <strong>de</strong> la opción Informes, que direcciona a un pan<strong>el</strong> que<br />
permite la solicitud <strong>de</strong>:<br />
Solicitud d<strong>el</strong> archivo informe resumido anual: Se s<strong>el</strong>ecciona <strong>el</strong> formato d<strong>el</strong> fichero en <strong>el</strong> que<br />
se <strong>de</strong>sean los datos (pdf o csv) y la institución y <strong>el</strong> servicio d<strong>el</strong> que se <strong>de</strong>sea obtener <strong>el</strong> informe<br />
anual en formato <strong>de</strong> notificación al CSN.<br />
Solicitud d<strong>el</strong> archivo informe mensual: Se s<strong>el</strong>ecciona la institución y <strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> los que se<br />
<strong>de</strong>sea obtener <strong>el</strong> informe, en formato pdf, con las dosis asignadas en <strong>el</strong> mes y año s<strong>el</strong>eccionados.<br />
El formato es <strong>el</strong> <strong>de</strong> la Fig 6<br />
1415
Fig. 6 Informe resumido anual<br />
Mes en curso:<br />
Mediante este menú se tiene acceso a la información dosimétrica d<strong>el</strong> mes en curso, en <strong>el</strong> pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> la<br />
Fig. 7 se muestran las opciones:<br />
Consultar: Consulta en línea que permite s<strong>el</strong>eccionar la historia <strong>de</strong> la que queremos obtener<br />
información, direcciona a una página (Fig. 8), que contiene un campo que permite realizar la<br />
búsqueda por Institución/historia, nombre o dni<br />
Solicitud <strong>de</strong> archivos d<strong>el</strong> mes en curso: Se pue<strong>de</strong>n s<strong>el</strong>eccionar dos tipos <strong>de</strong> archivos en formato<br />
CSV (texto separado por <strong>el</strong> carácter “;”)<br />
Solicitud d<strong>el</strong> archivo <strong>de</strong> historias con dosímetros no enviados para leer:<br />
El objetivo fundamental <strong>de</strong> esta opción es r<strong>el</strong>acionar los casos <strong>de</strong> no <strong>de</strong>volución <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong><br />
una forma explícita, que sirva para tomar las acciones oportunas encaminadas a normalizar los<br />
periodos <strong>de</strong> uso <strong>de</strong> los dosímetros y evitar las dosis administrativas por no recambio. No obstante,<br />
s<strong>el</strong>eccionando los meses actual y siguiente permite obtener información adicional:<br />
Mes actual: En <strong>el</strong> archivo figuran también los dosímetros asignados a los usuarios para su<br />
utilización en <strong>el</strong> mes en curso.<br />
Mes siguiente: En <strong>el</strong> archivo figuran todos los dosímetros que actualmente están usando los<br />
usuarios y los asignados para <strong>el</strong> próximo mes.<br />
R<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> dosímetros por historia y las lecturas realizadas:<br />
El objetivo fundamental <strong>de</strong> esta opción es realizar un seguimiento d<strong>el</strong> estado d<strong>el</strong> proceso<br />
dosimétrico diario, es una alternativa a la opción <strong>de</strong> Consultar cuando se quiere r<strong>el</strong>acionar<br />
todas las historias d<strong>el</strong> área, <strong>de</strong> una institución o <strong>de</strong> un servicio. En la información recibida se<br />
r<strong>el</strong>aciona para toda <strong>el</strong> rea, las instituciones y/o servicios, los dosímetros sin recibir, recibidos<br />
y las lecturas realizadas <strong>de</strong> los mismos. En <strong>el</strong> campo comentario se califican algunos aspectos<br />
referentes al dosímetro y a las lecturas realizadas.<br />
1416
Fig. 7 Pan<strong>el</strong> d<strong>el</strong> menú Mes en curso.<br />
Fig. 9 Consulta <strong>de</strong> Mes en curso<br />
Haciendo clic en una línea <strong>de</strong> las Instituciones <strong>de</strong>vu<strong>el</strong>ve las historias <strong>de</strong> la institución, si <strong>el</strong> clic se<br />
efectúa en una línea <strong>de</strong> Historias lleva a la historia correspondiente, dando como resultado un pan<strong>el</strong><br />
como <strong>el</strong> <strong>de</strong> la Fig. 9.<br />
1417
Fig. 9 Historia d<strong>el</strong> mes en curso con sus dosímetros y lecturas<br />
Se r<strong>el</strong>acionan todos los dosímetros pertenecientes a la historia, así como todas las lecturas <strong>de</strong> los<br />
dosímetros recibidos <strong>de</strong> la misma. En la columna Comentario figuran las observaciones <strong>de</strong> interés tal<br />
y como suce<strong>de</strong> en los historiales dosimétricos.<br />
Hacemos notar que, al igual que en la opción Consultar, por ser realizarse sobre <strong>el</strong> proceso<br />
diario, existen variaciones en <strong>el</strong> estado d<strong>el</strong> mismo, <strong>de</strong> un día a otro, que <strong>de</strong>ben interpretarse<br />
a<strong>de</strong>cuadamente.<br />
En las figuras 10 y 11 se pue<strong>de</strong>n ver los formatos <strong>de</strong> los archivos recibidos.<br />
Fig. 10 Descripción d<strong>el</strong> archivo CSV <strong>de</strong> historias con dosímetros no enviados para leer.<br />
1418
Fig. 11 Descripción d<strong>el</strong> archivo CSV <strong>de</strong> dosímetros por historia y lecturas realizadas.<br />
Estadísticas:<br />
Por medio d<strong>el</strong> pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> la Fig.12, se realizan solicitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> archivos con diversas estadísticas <strong>de</strong><br />
uso <strong>de</strong> dosímetros, distribuciones <strong>de</strong> dosis y r<strong>el</strong>aciones <strong>de</strong> anomalías en la gestión dosimétrica<br />
(pérdidas, no envíos, etc.).<br />
1419
Fig. 12 Pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> Estadísticas<br />
Permite realizar análisis <strong>de</strong> la gestión dosimétrica para diversos años, instituciones y/o servicios<br />
poniendo <strong>de</strong> manifiesto situaciones <strong>de</strong> conjunto, como la distribución <strong>de</strong> dosis, la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> dosis<br />
superiores a un valor, o la <strong>de</strong> anomalías por institución o servicio pudiendo tomar las acciones<br />
pertinentes.<br />
CONCLUSIONES<br />
Por medio <strong>de</strong> los servicios ofertados a través <strong>de</strong> la página web d<strong>el</strong> Centro se mejora y agiliza la<br />
gestión dosimétrica y por tanto se obtiene una mejora en la protección radiológica <strong>de</strong> los trabajadores.<br />
Des<strong>de</strong> su puesta en marcha se han obtenido mejoras que inci<strong>de</strong>n en diversos ámbitos, como la<br />
<strong>el</strong>iminación <strong>de</strong> los largos listados <strong>de</strong> historiales dosimétros en pap<strong>el</strong> generados anualmente, la<br />
reducción <strong>de</strong> las llamadas t<strong>el</strong>efónicas, la posibilidad <strong>de</strong> consultas <strong>de</strong> forma inmediata, y con <strong>el</strong> menú<br />
“Mes en curso” aporta nuevas posibilida<strong>de</strong>s ya que permite consultar y solicitar archivos r<strong>el</strong>acionados<br />
con la lectura d<strong>el</strong> mes actual.<br />
Las opciones incluidas se han diseñado con objeto <strong>de</strong> clarificar y poner <strong>de</strong> manifiesto los<br />
aspectos más importantes <strong>de</strong> la gestión <strong>de</strong> los dosímetros y dar una información día a día d<strong>el</strong> estado<br />
d<strong>el</strong> proceso dosimétrico.<br />
Permiten obtener r<strong>el</strong>aciones por servicio, institución o para toda <strong>el</strong> área <strong>de</strong> atención <strong>de</strong> usuario<br />
con la siguiente información:<br />
- Casos <strong>de</strong> no <strong>de</strong>volución <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> forma reiterada, que sirva para tomar las acciones<br />
oportunas encaminadas a normalizar los períodos <strong>de</strong> uso <strong>de</strong> los dosímetros y evitar las dosis<br />
administrativas por no recambio.<br />
1420
- Dosímetros asignados para su utilización en <strong>el</strong> mes en curso y/o los asignados para <strong>el</strong> próximo mes.<br />
- Lecturas <strong>de</strong> los dosímetros recibidos, con indicación <strong>de</strong> las historias <strong>de</strong> las que aún no se ha recibido<br />
dosímetro.<br />
- La opción Consultar visualiza la información r<strong>el</strong>ativa al estado <strong>de</strong> una historia en <strong>el</strong> mes <strong>de</strong> lectura:<br />
fechas <strong>de</strong> alta y baja, dosímetros asignados, lecturas <strong>de</strong> los dosímetros recibidos, posibles<br />
observaciones en su lectura, así como las dosis administrativas si las hubiera.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] CSN. Instrucción técnica IT_03_17 Abril 2003, sobre Servicio <strong>de</strong> Dosimetría Personal Externa.<br />
[2] http://www.gnu.org<br />
[3] http://www.php.net<br />
[4] jQuery<br />
[5] www.mysq.com<br />
[6] http://www.apache.org<br />
[7] Agencia <strong>de</strong> Tecnología y Certificación Electrónica <strong>de</strong> la Generalitat Valenciana http://www.accv.es<br />
1421
ESTUDIO COMPARATIVO SOBRE ALMACNAMIENTO Y<br />
ELIMINACIÓN DE RESIDUOS LÍQUIDOS PARA DIAGNÓSTICO<br />
EN MEDICINA NUCLEAR<br />
R. Vázquez Vázquez, M. Sánchez García, M. Soto Búa, F. Santamarina Vázquez, A.<br />
Montoya Pastor, R. Lobato Busto, V. Luna Vega, C. Otero Martínez, J. Mosquera<br />
Sueiro, M. Pombar Cameán.<br />
Servizo <strong>de</strong> Radiofísica e Protección Radiolóxica, C. H. Universitario <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a, Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a, Trav. da Choupana s.n., 15706, Santiago <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a (A Coruña)<br />
Introducción:<br />
En la Instrucción IS-28 d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nacional, “sobre las especificaciones técnicas<br />
<strong>de</strong> funcionamiento que <strong>de</strong>ben cumplir las instalaciones radiactivas <strong>de</strong> segunda y tercera categoría” 1 , se<br />
establece que la instalación <strong>de</strong>berá disponer <strong>de</strong> sistemas a<strong>de</strong>cuados para la gestión y almacenamiento<br />
temporal <strong>de</strong> residuos radiactivos. Así mismo, se fijan límites para la actividad total <strong>de</strong> efluentes<br />
radiactivos líquidos vertidos al alcantarillado público en un año. Este límite es <strong>de</strong> 1 GBq para<br />
radiofármacos basados en isótopos distintos d<strong>el</strong> 3 H y 14 C. Se establece, a<strong>de</strong>más, un límite para la<br />
concentración <strong>de</strong> actividad en <strong>el</strong> punto final <strong>de</strong> vertido a la red general <strong>de</strong> alcantarillado, basado en los<br />
límites <strong>de</strong> incorporación por ingestión para <strong>el</strong> grupo <strong>de</strong> edad “mayores <strong>de</strong> 17 años” 2 .<br />
El objetivo d<strong>el</strong> presente trabajo es realizar un estudio comparativo sobre la actividad total <strong>de</strong><br />
material vertido al alcantarillado público y la concentración <strong>de</strong> actividad en <strong>el</strong> punto final <strong>de</strong> vertido, para<br />
<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear <strong>de</strong> nuestro hospital, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> disponer o no <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong><br />
almacenamiento <strong>de</strong> residuos radiactivos líquidos proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> técnicas diagnósticas, a partir <strong>de</strong> los<br />
datos reales dicha instalación.<br />
1422
Material y métodos:<br />
Figura 1. Depósitos <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> residuos líquidos<br />
El servicio dispone <strong>de</strong> dos gammacámaras que funcionan en horario <strong>de</strong> mañana <strong>de</strong> lunes a<br />
viernes (una media <strong>de</strong> diez pacientes por gammacámara) y en horario <strong>de</strong> tar<strong>de</strong> los jueves (variable, entre<br />
seis y diez). Los pacientes orinan entre la inyección d<strong>el</strong> radiofármaco y <strong>el</strong> estudio diagnóstico,<br />
recogiéndose los residuos radiactivos líquidos en un sistema <strong>de</strong> recogida y almacenamiento que, en 2009,<br />
constaba <strong>de</strong> dos <strong>de</strong>pósitos para diagnóstico, con una capacidad aproximada <strong>de</strong> 2500 litros cada uno. Con<br />
esta configuración, la concentración en <strong>el</strong> punto final <strong>de</strong> vertido al alcantarillado público en <strong>el</strong> momento<br />
<strong>de</strong> la evacuación era próxima al valor máximo establecido en la IS-28. Con la finalidad <strong>de</strong> que la<br />
concentración vertida se mantuviera con un mayor margen por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> citado límite, en abril <strong>de</strong> 2010<br />
se instaló un nuevo <strong>de</strong>pósito con la misma capacidad.<br />
Para los pacientes que acudieron al Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear entre enero <strong>de</strong> 2009 y<br />
noviembre <strong>de</strong> 2010 se han recopilado datos <strong>de</strong> los radiofármacos y actividad suministrada. Con estos<br />
datos se ha hecho una estimación tanto <strong>de</strong> la actividad total como <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> cada isótopo que<br />
se habrían vertido tanto en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong> almacenamiento como en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> sí<br />
disponer <strong>de</strong> los mismos.<br />
En <strong>el</strong> supuesto <strong>de</strong> que no se almacenasen los residuos, y teniendo en cuenta que todos los<br />
pacientes <strong>de</strong>ben orinar antes <strong>de</strong> realizar <strong>el</strong> estudio diagnóstico, se ha estimado que la actividad <strong>el</strong>iminada<br />
por <strong>el</strong> paciente, y por consiguiente vertida al alcantarillado publico, es <strong>de</strong> un 10% <strong>de</strong> la actividad total<br />
suministrada 3 . La concentración vertida se ha obtenido dividiendo la actividad vertida cada día por <strong>el</strong><br />
consumo aproximado <strong>de</strong> agua d<strong>el</strong> hospital durante la realización <strong>de</strong> las pruebas diagnósticas.<br />
1423
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que sí se almacenasen, y teniendo en cuenta que los residuos van a permanecer<br />
varios meses <strong>de</strong>cayendo, se consi<strong>de</strong>ra que <strong>el</strong> radioisótopo <strong>de</strong>terminante es, en este caso, <strong>el</strong> 131 I, ya que<br />
tiene <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración más largo (~8 días) y un límite máximo <strong>de</strong> concentración en <strong>el</strong><br />
punto <strong>de</strong> evacuación más bajo. Por lo tanto, para realizar los cálculos se toman únicamente los datos <strong>de</strong><br />
actividad <strong>de</strong> 131 I, y se estima que la totalidad <strong>de</strong> la actividad administrada va a parar al <strong>de</strong>pósito. Teniendo<br />
en cuenta <strong>el</strong> <strong>de</strong>caimiento <strong>de</strong> la misma <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> día que se suministra hasta <strong>el</strong> día que se evacúan los<br />
<strong>de</strong>pósitos, se obtiene una aproximación muy conservadora tanto <strong>de</strong> la actividad como <strong>de</strong> la concentración<br />
evacuadas.<br />
Resultados y discusión:<br />
Durante <strong>el</strong> año 2009, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> no haber dispuesto <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósitos, se habría vertido una<br />
actividad <strong>de</strong> 264,47 GBq al alcantarillado, superando ampliamente <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> 1 GBq establecido en la<br />
Instrucción IS-28.<br />
D<strong>el</strong> mismo modo, en los 11 meses estudiados <strong>de</strong> 2010, la actividad vertida habría sido <strong>de</strong> 275,05<br />
GBq, valor que, <strong>de</strong> nuevo, supera <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> 1 GBq.<br />
Durante <strong>el</strong> período <strong>de</strong> tiempo en <strong>el</strong> cual <strong>el</strong> servicio dispuso <strong>de</strong> dos <strong>de</strong>pósitos (hasta abril <strong>de</strong><br />
2010), se realizaron un total <strong>de</strong> cinco evacuaciones, vertiendo en cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las una media <strong>de</strong> casi 500<br />
KBq.<br />
Tabla 1. Actividad suministrada, actividad vertida con dos <strong>de</strong>pósitos (GBq)<br />
y actividad que hubiera sido vertida <strong>de</strong> no contar con <strong>de</strong>pósitos<br />
99m Tc<br />
67 Ga<br />
111 In<br />
123 I<br />
131 I Act. vertida<br />
sin <strong>de</strong>pósitos<br />
Act. vertida<br />
con <strong>de</strong>pósitos<br />
1 618,23 4,42 1,17 3,92 12,73 64,05 7,87x10 -04<br />
2 623,02 5,44 2,09 7,01 22,23 65,98 8,94x10 -04<br />
3 364,55 4,42 1,14 5,54 9,76 38,54 3,30x10 -04<br />
4 456,45 4,19 1,76 3,17 10,67 47,62 3,06x10 -04<br />
5 431,95 3,45 0,88 4,26 11,96 45,25 1,30x10 -04<br />
A partir <strong>de</strong> que se instaló <strong>el</strong> tercer <strong>de</strong>pósito, los residuos líquidos pudieron permanecer<br />
almacenados durante más tiempo, lo que les permitió seguir <strong>de</strong>cayendo. Finalmente, se consiguió que la<br />
actividad vertida en las dos evacuaciones siguientes fuera <strong>de</strong> 153 Bq y 1798 Bq respectivamente.<br />
Tabla 2. Actividad suministrada, actividad vertida con tres <strong>de</strong>pósitos (GBq)<br />
y actividad que hubiera sido vertida <strong>de</strong> no contar con <strong>de</strong>pósitos<br />
99m Tc<br />
67 Ga<br />
111 In<br />
123 I<br />
131 I Act. vertida<br />
sin <strong>de</strong>pósitos<br />
Act. vertida<br />
con <strong>de</strong>pósitos<br />
1 1839,17 8,30 7,46 8,23 22,56 188,57 1,53x10 -07<br />
2 900,35 9,30 2,79 9,75 29,11 95,13 1,80x10 -06<br />
Por otra parte, <strong>de</strong> no haber dispuesto <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósitos, la concentración <strong>de</strong> la actividad habría<br />
superado <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia en un 55,42% <strong>de</strong> los días en 2009 y en un 60,83% <strong>de</strong> los días en los once<br />
primeros meses d<strong>el</strong> año 2010. Los días que se suministró 131 I, la concentración máxima se habría<br />
1424
sobrepasado ampliamente, llegando a evacuarse concentraciones tres or<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> magnitud mayores a<br />
dicho valor.<br />
1000,00<br />
100,00<br />
10,00<br />
1,00<br />
0,10<br />
Tabla 3. Valores medio y máximo <strong>de</strong> las concentraciones diarias<br />
en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vertido durante <strong>el</strong> período <strong>de</strong> estudio (Bq/l).<br />
Concentración<br />
estimada media<br />
Concentración<br />
estimada máxima<br />
Concentración<br />
máxima legal<br />
Conc.<br />
media<br />
Conc.<br />
máx.<br />
legal<br />
99 Tc<br />
57 Ga<br />
11 In<br />
123 I<br />
131 I<br />
5187,54 45,64 14,54 53,59 148,32<br />
10485,02 329,26 289,65 691,79 1346,95<br />
7575,76 877,19 574,71 793,65 7,58<br />
0,68 0,05 0,03 0,07 19,58<br />
Figura 2. Cociente entre <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la concentración estimada y la concentración máxima legal.<br />
Datos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> enero <strong>de</strong> 2009 hasta noviembre <strong>de</strong> 2010<br />
01/01/2009 17/05/2009 30/09/2009 13/02/2010 29/06/2010 12/11/2010<br />
En la figura 2 se pue<strong>de</strong>n observar dos bandas bien <strong>de</strong>finidas: una banda superior don<strong>de</strong><br />
la concentración evacuada supera ampliamente <strong>el</strong> límite legal establecido, y que se correspon<strong>de</strong> a los días<br />
en los que se suministró 131 I, y una banda inferior que se correspon<strong>de</strong> a los días en los que no se<br />
suministró dicho radioisótopo, en los cuales no se supera <strong>el</strong> anterior límite en una gran parte <strong>de</strong> los días.<br />
1425
Los días que no se suministró 131 I, aunque en muchos casos las concentraciones <strong>de</strong> cada<br />
radionucleido no superaban <strong>el</strong> correspondiente niv<strong>el</strong> máximo <strong>de</strong> concentración, la suma <strong>de</strong> las fracciones<br />
obtenidas al dividir la concentración <strong>de</strong> cada radionucleido entre su correspondiente niv<strong>el</strong> máximo <strong>de</strong><br />
concentración sí superaba la unidad, como se pue<strong>de</strong> observar en la figura 3.<br />
Figura 3. Cociente entre <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la concentración estimada, sin tener en cuenta la administración <strong>de</strong><br />
131 I,<br />
2,00<br />
1,00<br />
0,00<br />
01/01/2009 17/05/2009 30/09/2009 13/02/2010 29/06/2010 12/11/2010<br />
y la concentración máxima legal. Datos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> enero <strong>de</strong> 2009 hasta noviembre <strong>de</strong> 2010<br />
Conclusiones:<br />
Los datos comparativos indican claramente que, para conseguir los límites máximo <strong>de</strong> actividad<br />
total y <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> cada radioisótopo indicados en la Instrucción IS-28, es esencial que, para la<br />
actual carga <strong>de</strong> trabajo, nuestro servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear disponga <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósitos para diagnóstico en<br />
los que los residuos radiactivos puedan <strong>de</strong>caer <strong>el</strong> tiempo necesario para este fin.<br />
Bibliografía:<br />
1 Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, Instrucción IS-28, <strong>de</strong> 22 <strong>de</strong> septiembre <strong>de</strong> 2010, “sobre las especificaciones técnicas<br />
<strong>de</strong> funcionamiento que <strong>de</strong>ben cumplir las instalaciones radiactivas <strong>de</strong> segunda y tercera categoría”; B.O.E. d<strong>el</strong> 11 <strong>de</strong><br />
octubre <strong>de</strong> 2010, nº 246, 86178.<br />
2 REAL DECRETO 783/2001, <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> julio, “por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento sobre protección sanitaria contra<br />
radiaciones ionizantes”; B.O.E. d<strong>el</strong> 26 <strong>de</strong> julio <strong>de</strong> 2001, nº178, 27358-27367.<br />
3 Ziessman H. A., O´Malley J. P., Thrall J. H., “Medicina Nuclear: los requisitos en radiología” (versión en español);<br />
Elsevier Mosby, Madrid, 2007.<br />
1426
ESTIMACIÓN DE CARGA DE TRABAJO RADIOLÓGICA EN<br />
QUIRÓFANOS<br />
Rosales Espizua F.J. 1,patxi.rosalesespizua@osaki<strong>de</strong>tza.net , Mañeru Cámara F 2, fernando.maneru.camara@cfnavarra.es ,<br />
Iriondo Igerabi<strong>de</strong> U 2 unairi84@gmail.com 2 ripr@live.com<br />
, Forner Forner A<br />
1 2<br />
Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica. Hospital <strong>de</strong> Basurto. Bilbao Servicio <strong>de</strong><br />
Radiofísica y Protección Radiológica. Complejo Hospitalario <strong>de</strong> Navarra. Pamplona<br />
RESUMEN<br />
La estimación <strong>de</strong> blindajes en instalaciones <strong>de</strong> uso <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> rayos X implica <strong>el</strong> conocimiento<br />
d<strong>el</strong> grado <strong>de</strong> utilización <strong>de</strong> dichos equipos. En <strong>el</strong> caso concreto <strong>de</strong> los quirófanos, este uso no se<br />
encuentra explícitamente valorado en la documentación técnica <strong>de</strong> uso habitual, a diferencia <strong>de</strong><br />
otras instalaciones, cuyos datos no se pue<strong>de</strong>n extrapolar directamente a los quirófanos. En este<br />
trabajo se presenta un estudio d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> rayos X en un número apreciable <strong>de</strong><br />
quirófanos <strong>de</strong> tres gran<strong>de</strong>s hospitales, comparándose los resultados obtenidos con los referidos en<br />
la citada documentación técnica.<br />
Palabras claves: Carga <strong>de</strong> trabajo, quirófanos, blindaje<br />
ABSTRACT<br />
Shi<strong>el</strong>ding calculations in radiological facilities implies knowledge of use of X-ray equipment. In<br />
the case of the operating room, this use is not explicitly showed in bibliography, unlike other<br />
facilities, whose data can not be extrapolated to the operating room. This paper presents a study of<br />
X-ray workload in several operating rooms of three major hospitals, comparing it with reported<br />
data in technical documentation.<br />
Key Words: workload, operating room, shi<strong>el</strong>ding.<br />
1. Introducción.<br />
El empleo <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes en general y <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> rayos X está sujeto a<br />
cambio constantes, tanto tecnológicos como <strong>de</strong> aplicación. Así pues, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace más <strong>de</strong> una<br />
década los equipos <strong>de</strong> rayos X han rebasado su ámbito tradicional <strong>de</strong> uso, esto es, <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong><br />
Radiología para ser utilizados extensivamente en otros entornos, como son los quirófanos; a<strong>de</strong>más,<br />
estos cambios se experimentan también en lo que a la complejidad <strong>de</strong> las técnicas <strong>de</strong>sarrolladas se<br />
refiere, llevándose a cabo en la actualidad técnicas cada vez más complejas y con mayor uso<br />
radiológico en dichas instalaciones.<br />
Por otro lado, cada vez es más común <strong>el</strong> empleo <strong>de</strong> nuevos materiales <strong>de</strong> construcción que, si bien<br />
facilitan <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> las obras, en ocasiones sus características se alejan <strong>de</strong> las <strong>de</strong> los<br />
materiales tradicionales (hormigón, ladrillo, etc…) y dificultan su caracterización <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un punto<br />
<strong>de</strong> vista <strong>de</strong> su atenuación a los rayos X.<br />
Este entorno <strong>de</strong> utilización <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> rayos X ha <strong>de</strong> ser compatible con un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
radioprotección a<strong>de</strong>cuado para las personas que <strong>de</strong>sarrollan en él su labor, tanto <strong>de</strong>ntro como fuera<br />
<strong>de</strong> los quirófanos, lo que, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> estos últimos, obliga a que se evalúe la necesidad <strong>de</strong><br />
adicionar blindaje a estas instalaciones. Este cálculo <strong>de</strong> blindajes va a precisar, entre otras<br />
consi<strong>de</strong>raciones, <strong>de</strong> un conocimiento <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> estos equipos, <strong>el</strong> cual es<br />
habitualmente difícil <strong>de</strong> estimar. Por otro lado, las recomendaciones nacionales e internacionales y<br />
la documentación técnica [1], [2] al respecto tratan condiciones <strong>de</strong> salas <strong>de</strong> uso radiológico, <strong>el</strong> cual<br />
cuyo uso pue<strong>de</strong> diferir sustancialmente d<strong>el</strong> que se produce en un quirófano.<br />
1427
Este trabajo trata por tanto <strong>de</strong> presentar los resultados obtenidos en tres gran<strong>de</strong>s hospitales en lo<br />
referente al uso <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> rayos X en quirófanos, tanto en cuanto a número <strong>de</strong> intervenciones<br />
en los que se utilizan, como en lo referente a la técnica (kVp, mA) y <strong>el</strong> tiempo empleados.<br />
2. Material y métodos.<br />
La recopilación <strong>de</strong> datos se efectuó en veintiún quirófanos <strong>de</strong> tres gran<strong>de</strong>s hospitales (Hospital <strong>de</strong><br />
Navarra y Hospital Virgen d<strong>el</strong> Camino en Pamplona y Hospital <strong>de</strong> Basurto en Bilbao) durante<br />
periodos <strong>de</strong> 1 a 21 semanas entre 2006 y 2010. En los quirófanos con más <strong>de</strong> un turno <strong>de</strong> trabajo,<br />
<strong>el</strong> muestreo se prolongó durante la totalidad <strong>de</strong> los turnos, si bien los datos obtenidos se refirieron<br />
al turno <strong>de</strong> mayor uso d<strong>el</strong> equipo, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> mantener las estimaciones <strong>de</strong> carga <strong>de</strong> trabajo d<strong>el</strong><br />
lado <strong>de</strong> la seguridad.<br />
Por lo que respecta a la recogida <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> trabajo, en seis <strong>de</strong> <strong>el</strong>los (quirófanos 1, 2, 5, 6, 9 y<br />
10) se llevó a cabo en los con intervenciones reales, mientras que en otros 4 (quirófanos 3, 4, 7 y<br />
8) se utilizaron maniquíes <strong>de</strong> 20 cm <strong>de</strong> metacrilato.<br />
Por necesida<strong>de</strong>s operativas la recogida <strong>de</strong> estos datos no fue homogénea en todos <strong>el</strong>los, sino que<br />
algunos <strong>de</strong> <strong>el</strong>los se realizó <strong>de</strong> forma retrospectiva, a partir d<strong>el</strong> registro en <strong>el</strong> diario <strong>de</strong> operación y<br />
diario <strong>de</strong> quirófano, mientras que en otros se llevó a cabo mediante <strong>el</strong> apunte <strong>de</strong> la información<br />
por parte d<strong>el</strong> personal <strong>de</strong> quirófano en un formulario <strong>el</strong>aborado al efecto. En ambos casos, la<br />
recogida <strong>de</strong> datos fue manual. En algunos <strong>de</strong> los quirófanos también se registró la técnica (kVp,<br />
mA, min)<br />
2. Resultados y discusión.<br />
Como paso inicial d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> los datos obtenidos, se consi<strong>de</strong>ró a<strong>de</strong>cuado excluir d<strong>el</strong><br />
mismo los resultados obtenidos en aqu<strong>el</strong>los quirófanos en los que <strong>el</strong> muestreo se había prolongado<br />
por un intervalo <strong>de</strong> tiempo inferior al mes, ya que así lo hacía recomendable la amplia dispersión<br />
<strong>de</strong> los resultados en <strong>el</strong>los obtenidos. Igualmente, se excluyeron también d<strong>el</strong> análisis los resultados<br />
<strong>de</strong> aqu<strong>el</strong>los quirófanos con un uso <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> rayos X inferior a 1 minuto a la semana, dada su<br />
escasa significación. Una vez excluidos estos datos, <strong>el</strong> estudio se redujo a la actividad <strong>de</strong> 11<br />
quirófanos con periodos <strong>de</strong> muestreo <strong>de</strong> entre 7 y 21 semanas, como se presenta en la tabla 1.<br />
Tabla No.1 Quirófanos objeto <strong>de</strong> estudio.<br />
Quirófano Uso Turnos Tiempo <strong>de</strong> escopia<br />
(min/sem)<br />
1 Cardiología 1 7,68<br />
2 Cardiología 1 7,68<br />
5 Traumatología 1 21<br />
6 Traumatología 1 21<br />
7 Urgencias 1 17,5<br />
8 Urgencias 1 17,5<br />
9 Traumatología 1 11,6<br />
10 Traumatología 1 11,6<br />
12 Urgencias (traumatología) 3 11,7<br />
14 Urgencias (programadas) 3 5<br />
21 Traumatología 3 10<br />
1428
Como se pue<strong>de</strong> comprobar en la tabla 1, <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> rayos X en los distintos<br />
quirófanos es muy variado, en un rango <strong>de</strong> 5 a 21 minutos/semana con un promedio <strong>de</strong><br />
12,9min/semana y un percentil 75 <strong>de</strong> 17,5 min/semana. Hay que tener en cuenta que <strong>el</strong> registro <strong>de</strong><br />
todos estos datos se llevó a cabo <strong>de</strong> forma manual, lo que unido al entorno <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> un<br />
quirófano, hace plausible la hipótesis <strong>de</strong> que no se hayan recabado la totalidad <strong>de</strong> las aplicaciones<br />
<strong>de</strong> rayos X producidas durante <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> muestreo. Así pues, estas consi<strong>de</strong>raciones<br />
recomiendan pon<strong>de</strong>rar al alza los resultados <strong>de</strong> uso obtenidos, por un factor <strong>de</strong> difícil estimación,<br />
pero que, conservadoramente, se ha fijado en 1,5; este valor conlleva asumir que 1 <strong>de</strong> cada tres<br />
intervenciones realizadas no se recogió en <strong>el</strong> muestreo, lo que parece ciertamente conservador,<br />
según nuestra experiencia. Teniendo en cuenta esta hipótesis se obtiene un tiempo <strong>de</strong> uso<br />
promedio <strong>de</strong> 19,4min/semana y un percentil 75 <strong>de</strong> 26,3 min/semana.<br />
A<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> muestreo d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> uso <strong>de</strong> los equipos, en los quirófanos <strong>de</strong> traumatología<br />
(nominados como 5,6, 9 y 10) se completó <strong>el</strong> estudio con un muestreo <strong>de</strong> las técnicas utilizadas<br />
con pacientes reales en las intervenciones más comunes. Se presentan en las tablas 2, 3 y 4 los<br />
resultados obtenidos en <strong>el</strong> muestreo <strong>de</strong> 2010, sin ser pon<strong>de</strong>rados por <strong>el</strong> factor 1,5.<br />
Tabla No.2 Valores promedio <strong>de</strong> las técnicas.<br />
Técnica N kVp mA t<br />
(minutos)<br />
mAmin<br />
Ca<strong>de</strong>ra 16 64,1 2,0 0,9 1,7<br />
Hombro 12 58,9 0,9 3,2 2,2<br />
Codo/muñeca 15 53,2 0,8 0,7 0,4<br />
Tobillo 15 53,2 0,5 0,8 0,3<br />
Columna 15 84,4 3,8 0,4 1,3<br />
Tibia 7 62,6 0,9 1,5 1,3<br />
Tabla No.3 Percentiles 75 <strong>de</strong> las técnicas.<br />
Técnica N kVp mA t<br />
(minutos)<br />
mAmin<br />
Ca<strong>de</strong>ra 16 65,0 2,1 1,0 1,8<br />
Hombro 12 64,0 1,4 3,4 3,7<br />
Codo/muñeca 15 55,0 0,8 0,9 0,6<br />
Tobillo 15 56,0 0,5 1,3 0,6<br />
Columna 15 92,8 4,1 0,5 1,9<br />
Tibia 7 64,5 1,4 1,8 1,9<br />
Tabla No.4 Número <strong>de</strong> intervenciones realizadas.<br />
Semana Ca<strong>de</strong>ra Hombro Codo/muñeca Tobillo Columna Tibia<br />
1 2 1 0 2 4 4<br />
2 4 5 0 1 5 2<br />
3 1 4 3 2 0 4<br />
4 4 6 3 0 0 1<br />
5 3 2 0 3 3 0<br />
6 3 3 0 4 4 4<br />
7 1 4 2 2 3 0<br />
8 5 3 2 1 4 2<br />
9 3 5 3 0 5 2<br />
10 2 1 3 0 1 5<br />
11 2 1 0 2 4 4<br />
Promedio 2,8 3,4 1,6 1,5 2,9 2,4<br />
1429
Si se consi<strong>de</strong>ran por tanto los valores <strong>de</strong> carga (mAmin/sem) para cada una <strong>de</strong> las intervenciones,<br />
corregidos por la frecuencia <strong>de</strong> las mismas, se obtienen los resultados presentados en la tabla 5.<br />
Tabla No.5 Valores <strong>de</strong> carga (mAmin/sem) para ambos quirófanos.<br />
Semana Ca<strong>de</strong>r Hom Codo/ Tobillo Columna Tibia Totales<br />
a bro muñeca<br />
Frecuencia semanal 2,8 3,4 1,6 1,5 2,9 2,4 14,6<br />
Carga promedio<br />
(mAmin/sem)<br />
4,8 7,3 0,7 0,4 3,7 3,1 20,0<br />
Percentil 75 <strong>de</strong><br />
carga (mAmin/sem)<br />
5,0 12,5 0,9 0,9 5,5 4,5 29,4<br />
Es muy ilustrativo consi<strong>de</strong>rar <strong>el</strong> análisis conjunto <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> tensión (calidad d<strong>el</strong> haz) junto<br />
con los parámetros <strong>de</strong> carga, tiempo <strong>de</strong> uso d<strong>el</strong> equipo y número <strong>de</strong> exploraciones; así pues, si se<br />
consi<strong>de</strong>ra <strong>el</strong> reparto porcentual d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> uso d<strong>el</strong> equipo y <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> trabajo en función<br />
d<strong>el</strong> rango <strong>de</strong> tensiones utilizadas, se obtienen para los percentiles 75 los datos <strong>de</strong> la tabla 6.<br />
Tabla No.6 Reparto pon<strong>de</strong>rado técnicas.<br />
Técnicas Tensión <strong>de</strong> Porcentaje d<strong>el</strong> Porcentaje <strong>de</strong> la carga<br />
referencia (kVp) tiempo total <strong>de</strong> trabajo total<br />
Codo-Muñeca-Tobillo 55 14,2% 5,8%<br />
Ca<strong>de</strong>ra-Hombro-Tibia 65 79,5% 77,6%<br />
Columna 93 6,2% 16,6%<br />
Si se analiza este reparto <strong>de</strong> técnicas a la luz <strong>de</strong> lo referido en [1] y [2], mientras que [1] aplica <strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> tensión única, consi<strong>de</strong>rando los 110 kVp para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> blindajes, [2] evalúa y<br />
aplica la distribución <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> trabajo en la totalidad d<strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> tensión utilizado. Así<br />
pues, en [1] los 1200 mAmin/sem se consi<strong>de</strong>ran a una tensión <strong>de</strong> 110 kVp, mientras que en [2], en<br />
<strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la fluoroscopia <strong>el</strong> 90% <strong>de</strong> la carga se reparte entre los 80 y los 120 kVp, <strong>de</strong> forma más o<br />
menos homogénea, en <strong>el</strong> <strong>de</strong> la angiografía cardiaca <strong>el</strong> 55% <strong>de</strong> la carga se concentra entre los 80-90<br />
kVp y <strong>el</strong> 75% entre los 70 y 100 kVp y en <strong>el</strong> <strong>de</strong> la angiografía periférica <strong>el</strong> 90% <strong>de</strong> la carga se<br />
concentra entre los 65 y 85 kVp.<br />
Si se consi<strong>de</strong>ra <strong>el</strong> estudio realizado en 2006 en los quirófanos <strong>de</strong> Cardiología, los resultados<br />
obtenidos fueron los siguientes:<br />
Tabla No.7 Percentiles 75 <strong>de</strong> las técnicas.<br />
Técnica N kVp mA t<br />
(minutos)<br />
mAmin<br />
Marcapasos 16 79,3 2,0 4,6 4<br />
Resincronizador 1 70 1 1 1<br />
Arteriografía 4 70 1 4,25 3,65<br />
1430
Tabla No.8 Número <strong>de</strong> intervenciones realizadas.<br />
Semana Marcapasos Desfibrilador Resincronizador Arteriografía<br />
1 0 0 0 1<br />
2 4 0 0 0<br />
3 1 0 1 0<br />
4 3 0 0 1<br />
5 4 0 0 0<br />
6 1 0 0 0<br />
7 3 1 0 0<br />
Promedio<br />
semanal<br />
2,3 0,14 0,14 0,29<br />
En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> estos quirófanos, la actividad se centra principalmente en la colocación <strong>de</strong><br />
marcapasos y, con diferencia, en las arteriografías, con una concentración <strong>de</strong> la técnica en <strong>el</strong><br />
entorno <strong>de</strong> los 80 kVp aproximadamente, lo que es coherente con <strong>el</strong> área anatómica <strong>de</strong> interés en<br />
estas aplicaciones. Si se pon<strong>de</strong>ra <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> uso y la carga en función d<strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
intervenciones, coherentemente se comprueba que algo menos d<strong>el</strong> 90% d<strong>el</strong> total para ambos<br />
parámetros se concentra en esa intervención y, por tanto, en torno a esa tensión <strong>de</strong> referencia.<br />
2. Conclusiones.<br />
Como se ha citado en la introducción, las referencias técnicas que más frecuentemente se utilizan<br />
en nuestro entorno a la hora <strong>de</strong> realizar cálculos <strong>de</strong> blindajes para equipos <strong>de</strong> rayos X, [1] y [2] no<br />
consi<strong>de</strong>ran explícitamente <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los equipos utilizados en quirófanos. Así pues, en [1],<br />
únicamente se citan los equipos con radioscopia con tubo <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la mesa, con<br />
tensión <strong>de</strong> hasta 110 kVp y con una carga semanal propuesta <strong>de</strong> 1200 mAmin/sem, mientras que<br />
en [2], las referencias más cercanas son equipos <strong>de</strong> fluoroscopia <strong>de</strong> uso convencional, equipos <strong>de</strong><br />
angiografía cardiaca o <strong>de</strong> angiografía periférica, con cargas <strong>de</strong> trabajo promedio <strong>de</strong> 260, 3200 y<br />
1300 mAmin/sem respectivamente.<br />
De todo lo referido <strong>de</strong> [1] y [2] y d<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los resultados obtenidos se pue<strong>de</strong> concluir que,<br />
aun consi<strong>de</strong>rando la variabilidad existente entre los diferentes quirófanos y las hipótesis<br />
conservadoras ya citadas, la carga radiológica <strong>de</strong> uso en estas instalaciones se encuentra muy por<br />
<strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> las propuestas en [1] y [2] para los equipos <strong>de</strong> radioscopia. Por otro lado, <strong>el</strong> estudio<br />
<strong>de</strong>tallado <strong>de</strong> las técnicas en los quirófanos <strong>de</strong> traumatología y <strong>de</strong> cardiología indica que en ambos<br />
casos sus rangos <strong>de</strong> tensiones se alejan sustancialmente <strong>de</strong> los 110 kVp <strong>de</strong> [1] y muestran<br />
similitu<strong>de</strong>s con los indicados en [2] para la angiografía periférica y cardiaca.<br />
Queda para posteriores estudios evaluar la influencia <strong>de</strong> la realización <strong>de</strong> técnicas más complejas<br />
(aneurismas, aorta torácica, etc…) en la carga radiológica <strong>de</strong> los quirófanos.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Guía 5.11 Aspectos técnicos <strong>de</strong> seguridad y protección radiológica <strong>de</strong> instalaciones médicas <strong>de</strong> rayos X para<br />
radiodiagnóstico. Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. Madrid. 1990.<br />
[2] NCRP-147 Structural Shi<strong>el</strong>ding Design for Medical X-Ray Imaging Facilities. National Council on Radiation<br />
Protection and Measurements. Bethesda. 2004.<br />
1431
LOSETAS DE MATERIALES CON BASE DE HORMIGON DE<br />
ALTA DENSIDAD COMO BLINDAJES SUSTITUTIVOS DEL<br />
PLOMO EN INSTALACIONES DE RAYOS X DE DIAGNOSTICO<br />
M. F. Santamarina Vázquez 1,� , J. Pasín 2 , B. Pereira 2 , M. Soto Búa 1 , R. Vázquez<br />
Vázquez 1 , J. Mosquera Sueiro 1 , M. Sánchez García 1 , C. Otero Martínez 1 , V. Luna<br />
Vega 1 , R. Lobato Busto 1 , M. Pombar Cameán 1<br />
1 Complexo Hospitalario Universitario <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a (CHUS), Servizo <strong>de</strong><br />
Radiofísica e Protección Radiolóxica, Travesía <strong>de</strong> Choupana s/n -15706 Stgo. <strong>de</strong><br />
Compost<strong>el</strong>a (Coruña)<br />
2 Construcciones Técnicas <strong>de</strong> Radioterapia (CT-RAD), Pol. Industrial <strong>de</strong> Penapurreira<br />
Parc<strong>el</strong>a C1 -15328 As Pontes (Coruña)<br />
RESUMEN<br />
La utilización <strong>de</strong> láminas <strong>de</strong> plomo como material atenuante en instalaciones <strong>de</strong><br />
radiodiagnóstico es lo más habitual. Existe un cierto riesgo en su utilización al po<strong>de</strong>r ser agregado<br />
en la ca<strong>de</strong>na alimenticia y provocar efectos nocivos en <strong>de</strong>terminados órganos. El estudio <strong>de</strong> la<br />
atenuación <strong>de</strong> losetas <strong>de</strong> hormigón sirve para ver su idoneidad como material sustitutivo d<strong>el</strong><br />
plomo. Algunas <strong>de</strong> las losetas sometidas a estudio han dado un resultado positivo para tal<br />
finalidad, siendo equivalentes a un espesor <strong>de</strong> 3mm <strong>de</strong> plomo.<br />
Palabras claves: blindaje, hormigón, coeficiente <strong>de</strong> atenuación.<br />
ABSTRACT<br />
The use of lead sheets as attenuating material is the most common in diagnostic radiology<br />
facilities. There is some risk in its use since it can be ad<strong>de</strong>d in the food chain and cause adverse<br />
effects on certain organs. Study the attenuation of concrete blocks used to see its suitability as a<br />
lead substitute material. Some of the blocks un<strong>de</strong>r study have given a positive result for this<br />
purpose, resulting equivalent to a thickness of 3 mm. lead.<br />
Key Words: shi<strong>el</strong>d, concrete, attenuation coefficient.<br />
1. Introducción.<br />
Uno <strong>de</strong> los requisitos técnicos d<strong>el</strong> diseño y construcción <strong>de</strong> una instalación <strong>de</strong> rayos X con<br />
fines <strong>de</strong> diagnóstico médico, es que ambos estén orientados a proteger a todas las personas<br />
(personal profesionalmente expuesto, pacientes y público en general) <strong>de</strong> forma que pudieran<br />
recibir una dosis equivalente <strong>de</strong> radiación tan pequeña como sea razonablemente posible 2 .<br />
Las láminas <strong>de</strong> plomo son usadas como blindaje en casi todas las instalaciones <strong>de</strong> rayos X y<br />
están disponibles en un rango estándar <strong>de</strong> 6 espesores codificados por su masa por unidad <strong>de</strong> área.<br />
Normalmente <strong>el</strong> espesor requerido va en incrementos <strong>de</strong> 0.5 mm. 1 .<br />
� mfilo.sv@gmail.com.<br />
1432
El aspecto negativo, se halla en que <strong>el</strong> plomo es uno <strong>de</strong> los cuatro metales que tienen un<br />
mayor efecto dañino sobre la salud; su incorporación en <strong>el</strong> cuerpo humano se produce a través <strong>de</strong><br />
la comida (en mayor proporción), d<strong>el</strong> agua y d<strong>el</strong> aire, pudiendo producir efectos no <strong>de</strong>seados como<br />
daños en riñones, cerebro, sistema nervioso, etc.<br />
En las instalaciones <strong>de</strong> radiodiagnóstico <strong>de</strong> uso médico es habitual utilizar como blindaje<br />
láminas <strong>de</strong> plomo con espesores comprendidos entre 1 y 3 mm. (≈ 2 mm., lo más habitual, para<br />
que su peso no provoque <strong>de</strong>formación en las láminas verticales 2 ) que <strong>de</strong>bido a su peso y<br />
características mecánicas es preciso fijar tanto en techos como en pare<strong>de</strong>s verticales.<br />
En muchos casos los muros <strong>de</strong> hormigón pue<strong>de</strong>n sustituir la función d<strong>el</strong> plomo. Es preciso<br />
prevenir la existencia <strong>de</strong> huecos para que <strong>el</strong> espesor no varíe 2 .<br />
En este trabajo se investigan las características <strong>de</strong> atenuación, en <strong>el</strong> rango energético <strong>de</strong> los<br />
rayos X <strong>de</strong> diagnóstico médico, <strong>de</strong> losetas <strong>de</strong> diversa composición con base <strong>de</strong> hormigón <strong>de</strong> alta<br />
<strong>de</strong>nsidad, para su caracterización como material <strong>de</strong> blindaje sustituto d<strong>el</strong> plomo: dado un espesor<br />
<strong>de</strong> hormigón se calcula <strong>el</strong> espesor equivalente <strong>de</strong> plomo para la atenuación <strong>de</strong> un haz <strong>de</strong> rayos X.<br />
2. Material y métodos.<br />
Se han utilizado: un equipo <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong> diagnóstico médico (marca Philips, mod<strong>el</strong>o Bucky<br />
Diagnostic) y un <strong>de</strong>tector contador proporcional (marca Berthold, mod<strong>el</strong>o LB123 y sonda<br />
LB1236).<br />
La distancia foco-<strong>de</strong>tector empleada ha sido 50cm con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> que <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector discrime d<strong>el</strong><br />
fondo ambiental. Las muestras (Fig. 1) d<strong>el</strong> material, cuya atenuación es <strong>el</strong> objeto <strong>de</strong> estudio, se<br />
han ubicado entre <strong>el</strong> foco <strong>de</strong> rayos X y <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector. La técnica empleada ha sido: 102 kV; 125 mA,<br />
500 ms (62.5 mAs).<br />
Características losetas:<br />
Fig. 1 Foto <strong>de</strong> loseta tipo “manual” <strong>de</strong> dimensiones<br />
30x30 cm 2<br />
1433
“Manual”: dimensiones 30x30 cm 2 , “Bloquera”: dimensiones 20x20 cm 2 ; ambas con<br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s entre 3.2 y 3.3 g/cm 3 y espesores variando <strong>de</strong> 1.93 a 2.32 cm.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
En <strong>el</strong> control <strong>de</strong> calidad anual basado en <strong>el</strong> protocolo español, se obtuvo un rendimiento d<strong>el</strong><br />
equipo <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong> 92 μG/mAs (a 1m y 102 kV y capa hemirreductora <strong>de</strong> 3.05 mm <strong>de</strong> Al). De<br />
este dato se obtiene un rendimiento <strong>de</strong> 368.0 μGy/mAs a 50 cm. que permite <strong>de</strong>rivar <strong>el</strong><br />
equivalente <strong>de</strong> dosis ambiental.<br />
Para cada loseta se calcula <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> varias medidas <strong>de</strong> dosis ambiental. El<br />
coeficiente <strong>de</strong> atenuación (Tabla 1) se calcula como cociente <strong>de</strong> los equivalentes <strong>de</strong> dosis<br />
ambiental con y sin blindaje. También se muestran medidas realizadas en diferentes zonas <strong>de</strong><br />
unión entre 2 losetas.<br />
Tabla 1 Coeficientes atenuación obtenidos para cada loseta con su correspondiente espesor<br />
L.1<br />
(x = 2.32<br />
cm.)<br />
9.58 · 10 4<br />
L.2<br />
(x = 1.93<br />
cm.)<br />
4.18 ·10 4<br />
L.3<br />
(x = 2.00<br />
cm.)<br />
3.54 · 10 4<br />
L.3junta<br />
(x = 2.00<br />
cm.)<br />
L.3junta superior<br />
(x = 2.00<br />
cm.)<br />
6.39 · 10 4 5.11 · 10 4<br />
L.33 juntas<br />
(x = 2.00<br />
cm.)<br />
7.19 · 10 4<br />
A partir <strong>de</strong> estos coeficientes <strong>de</strong> atenuación, llevándolos a una gráfica (Fig. 2) <strong>de</strong> factores <strong>de</strong><br />
atenuación frente a espesores <strong>de</strong> plomo tomados <strong>de</strong> la norma DIN 6812 2 , se concluyen los espesores<br />
equivalentes <strong>de</strong> plomo (Tabla 2).<br />
Tabla 2 Espesores equivalentes <strong>de</strong> plomo en mm. para cada tipo <strong>de</strong> loseta.<br />
L.1 L.2 L.3 L.3junta L.3junta superior L.33 juntas<br />
3.1 – 3.2 2.8 2.8 3.0 2.9 3.1<br />
1434
L.1 L.2 L.3 L.3 (junta) L.3** L.3***<br />
2..8mm 3..2 mm..<br />
Fig. 2 Factores <strong>de</strong> atenuación obtenidos frente a espesores equivalentes <strong>de</strong> plomo.<br />
4. Conclusiones.<br />
Las losetas con base <strong>de</strong> hormigón realizadas mediante técnicas mecanizadas <strong>de</strong>nominadas<br />
“bloquera” <strong>de</strong> 2 cm. <strong>de</strong> grosor presentan un espesor equivalente a 3 mm. <strong>de</strong> plomo para <strong>el</strong><br />
1435
espectro <strong>de</strong> 100 kV, por lo que reúnen los requisitos necesarios como material <strong>de</strong> blindaje en las<br />
instalaciones <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong> diagnóstico.<br />
Sus características mecánicas, facilidad <strong>de</strong> colocación (Fig. 2) y posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> realización<br />
<strong>de</strong> solapamiento <strong>de</strong> juntas hacen que este material sea una alternativa real a los blindajes <strong>de</strong><br />
plomo.<br />
Fig. 3 Colocación losetas<br />
REFERENCIAS<br />
[1] D. G. Sutton, J. R. Williams (editores). Radiation Shi<strong>el</strong>ding for Diagnostic X-rays. The British Institute of<br />
Radiology<br />
[2]Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. Guía <strong>de</strong> seguridad Nº 511. Madrid.1990<br />
1436
DISEÑO Y PUESTA EN MARCHA DE LA UNIDAD DE IMAGEN<br />
MOLECULAR PARA ANIMALES GRANDES DEL CENTRO<br />
NACIONAL DE INVESTIGACIONES CARDIOVASCULARES<br />
R. Escu<strong>de</strong>ro 1,� , R. D<strong>el</strong>gado 1 , J. Morerno 1 , G. López 2<br />
1 Centro Nacional <strong>de</strong> Investigaciones Cardiovasculares Carlos III, Servicio <strong>de</strong><br />
Bioseguridad y Radioprotección, C/ M<strong>el</strong>chor Fernán<strong>de</strong>z Almagro, 3. Madrid<br />
2 Globalpet, C/ Sorolla 65 BºC, Majadahonda. Madrid<br />
RESUMEN<br />
La imagen molecular es una disciplina emergente en la investigación Biomédica. La visualización<br />
y cuantificación <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminados órganos mediante PET/RM/CT está <strong>de</strong>mostrando<br />
ser una herramienta <strong>de</strong> gran r<strong>el</strong>evancia en <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> enfermeda<strong>de</strong>s humanas. En la actualidad<br />
estas técnicas se hallan en un estado <strong>de</strong> madurez avanzado en <strong>el</strong> ámbito clínico, mientras que están<br />
comenzando a <strong>de</strong>sarrollarse rápidamente en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la investigación biomédica (preclínico).<br />
La técnica <strong>de</strong> imagen molecular más <strong>de</strong>sarrollada actualmente en investigación y más significativa<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la Proteción Radiológica (PR) es <strong>el</strong> PET combinado con imagen<br />
anatómica, principalmente <strong>el</strong> CT. Para la puesta en marcha <strong>de</strong> esta técnica (u otras como <strong>el</strong><br />
SPECT) en centros <strong>de</strong> investigación biomédica se <strong>de</strong>ben tener en cuenta los requerimientos <strong>de</strong> PR<br />
asociados al manejo <strong>de</strong> isótopos radiactivos gamma <strong>de</strong> alta energía (PET) y rayos X (CT)<br />
(equipamiento, blindajes, dosimetría, gestión <strong>de</strong> residuos, tipo <strong>de</strong> personal que <strong>de</strong>sarrolla las<br />
activida<strong>de</strong>s, formación, etc.).<br />
Teniendo en cuenta estos aspectos, <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> este trabajo es <strong>de</strong>scribir la implantación y puesta<br />
en marcha <strong>de</strong> la Unidad <strong>de</strong> Imagen Molecular <strong>de</strong> animales gran<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> Centro Nacional <strong>de</strong><br />
Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC). A lo largo d<strong>el</strong> trabajo se <strong>de</strong>scriben las<br />
técnicas <strong>de</strong> imagen más significativas que se utilizarán con equipos <strong>de</strong> última generación, asi como<br />
la futura combinación d<strong>el</strong> PET-RM, su aplicación en investigación en gran<strong>de</strong>s animales y las<br />
implicaciones en <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong> las <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias, cálculo <strong>de</strong> blindajes, gestión <strong>de</strong> fuentes <strong>de</strong><br />
radiación y <strong>de</strong> residuos.<br />
Todo <strong>el</strong>lo ha requerido valorar e integrar los requerimientos específicos <strong>de</strong> un centro <strong>de</strong><br />
investigación en cuanto a bioseguridad, cuidado <strong>de</strong> animales gran<strong>de</strong>s (cerdo), estado sanitario <strong>de</strong><br />
los animales, en un entorno <strong>de</strong> condiciones <strong>de</strong> PR altamente exigente.<br />
En la realización <strong>de</strong> este trabajo han participado profesionales d<strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> la PR y <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong><br />
imagen molecular pertenecientes a centros <strong>de</strong> investigación biomédica <strong>de</strong> gran prestigio a niv<strong>el</strong><br />
nacional e internacional y a la empresa privada.<br />
Palabras claves: Técnicas <strong>de</strong> imagen molecular, investigación biomédica, fuentes no<br />
encapsuladas.<br />
ABSTRACT<br />
Molecular imaging is an emerging discipline in biomedical research. Visualization and<br />
quantification of the function of certain organs by PET / MRI / CT is proving to be a tool of great<br />
importance in the study of human diseases. These techniques are today in a highly mature state in<br />
the clinical fi<strong>el</strong>d and are now being rapidly <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped for use in biomedical (preclinical) research.<br />
Currently, the most <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped molecular imaging technique in research, and the most significant<br />
from the perspective of radiation protection (RP), is the PET, combined with anatomical imaging,<br />
mainly by CT. In or<strong>de</strong>r to set up this technique (or others, such as SPECT) in a biomedical<br />
research centre, the RP requirements associated with the handling of high energy gamma sources<br />
� rescu<strong>de</strong>ro@cnic.es<br />
1437
(PET) and X rays (CT) must be met (equipment, shi<strong>el</strong>ding, dosimetry, waste management,<br />
training, etc.).<br />
The aim of this paper is to <strong>de</strong>scribe the setting up of the Unit for Molecular Imaging of large<br />
animals at the National Centre for Cardiovascular Research Carlos III (CNIC). Throughout the<br />
paper <strong>de</strong>scribes the most important imaging techniques to be used with the latest equipment, as<br />
w<strong>el</strong>l as the future of PET-MRI combination, its application in large animal research and the<br />
implications for the <strong>de</strong>sign of the units, calculation Shi<strong>el</strong>ding, radiation sources and waste<br />
management.<br />
These measures also need to be evaluated and adjusted to meet the specific requirements of<br />
research centres in terms of biosafety, animal health and w<strong>el</strong>fare, etc.<br />
This study has been conducted by specialists from the RP and molecular imaging fi<strong>el</strong>ds.<br />
Key Words: molecular imaging techniques, biomedical research, non-sealed sources.<br />
1. Introducción.<br />
La investigación biomédica se plantea problemas cada vez más complejos acerca <strong>de</strong> los procesos<br />
bioquímicos que acontecen en los organismos vivos. De igual forma que ocurre en la investigación<br />
clínica, las técnicas <strong>de</strong> imagen médica son una exc<strong>el</strong>ente herramienta para estudiar dichos procesos.<br />
La imagen molecular se podría <strong>de</strong>finir como una representación visual, caracterización y<br />
cuantificación <strong>de</strong> procesos biológicos a niv<strong>el</strong> c<strong>el</strong>ular y subc<strong>el</strong>ular <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> organismos vivos sin<br />
perturbar <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> estudio.<br />
Diferentes técnicas <strong>de</strong> Imagen Molecular se unen en esta sola disciplina con un fin común: cambiar<br />
<strong>el</strong> modo en que se lleva a cabo la investigación biológica. Técnicas como la tomografía por emisión<br />
<strong>de</strong> positrones (PET), la tomografía por emisión <strong>de</strong> fotón único (SPECT), autorradiografía digital,<br />
resonancia magnética (RM), RM con espectroscopia, bioluminiscencia, fluorescencia y ecografía,<br />
entre otras, se encuentran en constante <strong>de</strong>sarrollo. Un consi<strong>de</strong>rable esfuerzo ha sido dirigido<br />
recientemente hacia <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> estas técnicas <strong>de</strong> imagen no invasiva y <strong>de</strong> alta resolución para<br />
su uso en animales gran<strong>de</strong>s.<br />
Este trabajo preten<strong>de</strong> <strong>de</strong>scribir los aspectos tenidos en cuenta en la puesta en marcha <strong>de</strong> una unidad<br />
que a<strong>de</strong>mas <strong>de</strong> contemplar los aspectos r<strong>el</strong>ativos a la obtención <strong>de</strong> imagenes <strong>de</strong> procesos<br />
metabólicos y su r<strong>el</strong>acion anatómica, <strong>de</strong>be tener en cuenta las caraceristicas especiales <strong>de</strong> los<br />
mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> estudio, animales <strong>de</strong> gran tamaño; los que conlleva manipulacion <strong>de</strong> mayores dosis,<br />
mayor volumen <strong>de</strong> <strong>de</strong>tritos, y mayor dificultad <strong>de</strong> manejo.<br />
Tomografía <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> positrones (PET).<br />
Mediante la PET es posible visualizar la ruta metabólica que sigue una <strong>de</strong>terminada molécula tras<br />
su incorporación al organismo, generalmente mediante administración intravenosa <strong>de</strong> un<br />
radiofármaco. Marcamos diversas moléculas biológicas con isótopos emisores <strong>de</strong> positrones que<br />
siguen su ruta metabólica normal dirigiéndose hacia los lugares don<strong>de</strong> son metabolizadas (1) . A lo<br />
largo <strong>de</strong> su recorrido y <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los lugares <strong>de</strong> almacenamiento y <strong>el</strong>iminación emiten una señal<br />
radioactiva que pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>tectada <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> exterior. La <strong>de</strong>tección se realiza mediante una cámara<br />
<strong>de</strong> positrones o cámara PET. Actualmente, <strong>el</strong> radiofármaco básico utilizado en esta técnica es la<br />
fluor-<strong>de</strong>soxiglucosa (FDG), un análogo <strong>de</strong> la glucosa marcado con Fluor-18. Este trazador es<br />
r<strong>el</strong>ativamente inespecífico y, aunque permite localizar y estudiar en <strong>de</strong>talle la adquisición <strong>de</strong> la<br />
molécula en aqu<strong>el</strong>los tejidos que tengan un mayor consumo <strong>de</strong> glucosa (corazón, cerebro, tumores),<br />
también se pue<strong>de</strong>n producir <strong>de</strong>pósitos en otros lugares no <strong>de</strong> interés, como puntos <strong>de</strong> inflamación.<br />
Sin embargo, la FDG es muy fácil <strong>de</strong> obtener comercialmente. El uso <strong>de</strong> la PET se encuentra<br />
limitado al acceso a otro tipo <strong>de</strong> radiofármacos específicos para otras aplicaciones (síntesis <strong>de</strong><br />
proteínas y ácidos nucléicos, hipoxia, inmunoPET, etc.) que si bien se han <strong>de</strong>sarrollado o se están<br />
<strong>de</strong>sarrollando, <strong>el</strong> acceso a los mismos se hace más difícil, si no se dispone <strong>de</strong> un ciclotrón propio o<br />
cercano. También se están <strong>de</strong>sarrollando radiofármacos con otros isótopos (Ga-68, Cu-64, I-124).<br />
Por <strong>el</strong> momento, las aplicaciones principales <strong>de</strong> la PET, tanto en investigación como en clínica, son<br />
1438
la oncología, para la localización y seguimiento <strong>de</strong> tumores, y la cardiología y neurología para la<br />
<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> patologías específicas (2) .<br />
Resonancia magnética (RM).<br />
La RM es una técnica basada en la interpretación <strong>de</strong> la señal <strong>el</strong>ectromagnética que emiten los<br />
nucleos, especialmente los nucleos <strong>de</strong> hidrógeno, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un campo magnético.<br />
Los principios físicos <strong>de</strong> la imagen generada, hacen esta tecnica especialmente a<strong>de</strong>cuada para la<br />
obtencion <strong>de</strong> informacion anatomica en tejidos <strong>de</strong> bajo contraste a los rayos X, como los tejidos<br />
blandos, y si se dispone d<strong>el</strong> equipamiento a<strong>de</strong>cuado tambien informacion funcional.<br />
Tomografía Computerizada (CT).<br />
Las imágenes d<strong>el</strong> CT están basadas en la diferente absorción que presentan los tejidos cuando son<br />
atravesados por rayos X. La CT no es una técnica que proporcione información a niv<strong>el</strong> c<strong>el</strong>ular o<br />
molecular per se, y por lo tanto no es consi<strong>de</strong>rada una técnica <strong>de</strong> imagen molecular. Sin embargo,<br />
esta técnica es <strong>de</strong> gran importancia en la localización anatómica <strong>de</strong> las imágenes funcionales (PET<br />
y SPECT), así como en la reconstrucción <strong>de</strong> las mismas. Mucho más teniendo en cuenta que las<br />
sondas moleculares son cada vez más y más específicas. La radiación <strong>de</strong>positada en los animales <strong>de</strong><br />
experimentación no es <strong>de</strong>spreciable lo que limita la obtención <strong>de</strong> imágenes en serie (3) .<br />
2. Diseño <strong>de</strong> la Unidad <strong>de</strong> Imagen Molecular para Animales gran<strong>de</strong>s.<br />
Instalacion radiactiva.<br />
El <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> las técnicas <strong>de</strong> imagen mencionadas anteriormente (PET, CT) implica <strong>el</strong> manejo <strong>de</strong><br />
isótopos radiactivos en forma no encapsulada y la utilización <strong>de</strong> equipos emisores <strong>de</strong> radiaciones<br />
ionizantes (RX), por lo que, según la normativa vigente (4,5) , es necesario disponer <strong>de</strong> una instalación<br />
radiactiva (IR) autorizada por las autorida<strong>de</strong>s competentes.<br />
En esta Instalación se dispone <strong>de</strong> un Laboratorio Central diseñado para la manipulación <strong>de</strong> altas<br />
activida<strong>de</strong>s (límites <strong>de</strong> actividad por ensayo <strong>de</strong> 10 a 30 mCi en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> isótopo) o<br />
isótopos <strong>de</strong> mayor riesgo (iodos volátiles, gamma <strong>de</strong> alta energía). Este laboratorio se utiliza<br />
también para las tareas <strong>de</strong> gestión y control <strong>de</strong> la IR y contiene los almacenes centrales <strong>de</strong> residuos<br />
radiactivos. La Unidad <strong>de</strong> Imagen Molecular (UIM) será consi<strong>de</strong>rada como una zona autorizada, a<br />
la que se le aplican las medidas <strong>de</strong> control y protección a<strong>de</strong>cuadas en función d<strong>el</strong> tipo isótopos<br />
manipulados y las técnicas <strong>de</strong>sarrolladas (6) .<br />
Laboratorio central <strong>de</strong> Radioisótopos PET.<br />
En <strong>el</strong> diseño d<strong>el</strong> laboratorio central PET se han tenido en cuenta los radionucleidos que se van a<br />
manejar, la actividad <strong>de</strong> los mismos y <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> manipulaciones que se van a llevar a cabo. Esta<br />
clasificado como zona controlada, con p<strong>el</strong>igro <strong>de</strong> irradiación y contaminación. El acceso al mismo<br />
se realiza a través <strong>de</strong> una esclusa señalizada como zona vigilada, con p<strong>el</strong>igro <strong>de</strong> irradiación y<br />
contaminación. El control <strong>de</strong> acceso se realiza mediante lector <strong>de</strong> tarjetas magnéticas. Cuenta con<br />
un sistema <strong>de</strong> ventilación que garantiza la ausencia <strong>de</strong> contaminación radiactiva en otras<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias d<strong>el</strong> centro, en caso <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>nte y un control saltos <strong>de</strong> presion negativa <strong>de</strong> las salas<br />
que lo conforman. Las superficies <strong>de</strong> trabajo son lisas, fácilmente <strong>de</strong>scontaminables, y la<br />
manipulación se hará sobre materiales absorbentes fáciles <strong>de</strong> retirar. En este Labortorio se<br />
recepcionarán, manipularán y fraccionarán los radiofármacos e isótopos provenientes <strong>de</strong><br />
proveedores autorizados. También al tener incluidos los almacenes <strong>de</strong> residuos radiactivos, se<br />
realizan igualmente todas las tareas <strong>de</strong> registro, acondicionamiento y <strong>el</strong>iminación <strong>de</strong> residuos<br />
radiactivos o materiales residuales con contenido radiactivo.<br />
El laboratorio dispone tanto d<strong>el</strong> equipamiento <strong>de</strong> laboratorio básico como <strong>de</strong> todos los medios <strong>de</strong><br />
protección necesarios para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> las técnicas establecidas (c<strong>el</strong>da <strong>de</strong> manipulación para<br />
isótopos PET, blindajes fijos y móviles, contenedores blindados para <strong>el</strong> transporte y los residuos,<br />
equipos <strong>de</strong> contención, <strong>de</strong>tectores, dispositivos <strong>de</strong> emergencia, etc.).<br />
La Unidad <strong>de</strong> imagen Molecular para animales gran<strong>de</strong>s.<br />
La UIM provee a los grupos <strong>de</strong> investigación <strong>de</strong> las últimas técnicas <strong>de</strong> imagen. Esta unidad se<br />
encargará <strong>de</strong> la preparación <strong>de</strong> las dosis, la administración a los animales y la obtención u análisis<br />
1439
posterior <strong>de</strong> las imágenes. Por esto, dispone <strong>de</strong> personal especialmente formado y entrenado.<br />
Debido al trabajo <strong>de</strong>sarrollado, esta unidad está intimamente ligada al Animalario, estando<br />
i<strong>de</strong>almente localizada en las proximida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> dicha instalación. La Unidad dispone igualmente <strong>de</strong><br />
instalaciones específicas tanto para <strong>el</strong> manejo <strong>de</strong> los animales, la cual <strong>de</strong>berá formar parte d<strong>el</strong><br />
Animalario, como para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la imagenes que se encuentra ubicado fuera d<strong>el</strong> mismo aunque<br />
en sus proximida<strong>de</strong>s. En concreto la UIM para animales gran<strong>de</strong>s está constituida por una zona <strong>de</strong><br />
estabulación para los animales <strong>de</strong> estudio, una <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia para la dispensación <strong>de</strong> dosis, la sala d<strong>el</strong><br />
equipo PET-RM, la sala d<strong>el</strong> equipo PET-CT, sala <strong>de</strong> rayos X y quirófano.<br />
Criterios específicos <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> la UIM para la manipulación <strong>de</strong> animales gran<strong>de</strong>s.<br />
El Centro Nacional <strong>de</strong> Investigación Cardiovasculares (CNIC) va a contar con los sistemas <strong>de</strong><br />
imagen cardiovascular multimodalidad más avanzados, dando la oportunidad excepcional <strong>de</strong><br />
concentrar la investigación preclínica y clínica mediante equipos <strong>de</strong> imagen multimodalidad. El<br />
mod<strong>el</strong>o animal que va a ser utilizado principalmente en la UIM es <strong>el</strong> porcino. Debido a que <strong>el</strong><br />
CNIC tiene vocación traslacional, se ha <strong>el</strong>egido <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o porcino por su similitud anatomofisiológica<br />
al humano. A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> cerdo pue<strong>de</strong> ser evaluado con la misma tecnología que <strong>el</strong> ser<br />
humano (tanto a niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> imagen no invasivas, como invasivas, como procedimientos<br />
quirúrgicos-intervencionistas). Pero asimismo, presenta mayor dificultad a la hora <strong>de</strong> diseñar las<br />
instalaciones y <strong>de</strong>finir los protocolos en Radioprotección. El equipo investigador d<strong>el</strong> centro tiene<br />
amplia experiencia en estudios <strong>de</strong> imagen con mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> animal gran<strong>de</strong> (7,8,9,10) .<br />
El animal estará estabulado en jaulas in<strong>de</strong>pendientes <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> Animalario antes d<strong>el</strong><br />
procedimiento. El operador entrará en <strong>el</strong> habitáculo y realizará una anestesia con inyección<br />
intramuscular para po<strong>de</strong>r realizar la manipulación d<strong>el</strong> animal con facilidad. Posteriormente <strong>el</strong> cerdo<br />
será transportado a la sala <strong>de</strong> preparación. Allí se proce<strong>de</strong>rá a la intubación orotraqueal e inserción<br />
<strong>de</strong> catéteres en ambas venas marginales <strong>de</strong> la oreja. A través <strong>de</strong> una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las se mantendrá la<br />
anestesia. Se realizará un sondaje vesical para recogida <strong>de</strong> orina contínua, para que asi, una vez<br />
incorporado <strong>el</strong> radioisótopo, las orinas potencialmente contaminadas quedarán contenidas en un<br />
recipiente blindado evitando asi <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> contaminación. Una vez preparado, <strong>el</strong> cerdo será<br />
transportado en una camilla a<strong>de</strong>cuada hasta la zona <strong>de</strong> inyección <strong>de</strong> isótopos situada junto a las<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias que albergan los equipos <strong>de</strong> imagen. Para la inoculación <strong>de</strong> la dosis d<strong>el</strong> material<br />
radiactivo, <strong>el</strong> operador se colocarán un d<strong>el</strong>antal plomado y dispondrá <strong>de</strong> protectores blindados para<br />
jeringas. Las dosis a utilizar serán las mismas que se utilizan en estudios humanos (ajustado al peso<br />
d<strong>el</strong> animal) y se proce<strong>de</strong>rá a la inyección d<strong>el</strong> radiotrazador a través <strong>de</strong> la vena marginal <strong>de</strong> la oreja.<br />
A continuación d<strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> incorporación <strong>de</strong> la molécula marcada, se pasará al animal a la sala<br />
<strong>de</strong> imagen para realizar los correspondientes estudios. Una vez finalizado <strong>el</strong> estudio, <strong>el</strong> cerdo, aún<br />
marcado con <strong>el</strong> isótopo, será cubierto con un mandil plomado para evitar la irradiación d<strong>el</strong><br />
manipulador y se transportará a c<strong>el</strong>das diferentes a las originales. Estas c<strong>el</strong>das estarán ubicadas en<br />
una sala <strong>de</strong> estabulación in<strong>de</strong>pendiente y blindada. El animal se introducirá en una <strong>de</strong> las c<strong>el</strong>das<br />
individuales don<strong>de</strong> se colocarán pantallas móviles para su blindaje. Se retirará la intubación y<br />
catéteres venosos, así como la sonda urinaria y se <strong>de</strong>jará al animal <strong>de</strong>spierto en este cubículo (estas<br />
c<strong>el</strong>das a<strong>de</strong>más tienen un sistema individualizado <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> efluentes radiactivos que será<br />
controlado por <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radioprotección). Una vez transcurrido <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> <strong>de</strong>caimiento d<strong>el</strong><br />
radioisótopo, <strong>el</strong> animal se transportará a su jaula convencional y se realizará la vigilancia<br />
radiológica operacional asi como la <strong>de</strong>scontaminación biológica en la c<strong>el</strong>da anterior para <strong>de</strong>jarla<br />
preparada para la siguiente ocupación.<br />
Existen protocolos en los que <strong>el</strong> animal se sacrifica inmediatamente <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> que <strong>el</strong> material<br />
radiactivo haya <strong>de</strong>caído para estudios patológicos. Otros animales serán utilizados para<br />
experimentos <strong>de</strong> largo plazo con estudios <strong>de</strong> imagen periódicos. En este caso, los animales serán<br />
sometidos a inyecciones periódicas <strong>de</strong> isótopos para estudios <strong>de</strong> imagen. La dosis máxima utilizada<br />
será siempre menor que la que pueda inducir efectos <strong>de</strong>terministas (daños físicos sobre tejidos). En<br />
cualquier caso, todos los experimentos serán sometidos a un comité <strong>de</strong> bienestar animal que<br />
valorará las dosis <strong>de</strong> radiotrazador que se administrarán al animal. En caso <strong>de</strong> que algún animal<br />
tenga que ser sacrificado por cualquier motivo antes <strong>de</strong> que <strong>el</strong> radioisótopo haya <strong>de</strong>caído, será<br />
1440
introducido <strong>de</strong> manera individual en cámara fría (bien a 4ºC o -20ºC) y blindado hasta su<br />
<strong>de</strong>caimiento. Posteriormente <strong>el</strong> cuerpo d<strong>el</strong> animal será entregado al gestor autorizado.<br />
Equipamiento.<br />
La zona <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> imágenes <strong>de</strong> la unidad contiene los equipos necesarios para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo<br />
<strong>de</strong> estas técnicas. A continuación se indican los equipos principales:<br />
� Equipo <strong>de</strong> imagen: PET/CT y PET/RM.<br />
� Mesa <strong>de</strong> Anestesia: dimensionada al tipo <strong>de</strong> animal en estudio.<br />
� Pantalla plomada para la protección d<strong>el</strong> personal durante la inyeccion y posterior período <strong>de</strong><br />
incorporación d<strong>el</strong> radiofarmaco<br />
� Sistema para la manipulación d<strong>el</strong> animal sedado, es importante consi<strong>de</strong>rar las implicaciones <strong>de</strong><br />
PR y las caracteristicas d<strong>el</strong> medio, especialmente en RM (Campos magneticos <strong>de</strong> alta<br />
intensidad).<br />
En la zona <strong>de</strong> laboratorio central <strong>de</strong> radioisótopos PET:<br />
� C<strong>el</strong>da <strong>de</strong> manipulación: fácilmente <strong>de</strong>scontaminable, con accesos para manos y material, <strong>de</strong><br />
blindaje a<strong>de</strong>cuado a las activida<strong>de</strong>s a manipular (50 mmPb su<strong>el</strong>e ser suficiente), con sistema<br />
<strong>de</strong> circulación y filtración <strong>de</strong> aire a<strong>de</strong>cuado si fuera necesario por <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> isótopo a<br />
manipular e iluminación suficiente. Incorporando un alojamiento para la cámara <strong>de</strong> ionización<br />
d<strong>el</strong> activimetro convenientemente blindado.<br />
� Sistema <strong>de</strong> dispensacion <strong>de</strong> Radiofarmaco, para preparar las dosis a inyectar a cada animal <strong>de</strong><br />
estudio.<br />
� Activímetro: a<strong>de</strong>cuado a las isótopos a utilizar y en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> laboratorio.<br />
� Portajeringas plomados<br />
� Protectores <strong>de</strong> jeringa <strong>de</strong> tungsteno<br />
� Carro <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> dosis.<br />
� Pinzas <strong>de</strong> longitud a<strong>de</strong>cuada 20-35cm<br />
� Monitor <strong>de</strong> Radiación: con una sonda sensible a los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> la instalación<br />
típicamente <strong>de</strong> 0.1�Sv/h a 20 mSv/h<br />
� Monitor <strong>de</strong> Contaminación: con una sonda a<strong>de</strong>cuada a la emisión <strong>de</strong> los isótopos <strong>de</strong> la<br />
instalación y con una superficie no menor a 100cm 2 .<br />
� Pap<strong>el</strong>eras o muebles <strong>de</strong> almacenamiento temporal <strong>de</strong> residuos: fácilmente <strong>de</strong>scontaminables y<br />
<strong>de</strong> capacidad suficiente para la cantidad <strong>de</strong> material a utilizar.<br />
En <strong>el</strong> área <strong>de</strong> estabulacion <strong>de</strong> los animales:<br />
� Se dispone <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> contencion individuales para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tritos líquidos <strong>de</strong><br />
los animales, que consta <strong>de</strong> una arqueta con una válvula <strong>de</strong> accionamiento remoto.<br />
� Pantalla plomada para la protección d<strong>el</strong> personal .<br />
� Monitor <strong>de</strong> Radiación: con una sonda sensible a los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> la instalación<br />
típicamente <strong>de</strong> 0.1�Sv/h a 20 mSv/h<br />
� Monitor <strong>de</strong> Contaminación: con una sonda a<strong>de</strong>cuada a la emisión <strong>de</strong> los isótopos <strong>de</strong> la<br />
instalación y con una superficie no menor a 100cm 2 .<br />
Personal. Funciones y clasificación.<br />
El personal implicado en la manipulación <strong>de</strong> isótopos PET y equipos emisores es <strong>el</strong> siguiente:<br />
� Personal encargado <strong>de</strong> la gestión <strong>de</strong> la IR: compuesto por <strong>el</strong> Responsable <strong>de</strong> la misma<br />
(Supervisor responsable o Jefe <strong>de</strong> Protección Radiológica) y un equipo <strong>de</strong> operadores<br />
adscritos a PR, que se encargan <strong>de</strong> la recepción y registro d<strong>el</strong> material radiactivo así como <strong>de</strong><br />
las operaciones <strong>de</strong> vigilancia y control <strong>de</strong> la IR.<br />
� Unidad <strong>de</strong> Imagen Molecular: Compuesto por un Responsable con licencia <strong>de</strong> Supervisor y un<br />
equipo <strong>de</strong> técnicos con licencia <strong>de</strong> operador, ambos en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> la IR en<br />
cuestión. Este personal sera <strong>el</strong> encargado d<strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> las distintas técnicas <strong>de</strong> imagen que<br />
impliquen la manipulación <strong>de</strong> animales con material radiactivo o equipos emisores,<br />
incluyendo <strong>el</strong> marcaje <strong>de</strong> los animales la adquisición <strong>de</strong> las imágenes y <strong>el</strong> análisis posterior <strong>de</strong><br />
las mismas. Este sera <strong>el</strong> único personal autorizado para llevar a cabo este tipo <strong>de</strong> técnicas.<br />
1441
� Personal investigador: Llevará a cabo las técnicas <strong>de</strong> marcaje <strong>de</strong> trazadores experimentales<br />
con isótopos PET o SPECT. Dependiendo <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s e isótopos manejados necesitará<br />
o no licencia <strong>de</strong> operador en <strong>el</strong> campo <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> la IR en cuestión.<br />
Como norma general, todo <strong>el</strong> personal expuesto tendrá consi<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> trabajador expuesto <strong>de</strong><br />
categoría B, ya que es improbable que puedan recibir dosis superiores a los 6 mSv o 3/10 <strong>de</strong><br />
límites específicos en un año oficial. Los trabajadores que realicen funciones <strong>de</strong> dispensación y<br />
administración <strong>de</strong> radiofármacos a los animales serán clasificados como personal profesionalmente<br />
expuesto <strong>de</strong> Categoría A (podrían recibir dosis superiores a los 6 mSv o 3/10 <strong>de</strong> límites específicos<br />
en un año oficial).<br />
Dosimetría.<br />
La dosimetría d<strong>el</strong> personal profesionalmente expuesto tanto <strong>de</strong> Categoría A como B, se realizará<br />
mediante dosímetros individuales. Los utilizados en nuestro caso son dosímetros <strong>de</strong><br />
termoluminiscencia. Se <strong>de</strong>berá controlar la dosis <strong>de</strong> cuerpo entero mediante dosímetros <strong>de</strong> solapa<br />
durante toda la jornada laboral. Para <strong>el</strong> personal que manipule directamente los radioisótopos se<br />
<strong>de</strong>berá controlar igualmente la dosis en manos mediante dosímetros <strong>de</strong> anillo. Se realizará un<br />
control adicional mediante dosimetría interna tras un acci<strong>de</strong>nte.<br />
3. Criterios <strong>de</strong> Implantación<br />
Normas <strong>de</strong> trabajo<br />
Para <strong>el</strong> trabajo con isótopos PET y con los equipos emisores son <strong>de</strong> aplicación las normas<br />
generales <strong>de</strong> trabajo para isótopos radiactivos. Estas incluyen normas r<strong>el</strong>ativas al operador:<br />
protección personal (guantes, bata,...), cumplimiento <strong>de</strong> las normas <strong>de</strong> higiene, utilización <strong>de</strong><br />
blindajes a<strong>de</strong>cuados, uso a<strong>de</strong>cuado d<strong>el</strong> dosímetro, etc.; normas r<strong>el</strong>ativas a la zona <strong>de</strong> trabajo:<br />
señalización y acotación, or<strong>de</strong>n y limpieza, contención, monitorización, control <strong>de</strong> acceso, etc. y<br />
normas r<strong>el</strong>ativas al entorno: control <strong>de</strong> contaminación y radiación y gestión <strong>de</strong> residuos correcta.<br />
También se aplicarán normas específicas para los isótopos PET, como <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> los blindajes<br />
móviles específicos (pantallas, dispensador <strong>de</strong> dosis, protectores <strong>de</strong> jeringuillas, etc.) o <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
medios para aumentar la distancia entre la fuente y las manos (pinzas).<br />
Para garantizar <strong>el</strong> correcto cumplimiento <strong>de</strong> la normativa y por tanto la protección <strong>de</strong> los<br />
operadores, se realizará una vigilancia operacional <strong>de</strong> la instalación mediante inspecciones<br />
periódicas <strong>de</strong> control d<strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> las normas <strong>de</strong> funcionamiento tanto en <strong>el</strong> laboratorio<br />
central como en las zonas autorizadas, incluyendo la UIM. Dichas inspecciones incluyen <strong>el</strong> control<br />
<strong>de</strong> contaminación, <strong>de</strong> la gestión <strong>de</strong> residuos, <strong>de</strong> las condiciones a<strong>de</strong>cuadas <strong>de</strong> or<strong>de</strong>n y limpieza,<br />
cumplimentación <strong>de</strong> los registros, mantenimiento a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong> los monitores específicos, etc. Estas<br />
inspecciones son llevadas a cabo por <strong>el</strong> personal encargado <strong>de</strong> la gestión <strong>de</strong> la Radioprotección.<br />
Gestión <strong>de</strong> residuos<br />
Los residuos radiactivos <strong>de</strong> isótopos PET generados se <strong>de</strong>berán tanto a la realización <strong>de</strong> trabajos<br />
planificados llevados a cabo con radioisótopos, como a inci<strong>de</strong>ntes (<strong>de</strong>rrames acci<strong>de</strong>ntales,<br />
<strong>de</strong>shechos <strong>de</strong> los propios animales marcados, etc) y la limpieza <strong>de</strong> material y áreas <strong>de</strong> trabajo.<br />
Los residuos sólidos y líquidos producidos serán almacenados en los propios contenedores <strong>de</strong><br />
recogida (bot<strong>el</strong>las <strong>de</strong> polipropileno en contenedor plomado, pap<strong>el</strong>eras a pedal plomadas, etc) y<br />
<strong>de</strong>positados en una ubicación prefijada d<strong>el</strong> laboratorio hasta su <strong>de</strong>caimiento (normalmente entre 24<br />
y 48 horas). También existen zonas <strong>de</strong> almacenamiento temporal para <strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> cadáveres <strong>de</strong><br />
animales don<strong>de</strong> permanecerán hasta su <strong>de</strong>caimiento y para viales <strong>de</strong> radioisótopos gastados junto a<br />
sus contenedores comerciales. El material cortante y las agujas hipodérmicas utilizadas para la<br />
inyección <strong>de</strong> radioisótopos, se <strong>de</strong>positarán en contenedores homologados. Estos contenedores se<br />
encontrarán blindados por otro contenedor plomado hasta su <strong>de</strong>caimiento. En las salas <strong>de</strong><br />
estabulación <strong>de</strong>stinadas a animales marcados, se dispone <strong>de</strong> un sistema a<strong>de</strong>cuado para la<br />
contención <strong>de</strong> orinas y excrementos contaminados. Estos efluentes permanecerán almacenados<br />
hasta su <strong>de</strong>caimiento total, para posteriormente ser evacuados a la red <strong>de</strong> alcantarillado mediante<br />
un sistema manual <strong>el</strong>éctrico.<br />
1442
El acondicionamiento, registro y evacuación <strong>de</strong> estos residuos será realizado por <strong>el</strong> Supervisor<br />
responsable o por los Operadores d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radioprotección. Por <strong>el</strong>lo, para una correcta<br />
gestión, los usuarios <strong>de</strong> la UIM <strong>de</strong>ben i<strong>de</strong>ntificar todas las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> contención generadas con<br />
etiquetas adhesivas. En cada etiqueta se indicará: radioisótopo, estado físico, laboratorio <strong>de</strong><br />
proce<strong>de</strong>ncia, fecha <strong>de</strong> llenado, nombre y ap<strong>el</strong>lidos <strong>de</strong> la persona que cerró <strong>el</strong> envase, así como si<br />
existe algún riesgo químico y/o biológico adicional.<br />
Bioseguridad<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los riesgos y normas que conlleva <strong>el</strong> trabajo con animales marcados con radioisótopos<br />
en la UIM, hay que contemplar los ensayos que se combinan con la inoculación <strong>de</strong><br />
microorganismos d<strong>el</strong> Grupo <strong>de</strong> Riesgo 2, o bien se pue<strong>de</strong> dar la situación <strong>de</strong> que un animal esté<br />
infectado con algún microorganismo <strong>de</strong> forma natural y este pueda suponer algún riesgo <strong>de</strong><br />
transmisión al personal científico y al personal <strong>de</strong> animalario. Por <strong>el</strong>lo es fundamental que existan<br />
normas <strong>de</strong> Bioseguridad que estén <strong>de</strong>stinadas a reducir estos riesgos. Las salas y estancias don<strong>de</strong><br />
existe más riesgo biológico son aqu<strong>el</strong>las en las que tras los estudios <strong>de</strong> imagen, los animales<br />
permanecen en un espacio <strong>de</strong> estabulación blindado e in<strong>de</strong>pendiente. Los excrementos y las orinas<br />
son recogidos mediante un sistema a<strong>de</strong>cuado <strong>de</strong> contención don<strong>de</strong> a<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> <strong>de</strong>caimiento <strong>de</strong> los<br />
radioisótopos, se realiza un tratamiento <strong>de</strong> inactivación a través <strong>de</strong> germicidas <strong>de</strong> amplio espectro.<br />
Las salas <strong>de</strong> necropsias y quirófanos son otro punto crítico a la hora <strong>de</strong> contener la transmisión <strong>de</strong><br />
microorganismos infecciosos <strong>de</strong> manera que estas salas están diseñadas <strong>de</strong> modo que sean fáciles<br />
<strong>de</strong> limpiar y <strong>de</strong>scontaminar. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> animales gran<strong>de</strong>s marcados con radioisótopos e<br />
inoculados con microorganismos d<strong>el</strong> Grupo <strong>de</strong> Riesgo 2, que mueren durante un ensayo o son<br />
sacrificados, se sigue un procedimiento <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> residuos y <strong>de</strong>scontaminación específico. Las<br />
necropsias se realizan una vez que <strong>el</strong> radioisótopo ha <strong>de</strong>caído y hasta entonces <strong>el</strong> cadáver d<strong>el</strong><br />
animal permanece en una cámara fría, blindado mediante pantallas plomadas móviles. Los restos<br />
<strong>de</strong> cadáver d<strong>el</strong> animal y sus efluentes son recogidos en contenedores homologados, bien cerrados.<br />
Los contenedores generados son autoclavados en la propia instalación y posteriormente son<br />
retirados por una empresa gestora autorizada, que mandará a incinerar. Los lechos y los materiales<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>scontaminación generados, se recogerán <strong>de</strong> forma que se reduzca la producción <strong>de</strong> aerosoles<br />
y polvo. Todas las superficies y materiales son limpiadas y <strong>de</strong>scontaminadas con<br />
<strong>de</strong>scontaminantes eficaces, aplicados con pulverizadores o nebulizadores.Estos trabajos requieren<br />
la utilización <strong>de</strong> Equipos <strong>de</strong> Protección Personal acor<strong>de</strong>s al riesgo existente (ropa <strong>de</strong> trabajo,<br />
mascarillas, gafas, doble guante, etc.) que <strong>de</strong>ben retirarse y autoclavar una vez terminado <strong>el</strong><br />
trabajo. Se impartirá formación específica <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> personal implicado es estos ensayos.<br />
Formación.<br />
Todo <strong>el</strong> personal implicado en la manipulación <strong>de</strong> isótopos PET recibirá, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los<br />
conocimientos adquiridos en los cursos <strong>de</strong> capacitación como operadores o supervisores <strong>de</strong><br />
Instalaciones Radiactivas, formación específica <strong>de</strong> caracter interno. Esta formación consistirá en la<br />
impartición <strong>de</strong> distintos seminarios en los que se incluirá información sobre las normas <strong>de</strong><br />
seguridad generales para <strong>el</strong> trabajo en laboratorio, manipulación <strong>de</strong> isótopos radiactivos PET<br />
(riesgo radiológico, uso <strong>de</strong> blindajes, <strong>de</strong>tectores, etc.) y funcionamiento y Plan <strong>de</strong> Emergencia <strong>de</strong><br />
la IR. El personal <strong>de</strong> la UIM <strong>de</strong>dicado al marcaje <strong>de</strong> animales recibirá formación adicional en la<br />
manipulación <strong>de</strong> animales <strong>de</strong> investigación. Este personal <strong>de</strong>berá llevar a cabo también un<br />
entrenamiento práctico y específico previo, <strong>de</strong>sarrollando las técnicas <strong>de</strong> manejo <strong>de</strong> animales en<br />
las mismas condiciones que con <strong>el</strong> material radiactivo, por ejemplo usando blindajes portátiles<br />
(pantallas, protector <strong>de</strong> jeringuillas).<br />
4. Conclusiones.<br />
El proyecto <strong>de</strong> investigación en imagen cardiovascular en animales gran<strong>de</strong>s une en una sola<br />
máquina dos prometedoras tecnologías <strong>de</strong> imagen que aun no se había logrado juntar todavía. Se<br />
trata <strong>de</strong> la fusión d<strong>el</strong> PET y <strong>de</strong> la RM. La RM, ha <strong>de</strong>mostrado su capacidad no sólo <strong>de</strong> afinar en la<br />
<strong>de</strong>finición anatómica sino también <strong>de</strong> <strong>de</strong>finir la estructura <strong>de</strong> los tejidos <strong>de</strong> forma superior a la que<br />
logra <strong>el</strong> CT. A<strong>de</strong>más, la RM no emite radiaciones como hacen los aparatos que usan rayos X. Es<br />
lógico, por tanto, que la combinación <strong>de</strong> ambos métodos acabe no solo dando buenos resultados<br />
1443
sino que es muy ventajoso a niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> la Protección Radiológica. Sin embargo, para posibilitar la<br />
fusión PET/RM ha habido que solventar algunos inconvenientes técnicos que imposibilitaban una<br />
combinación <strong>de</strong> estas características. Entre <strong>el</strong>los se <strong>de</strong>staca <strong>el</strong> conseguir que muchos <strong>de</strong> los<br />
componentes d<strong>el</strong> PET funcionen en <strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> un campo magnético tan <strong>el</strong>evado como <strong>el</strong> que se<br />
genera con la RM. Por otro lado mejorar la pérdida <strong>de</strong> calidad <strong>de</strong> las imágenes que obtiene la<br />
resonancia cuando en la misma máquina hay que acoplar un PET. Y por último la creación <strong>de</strong> un<br />
software que permita la compatibilidad simultánea <strong>de</strong> las dos tecnologías.<br />
En cuanto a dosimetría d<strong>el</strong> personal que maneje los animales y los viales o jeringuillas con las<br />
dosis <strong>de</strong> radiofármaco <strong>el</strong> objetivo es mantener las dosis lo más bajas posibles. En <strong>el</strong> trabajo con<br />
gran<strong>de</strong>s animales se preten<strong>de</strong> conseguir niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> dosis inferiores al personal que realiza estas<br />
técnicas en <strong>el</strong> ámbito clínico, ya que las dosis empleadas para gran<strong>de</strong>s animales se encuentran en <strong>el</strong><br />
or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> las dosis aplicadas a humanos.<br />
El entrenamiento previo en frío, así como la s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> personal son acciones vitales para<br />
conseguir <strong>el</strong> objetivo d<strong>el</strong> uso seguro <strong>de</strong> estos isótopos y mantener las dosis bajas. Se ha visto que<br />
es preferible primar la experiencia y formación previas en <strong>el</strong> manejo <strong>de</strong> animales, la cual será<br />
complementada con la formación en PR. El trabajo con gran<strong>de</strong>s animales complica mucho <strong>el</strong><br />
diseño, por lo que <strong>de</strong>be estudiarse con <strong>de</strong>tenimiento todos los sistema afectados para establecer los<br />
medios más a<strong>de</strong>cuados (blindajes, estabulación, control <strong>de</strong> efluentes, etc.) a cada caso.<br />
REFERENCIAS<br />
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Nacional <strong>de</strong> Investigaciones Oncológicas. Rev Radioprotección, 2010; XVII ; 62: 26-34.<br />
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recombinant apolipoprotein A-I Milano (ETC-216) administration: magnetic resonance imaging study in an<br />
experimental mod<strong>el</strong> of atherosclerosis. J Am Coll Cardiol. 2008;51:1104-1109.<br />
1444
REVISIÓN ESTADÍSTICA DE LAS DOSIS SUPERFICIALES, EN<br />
EL PERIODO 1995 - 2010, MEDIDAS MEDIANTE DISTINTOS<br />
TIPOS DE DOSÍMETROS TLD<br />
S. Pastor, J. Muñoz, J. Llansana, J. Gultresa<br />
centro <strong>de</strong> dosimetría, s.l. – Barc<strong>el</strong>ona<br />
INTRODUCCION<br />
Se analiza la evolución d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s y <strong>de</strong> controles especiales suministrados<br />
por centro <strong>de</strong> dosimetría, s.l. <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1985 hasta 2010.<br />
Se muestra la distribución <strong>de</strong> estos controles en los diferentes sectores <strong>de</strong> actividad, clasificados según la<br />
rama específica <strong>de</strong> la instalación y su proporción respecto al número <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> cuerpo entero.<br />
Se comparan las dosis medias globales <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s respecto a las <strong>de</strong> cuerpo en una misma instalación<br />
y se r<strong>el</strong>aciona la dosis superficial <strong>de</strong> los distintos controles para un mismo usuario.<br />
Los resultados obtenidos se comparan con los presentados por otros autores en enero <strong>de</strong> 2011 en<br />
Barc<strong>el</strong>ona en <strong>el</strong> “Workshop on Optimization of Radiation Protection of Medical Staff” [1] (ORAMED).<br />
Se presenta un estudio <strong>de</strong> las dosis registradas por los controles <strong>de</strong> anillo superiores a 5 y 20mSv, las<br />
sobreexposiciones en dosimetría <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s y se valora <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis anillos<br />
que se aplica <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2007.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se dispone <strong>de</strong> lectores <strong>de</strong> termoluminiscencia automáticos marca RADOS mod<strong>el</strong>os DOSACUS y<br />
RE2000, <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> termoluminiscencia <strong>de</strong> LiF: Mg, Ti (3.2x3.2x0.9), tipo TLD-100, marca<br />
HARSAW, portadosímetros <strong>de</strong> anillo marca RADOS y portadosímetros <strong>de</strong> cuerpo entero (CE), muñeca<br />
(MU), abdomen (AB) y sobred<strong>el</strong>antal (SD) mod<strong>el</strong>o compatible con RADOS.<br />
El sistema <strong>de</strong> dosimetría se calibra en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Calibración (LSCD) d<strong>el</strong> Instituto <strong>de</strong> Técnicas<br />
Energéticas (INTE). Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la dosimetría <strong>de</strong> anillo se utiliza la tabla <strong>de</strong> calibración Tabla 1, en<br />
la que se establecen cuatro grupos <strong>de</strong> calida<strong>de</strong>s G1, G2, G3 y G4, con un factor <strong>de</strong> calibración para cada<br />
una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las.<br />
El 147 Pm se ha aislado en un grupo, y se utiliza un factor <strong>de</strong> calibración que reproduce únicamente <strong>el</strong><br />
or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> magnitud <strong>de</strong> la dosis equivalente, <strong>de</strong>bido a la escasa respuesta d<strong>el</strong> dosímetro a tan baja energía β.<br />
El 85 Kr y <strong>el</strong> 204 Tl, emisores β, se agrupan con un mismo factor <strong>de</strong> calibración en <strong>el</strong> grupo G2.<br />
En <strong>el</strong> grupo G3, incluimos las calida<strong>de</strong>s N15 y 90 Sr. Y por último, al grupo G4, pertenecen todo <strong>el</strong> rango<br />
<strong>de</strong> RX con energías entre 33 y 250 keV, a<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> 99m Tc y <strong>el</strong> 137 Cs.<br />
Tabla 1. Tabla <strong>de</strong> Calibración para dosímetros <strong>de</strong> anillo.<br />
Grupo G1 G2 G3 G4<br />
Calid<br />
ENE (keV)<br />
NHP(0.07)G<br />
(mSv/divc)<br />
RX, γ<br />
147 Pm<br />
85 Kr<br />
β 225 687 763<br />
204 Tl N15<br />
90 Sr<br />
99m Tc N<br />
40<br />
N<br />
60<br />
N<br />
80<br />
N<br />
100<br />
N<br />
120<br />
N<br />
150<br />
N<br />
200<br />
N<br />
250<br />
N<br />
300<br />
137 Cs<br />
12 140 33 48 65 83 100 118 164 208 250 662<br />
2284 1214<br />
150 15 1.5 0.8<br />
Desv. (%) -8 12 -18 -24 3 18 -23 -14 -1 7 12 13 15 15 18 22<br />
Grupo: Grupo <strong>de</strong> energías y/o isótopos al que aplicaremos <strong>el</strong> mismo factor <strong>de</strong> calibración.<br />
Calid: Energías e isótopos a partir <strong>de</strong> los cuales se han establecido los factores <strong>de</strong> calibración.<br />
ENE: Energía <strong>de</strong> las calida<strong>de</strong>s.<br />
1445
NHP(0.07)G: Factor <strong>de</strong> calibración d<strong>el</strong> grupo.<br />
Desv: Desviación entre <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> calibración utilizado para <strong>el</strong> grupo y <strong>el</strong> que correspon<strong>de</strong> a la calidad.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> 2007, se solicita a las instalaciones con controles <strong>de</strong> anillo información sobre las fuentes <strong>de</strong><br />
radiación con las que trabajan, para cada instalación se mantiene una tabla don<strong>de</strong> se indican los isótopos<br />
utilizados por cada servicio y en caso <strong>de</strong> dosis significativas, se tiene en cuenta en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> Hp(0.07).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Evolución d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> controles<br />
Des<strong>de</strong> 1985, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s ha ido aumentando, <strong>de</strong> unas pocas <strong>de</strong>cenas hasta<br />
superar los 700 controles <strong>de</strong> cada tipo en <strong>el</strong> 2010. En la Gráfica 1, se muestra la evolución <strong>de</strong> la r<strong>el</strong>ación<br />
entre <strong>el</strong> número <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> muñeca y <strong>el</strong> número <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> anillo suministrados por centro <strong>de</strong><br />
dosimetría, s.l. <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1985 hasta 2010.<br />
Gráfica 1. Controles <strong>de</strong> muñeca vs controles <strong>de</strong> anillo.<br />
Hasta 1993 los controles <strong>de</strong> anillo predominaban respecto a los <strong>de</strong> muñeca, cambiando la ten<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
entonces, <strong>de</strong> manera que en 1995 la razón era <strong>de</strong> 3 controles <strong>de</strong> muñeca por cada control <strong>de</strong> anillo,<br />
llegando a superar 5 en <strong>el</strong> 2000. A partir <strong>de</strong> ese año la ten<strong>de</strong>ncia se ha invertido, incrementándose <strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> anillo, hasta llegar a equipararse con los controles <strong>de</strong> muñeca en la actualidad.<br />
Controles especiales y <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s por sector <strong>de</strong> actividad<br />
En la Tabla 2 se muestra <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s, anillo y muñeca, y <strong>de</strong> controles<br />
especiales, sobred<strong>el</strong>antal y abdomen, respecto a los controles <strong>de</strong> cuerpo entero, clasificados por sectores<br />
<strong>de</strong> actividad.<br />
Diferenciamos <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> sector sanitario las siguientes ramas: Radiodiagnóstico, Medicina Nuclear -<br />
Radiofarmacia, Radioterapia y Odontología.<br />
El resto <strong>de</strong> controles se clasifican en Servicios <strong>de</strong> Protección Radiológica, Instalaciones <strong>de</strong><br />
Comercialización y Asistencia Técnica y Otros.<br />
1446
Tabla 2. Porcentaje <strong>de</strong> controles extremida<strong>de</strong>s y especiales respecto a CE, clasificados por sector <strong>de</strong><br />
actividad<br />
RAMA ESPECÍFICA<br />
AN/CE<br />
(%)<br />
MU/CE<br />
(%)<br />
% TOTAL<br />
EXT<br />
SD/CE<br />
(%)<br />
AB/CE<br />
(%)<br />
RADIODIAGNÓSTICO 2 9 11 0,8 2<br />
MEDICINA NUCLEAR 29 18 47 0,1 1<br />
RADIOTERAPIA 4 10 14 0 2<br />
ODONTOLOGÍA 0,3 0 0,3 0 23<br />
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA 9 14 24 0,3 3<br />
OTROS 0,7 11 12 0 1<br />
ASISTENCIA TÉCNICA 7 47 54 0 2<br />
En los servicios <strong>de</strong> comercialización y asistencia técnica <strong>el</strong> 54% <strong>de</strong> los usuarios utiliza un control <strong>de</strong><br />
extremida<strong>de</strong>s, la mayoría <strong>de</strong> muñeca.<br />
En los centros <strong>de</strong> medicina nuclear que incluyen radiofarmacias, encontramos <strong>el</strong> mayor porcentaje <strong>de</strong><br />
usuarios <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> sector sanitario, un 47%. En éste sector también encontramos<br />
<strong>el</strong> mayor porcentaje <strong>de</strong> usuarios <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong> anillo.<br />
La mayor proporción <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> abdomen, correspon<strong>de</strong> a centros odontológicos, lo que hace pensar<br />
que en esta rama, la comunicación <strong>de</strong> un embarazo, no supone un cambio en <strong>el</strong> puesto <strong>de</strong> trabajo, o una<br />
excesiva prevención a las radiaciones ionizantes.<br />
Los controles <strong>de</strong> sobred<strong>el</strong>antal se utilizan solo <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2005 y principalmente en <strong>el</strong> sector sanitario,<br />
encontrándose en mayor proporción en radiodiagnóstico.<br />
Gráfica 2. Contribución porcentual <strong>de</strong> dosimetría especial por sector <strong>de</strong> actividad.<br />
Controles <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s según <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> radiación utilizada<br />
Según <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> radiación utilizada, clasificamos los centros en tres grupos: Grupo X, aqu<strong>el</strong>las<br />
instalaciones que utilizan exclusivamente RX, Grupo XG, instalaciones que utilizan RX y emisores<br />
gamma y <strong>el</strong> Grupo BXG, instalaciones en las se utilizan isótopos.<br />
De los centros que utilizan dosimetría <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s (anillo, muñeca), <strong>el</strong> 47% son instalaciones d<strong>el</strong><br />
Grupo X, <strong>el</strong> 18% instalaciones d<strong>el</strong> Grupo XG, y <strong>el</strong> 35% d<strong>el</strong> Grupo BXG.<br />
1447
AN >1<br />
AN >2<br />
MU >1<br />
MU >2<br />
Respecto a los centros d<strong>el</strong> Grupo BXG, <strong>el</strong> 93% pertenecen a la rama específica <strong>de</strong> la medicina nuclear y<br />
<strong>el</strong> resto a otros sectores sanitarios.<br />
Los centros d<strong>el</strong> grupo XG, se distribuyen en un 72% en instalaciones <strong>de</strong> comercialización y asistencia<br />
técnica. El 88% <strong>de</strong> las instalaciones clasificadas en <strong>el</strong> Grupo X, se <strong>de</strong>dican al radiodiagnóstico.<br />
Evolución <strong>de</strong> la dosis media<br />
Se han analizado 12.000 controles, y más <strong>de</strong> 140.000 dosis asignadas <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s,<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1995 hasta <strong>el</strong> 2010.<br />
En la tabla 3 se muestra, <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> controles dosimétricos <strong>de</strong> anillo y muñeca cuyas dosis<br />
mensuales medias superan 1 y 2mSv. En primer lugar, para <strong>el</strong> total <strong>de</strong> los centros que utilizan dosimetría<br />
<strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s (Global) y a continuación clasificados según utilicen isótopos (Con β) o no (Sin β).<br />
Tabla 3. Porcentaje dosis mensuales superiores a 1 y 2mSv.<br />
Des<strong>de</strong><br />
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Media<br />
2002<br />
Global 10 7 11 11 17 14 26 42 38 40 41 40 35 41 38 38 28 39<br />
Con β 5 11 8 6 11 13 19 47 42 42 45 44 38 44 41 42 29 43<br />
Sin β 14 4 16 17 21 14 32 33 26 32 30 23 18 23 21 23 22 25<br />
Global 0 6 8 4 9 8 21 39 30 35 34 30 27 33 28 27 21 31<br />
Con β 0 7 8 3 11 6 13 45 33 36 38 32 29 35 30 30 22 34<br />
Sin β 7 4 8 4 7 10 27 29 22 32 21 20 18 20 17 18 17 22<br />
Global 11 14 12 12 13 18 19 22 22 19 18 16 21 22 22 20 18 20<br />
Con β 17 29 33 31 28 33 31 40 34 23 23 24 32 31 28 26 29 29<br />
Sin β 10 11 8 7 10 14 15 17 18 17 16 13 14 16 18 16 14 16<br />
Global 5 9 7 8 8 9 11 11 14 11 11 9 13 13 13 11 10 12<br />
Con β 17 29 29 23 22 13 21 14 19 9 12 9 17 16 13 12 17 13<br />
Sin β 4 7 3 4 6 7 8 10 12 12 10 8 10 11 12 11 8 11<br />
Se analizan los valores a partir d<strong>el</strong> año 2002 dado que en la tabla a partir <strong>de</strong> esa fecha se observa cierta<br />
estabilidad en los porcentajes.<br />
En global para los controles <strong>de</strong> anillo, <strong>el</strong> 39% tienen dosis medias son superiores a 1mSv y <strong>el</strong> 31%<br />
superiores a 2mSv. Si consi<strong>de</strong>ramos las instalaciones que utilizan β, los porcentajes aumentan al 43% y al<br />
34%. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los controles <strong>de</strong> muñeca, <strong>el</strong> 20% tienen dosis medias superiores a 1mSv y <strong>el</strong> 12%<br />
superiores a 2mSv. Si consi<strong>de</strong>ramos las instalaciones que utilizan β, los porcentajes aumentan al 29% y al<br />
13% respectivamente.<br />
En la tabla 4 se muestra <strong>el</strong> número <strong>de</strong> veces que un usuario <strong>de</strong> anillo recibe al año una dosis superior a 5 y<br />
20mSv. En instalaciones que utilizan β, en promedio, cada usuario tiene entre 1 y 2 veces al año una dosis<br />
superior a 5mSv y 1 <strong>de</strong> cada 5 usuarios tiene una dosis superior a 20mSv.<br />
1448
AN >5<br />
AN >20<br />
Tabla 4. Número anual <strong>de</strong> veces que un usuario <strong>de</strong> anillo supera las dosis mensuales <strong>de</strong> 5 y 20mSv.<br />
Des<strong>de</strong><br />
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Media<br />
2002<br />
Global 0,1 0,1 0,2 0,2 0,4 0,5 0,9 1,1 1,6 1,8 1,4 1,3 1,0 1,2 1,0 1,0 0,9 1,3<br />
Con β 0 0,1 0,1 0,3 0,6 0,4 0,8 1,3 1,9 2,0 1,7 1,4 1,1 1,3 1,2 1,1 1,0 1,4<br />
Sin β 0,2 0,04 0,3 0,2 0,3 0,6 0,9 0,7 0,8 1,0 0,7 1,0 0,3 0,4 0,5 0,7 0,5 0,7<br />
Global 0 0 0,03 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 0,1 0,3 0,3 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,2<br />
Con β 0 0 0 0,2 0,5 0,2 0,3 0,3 0,3 0,2 0,4 0,3 0,1 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2<br />
Sin β 0 0 0,1 0 0 0 0,1 0,1 0 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1<br />
Des<strong>de</strong> 2007, que se utiliza una nueva configuración <strong>de</strong> los dosímetros <strong>de</strong> anillo, y un nuevo<br />
procedimiento <strong>de</strong> cálculo, se solicita a las instalaciones que nos informen <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong> radiación con<br />
las que trabajan, y en caso <strong>de</strong> dosis significativas a niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s, se tiene en cuenta si <strong>el</strong> centro<br />
trabaja con isótopos <strong>de</strong> difícil discriminación. En ese caso se consulta al responsable <strong>de</strong> PR <strong>de</strong> la<br />
instalación sobre los radionúclidos utilizados para <strong>de</strong>scartar una posible infraestimación o<br />
sobreestimación en <strong>el</strong> cálculo automático <strong>de</strong> la dosis, y aplicar un factor <strong>de</strong> calibración específico acor<strong>de</strong><br />
a los isótopos utilizados.<br />
En la Gráfica 3 se muestra la proporción <strong>de</strong> dosis que han sido objeto <strong>de</strong> refinamiento d<strong>el</strong> cálculo en<br />
función <strong>de</strong> la dosis asignada. Los refinamientos <strong>de</strong> dosis se realizan aplicando un factor <strong>de</strong> corrección<br />
adicional. La dosis refinadas, se concentran entre 7.5 y 15mSv.<br />
Gráfica 3. Proporción <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> anillo con refinamiento respecto a la dosis asignada.<br />
En la Gráfica 4 se compara la dosis anual Hp(0.07) <strong>de</strong> los controles <strong>de</strong> anillo en los años 2006 y 2010,<br />
resultando unas distribuciones sin diferencias significativas. Tanto en <strong>el</strong> 2010 como en <strong>el</strong> 2006 d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n<br />
d<strong>el</strong> 40% <strong>de</strong> las dosis se situan en <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> 5 a 50 mSv/año .<br />
1449
Gráfica 4. Comparación dosis anual Hp(0.07) <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong> anillo en 2006 y 2010<br />
R<strong>el</strong>ación entre Hp(0.07) <strong>de</strong> los distintos controles dosimétricos en la misma instalación.<br />
En la tabla 5 se comparan, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1995 a la actualidad, las dosis superficiales Hp(0.07) medidas por los<br />
dosímetros <strong>de</strong> cuerpo entero, anillo y muñeca en usuarios que han utilizado un control <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s.<br />
Consi<strong>de</strong>ramos dos grupos, uno formado por los controles cuyo dosímetro <strong>de</strong> cuerpo entero ha dado una<br />
dosis en superficie inferior al niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> registro G{Hp(0.07)CE = 0} y <strong>el</strong> grupo en <strong>el</strong> que <strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong><br />
cuerpo entero ha registrado una dosis significativa G{Hp(0.07)CE ≠ 0}<br />
Tabla 5. Comparación dosis global <strong>de</strong> usuarios que combinan <strong>el</strong> CE con extremida<strong>de</strong>s<br />
G{Hp(0.07)CE ≠ 0<br />
Ext βXγ CE G{Hp(0.07)CE = 0}<br />
}<br />
Total 2154 0,7 4,3 44<br />
AN β 1577 0,6 4,7 50<br />
RX 577 0,8 3,0 20<br />
Total 4763 0,1 1,6 13<br />
MU β 1535 0,1 1,4 8<br />
RX 3228 0,2 1,7 18<br />
SD<br />
Total<br />
RX<br />
267<br />
267<br />
0,2<br />
0,2<br />
2,2<br />
2,2<br />
12<br />
12<br />
F EXT/CE<br />
De la Tabla 5 <strong>de</strong>stacamos:<br />
� Para <strong>el</strong> grupo G{Hp(0.07)CE = 0}, las dosis registradas por los dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s han<br />
sido siempre inferiores a 1mSv.<br />
� Para <strong>el</strong> grupo G{Hp(0.07)CE ≠ 0}:<br />
o Las dosis registradas por los dosímetros <strong>de</strong> muñeca son d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 2mSv y <strong>de</strong> 4mSv<br />
para los anillos.<br />
o Para los usuarios <strong>de</strong> fuentes exclusivas <strong>de</strong> RX, las dosis registradas con dosimetría <strong>de</strong><br />
anillo o <strong>de</strong> muñeca, es en ambos casos, d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 20 veces superior a la registrada en<br />
<strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong> cuerpo entero, es <strong>de</strong>cir que para este tipo <strong>de</strong> radiación ambos<br />
dosímetros se comportan <strong>de</strong> forma muy similar.<br />
1450
o Para los usuarios con fuentes β, las dosis registradas con dosimetría <strong>de</strong> anillo y <strong>de</strong><br />
muñeca respecto a la registrada en <strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong> cuerpo entero, son 50 veces<br />
superiores para <strong>el</strong> anillo y 8 veces para <strong>el</strong> <strong>de</strong> muñeca. En este caso ambos dosímetros<br />
presentan un comportamiento muy distinto, poniendo <strong>de</strong> manifiesto la poca sensibilidad<br />
d<strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong> muñeca a fuentes β.<br />
Para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> SD utilizado únicamente en instalaciones con RX obtenemos un factor 12. En <strong>el</strong> caso<br />
d<strong>el</strong> control <strong>de</strong> AB, <strong>el</strong> 92% <strong>de</strong> las dosis son inferiores al niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> registro tanto para <strong>el</strong> CE como para <strong>el</strong><br />
AB, por lo que no las incluimos en la tabla.<br />
R<strong>el</strong>ación entre Hp(0.07) <strong>de</strong> los distintos controles <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s para un mismo usuario<br />
Comparamos las dosis medias <strong>de</strong> más 3500 controles, correspondientes a usuarios que utilizan más <strong>de</strong> un<br />
control <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s.<br />
De estos 3500 controles, 390 ha utilizado durante <strong>el</strong> mismo periodo dosímetro <strong>de</strong> anillo, y <strong>de</strong> muñeca y la<br />
dosis asignada para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> anillo ha resultado 3.6 veces superior a la dosis asignada a la muñeca.<br />
Esta r<strong>el</strong>ación varía al tener en cuenta las dosis asignadas en los centros d<strong>el</strong> grupo BXG, en este caso la<br />
dosis asignada al control <strong>de</strong> anillo es 3.9 veces la dosis <strong>de</strong> muñeca.<br />
En los centros d<strong>el</strong> Grupo X, la dosis asignada al anillo es 2.4 veces la dosis <strong>de</strong> la muñeca.<br />
Tabla 6. Comparación dosis medias <strong>de</strong> usuarios con más <strong>de</strong> un control <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s.<br />
Tipo centro ANILLO MUÑECA Factor AN/MU<br />
X 5.5 1.7 2.4<br />
BXG 5.9 1.8 3.9<br />
GLOBAL 5.7 1.7 3.6<br />
La r<strong>el</strong>ación obtenida entre la dosis <strong>de</strong> muñeca y <strong>de</strong> añillo, para un mismo usuario en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> centros<br />
tipo BXG, coinci<strong>de</strong> con los resultados presentados en ORAMED 2011 en Barc<strong>el</strong>ona.<br />
Ya <strong>de</strong>finimos los centros BXG, como instalaciones en las que se utilizan emisores β, RX y gamma,<br />
también que <strong>el</strong> 92% <strong>de</strong> estos centros son Radiofarmacias o centros <strong>de</strong> Medicina Nuclear, por lo que<br />
po<strong>de</strong>mos comparar nuestro resultado con las conclusiones d<strong>el</strong> grupo ORAMED.<br />
El estudio realizado en centros <strong>de</strong> medicina nuclear – radiofarmacias que utilizan 18 F y 99m Tc concluye<br />
que la punta d<strong>el</strong> <strong>de</strong>do índice y <strong>el</strong> pulgar <strong>de</strong> la mano no dominante son los puntos más expuestos a la<br />
radiación, <strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong> muñeca subestima dosis máxima en pi<strong>el</strong> factor 20 y <strong>el</strong> dosímetro anillo<br />
colocado en la base <strong>de</strong> la mano no dominante subestima la dosis máxima en un factor 5. Por lo que entre<br />
la dosis d<strong>el</strong> anillo y la muñeca existe un factor 4. El mismo factor que ha resultado <strong>de</strong> nuestro estudio<br />
estadístico.<br />
Sobreexposiciones.<br />
Des<strong>de</strong> 1985 se han registrado 3 casos <strong>de</strong> potencial sobreexposición en dosimetría <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s, en<br />
1999, 2005 y 2008 y concretamente para dosímetros <strong>de</strong> anillo.<br />
En un caso la presunta sobreexposición se <strong>de</strong>be a una dosis superficial acumulada superior a 500mSv y en<br />
los otros dos la sobreexposición es <strong>de</strong>bida a una única dosis mensual superior al límite anual<br />
Aplicación d<strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> consulta para dosis mensuales superiores a 5mSv.<br />
Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2009 a la actualidad se han registrado 1950 dosis superiores a 5mSv que representan un<br />
0.7% d<strong>el</strong> total <strong>de</strong> dosis calculadas. De <strong>el</strong>las <strong>el</strong> 65% correspon<strong>de</strong>n a instalaciones i<strong>de</strong>ntificadas como tipo<br />
BXG.<br />
Solo <strong>el</strong> 3% <strong>de</strong> las dosis son <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> cuerpo entero, <strong>el</strong> resto se reparte en un 65% <strong>de</strong> anillos, un<br />
29% <strong>de</strong> muñecas y un 3% <strong>de</strong> sobred<strong>el</strong>antales.<br />
Las dosis <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> anillo superiores a 5mSv se han registrado en 67 instalaciones, <strong>el</strong> 76% tipo<br />
BXG y <strong>el</strong> 19% d<strong>el</strong> tipo RX. Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> inicio <strong>de</strong> la aplicación d<strong>el</strong> refinamiento d<strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> los<br />
anillos teniendo en cuenta los isótopos utilizados en la instalación, se han refinado un 10% <strong>de</strong> las dosis <strong>de</strong><br />
anillo correspondientes a 11 instalaciones <strong>de</strong> medicina nuclear, concretamente unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> radiofarmacia.<br />
1451
Este procedimiento ha representado consultar a unas 20 instalaciones durante <strong>el</strong> año 2009, siendo <strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> consultas muy inferior durante <strong>el</strong> 2010. En general, las instalaciones con las que se ha hablado<br />
repetidas veces nos han facilitado un criterio específico para cada trabajador basado en los isótopos que<br />
utiliza.<br />
CONCLUSIONES<br />
El número <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s, anillo y muñeca, ha ido aumentando en <strong>el</strong> tiempo hasta superar<br />
los 700 controles <strong>de</strong> cada tipo. Hasta 1993 predominaban los controles <strong>de</strong> anillo respecto a los <strong>de</strong> muñeca,<br />
posteriormente, la ten<strong>de</strong>ncia se invierte, llegando a superar los 5 controles <strong>de</strong> muñeca por cada control <strong>de</strong><br />
anillo en <strong>el</strong> 2000. Des<strong>de</strong> entonces se ha producido un aumento en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la dosimetría <strong>de</strong> anillo, y en la<br />
actualidad, al igual que en 1994, <strong>el</strong> número <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> anillo es equiparable al <strong>de</strong> muñecas.<br />
El mayor porcentaje <strong>de</strong> controles <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s, se encuentra en los servicios <strong>de</strong> comercialización y<br />
asistencia técnica, un 54%, y en los centros <strong>de</strong> medicina nuclear y radiofarmacias, un 47%.<br />
En los servicios <strong>de</strong> asistencia técnica, <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> control <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s más utilizado, es <strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong><br />
muñeca, un 47%. En los servicios <strong>de</strong> medicina nuclear, en cambio, <strong>el</strong> más utilizado <strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong> anillo,<br />
un 29%.<br />
Un tercio <strong>de</strong> los controles dosimétricos <strong>de</strong> anillo, en instalaciones que utilizan β, tienen dosis superiores a<br />
2mSv.<br />
Cada usuario tiene entre 1 y 2 veces al año una dosis superior a 5mSv.<br />
La distribución <strong>de</strong> dosis anual Hp(0.07) con dosimetría <strong>de</strong> anillo en los años 2006 y 2010, no presenta<br />
diferencias significativas entre sí.<br />
Cuando <strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong> cuerpo entero es inferior al niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> registro, las dosis registradas por los<br />
dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ese mismo usuario, han sido siempre inferiores a 1mSv. En <strong>el</strong> caso<br />
contrario, <strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong> muñeca registra una dosis d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 2mSv y <strong>el</strong> anillo <strong>de</strong> 4mSv.<br />
Para usuarios <strong>de</strong> instalaciones con fuentes β, las dosis registradas con dosimetría <strong>de</strong> anillo y <strong>de</strong> muñeca<br />
respecto a la registrada en <strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong> cuerpo entero, son 50 veces superiores para <strong>el</strong> anillo y 8 veces<br />
para <strong>el</strong> <strong>de</strong> muñeca. En este caso ambos dosímetros presentan un comportamiento muy distinto, poniendo<br />
<strong>de</strong> manifiesto la poca sensibilidad d<strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong> muñeca a fuentes β.<br />
Para los usuarios <strong>de</strong> instalaciones con fuentes exclusivamente <strong>de</strong> RX, las dosis registradas con dosimetría<br />
<strong>de</strong> anillo o <strong>de</strong> muñeca, es en ambos casos, d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 20 veces superior a la registrada en <strong>el</strong> dosímetro<br />
<strong>de</strong> cuerpo entero, es <strong>de</strong>cir que para este tipo <strong>de</strong> radiación ambos dosímetros se comportan <strong>de</strong> forma muy<br />
similar.<br />
La dosis registrada con dosimetría <strong>de</strong> anillo es 4 veces superior a la registrada con <strong>el</strong> dosímetro <strong>de</strong><br />
muñeca, en usuarios <strong>de</strong> instalaciones con fuentes β. La r<strong>el</strong>ación obtenida, para un mismo usuario en <strong>el</strong><br />
caso <strong>de</strong> fuentes beta, coinci<strong>de</strong> con los resultados presentados en ORAMED 2011 en Barc<strong>el</strong>ona.<br />
El sistema <strong>de</strong> refinamiento <strong>de</strong> cálculo, basado en <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> isótopos con los que trabaja cada<br />
instalación y la consulta, en caso <strong>de</strong> dosis inicialmente calculadas superiores a 5mSv, <strong>de</strong> los isótopos<br />
utilizados, ha permitido refinar <strong>el</strong> 10% <strong>de</strong> las dosis mensuales.<br />
1452
BIBLIOGRAFÍA<br />
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radiopharmaceuticals – Results of the Oramed Project. International Workshop on Optimization of Radiation<br />
Protection of Medical Staff, 2011 January 20-22; Barc<strong>el</strong>ona: Universitat Politécnica <strong>de</strong> Catalunya, 2011.<br />
[2] Ginjaume, M. et al. Extremity ring dosimetry intercomparison in reference and workplace fi<strong>el</strong>ds. Radiation<br />
protection dosimetry. 131, 67-72, 2008.<br />
[3] Rimpler, A. et al., Extremity Exposure in nuclear medicine therapy with 90 Y lab<strong>el</strong>led substances – Results of the<br />
Oramed Project. International Workshop on Optimization of Radiation Protection of Medical Staff, 2011<br />
January 20-22; Barc<strong>el</strong>ona: Universitat Politécnica <strong>de</strong> Catalunya, 2011.<br />
[4] Ginjaume, M. et al. Técnicas <strong>de</strong> dosimetría <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s. Metodología <strong>de</strong> calibración y caracterización.<br />
Jornada I+D, 2010 Febrero 23; Madrid: Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear.<br />
[5] Donadille, L. et al. An overview of the use of extremity dosimeters in some European countries for medical<br />
applications. Radiation protection dosimetry. 131, 62-66, 2008.<br />
[6] International Organization for Standardization. X and gamma reference radiation for calibrating dosemeters and<br />
doserate meters and for <strong>de</strong>termining their response as a function of photon energy - Part 3: Calibration of area<br />
and personal dosemeters and the measurement of their response as a function of energy and angle of inci<strong>de</strong>nce.<br />
ISO 4037-3. Ginebra. , 1999<br />
[7] International Organization for Standardization. Nuclear energy - Radiation protection - Individual<br />
thermoluminescence dosemeters for extremities and eyes. ISO 12794. Ginebra, 2000.<br />
[8] International Organization for Standardization. Reference beta – particle radiation- part 3: Calibration of area<br />
and personal dosemeters and the <strong>de</strong>termination of their response as a function of beta radiation energy and angle<br />
of inci<strong>de</strong>nce. ISO 6980-3. Ginebra, 2006.<br />
[9] International Electrotechnical Comission. Thermoluminescence Dosimetry systems for personal and<br />
environmental monitoring. IEC 61066.2006<br />
[10] D<strong>el</strong>acroix, D., Guerre, J.P., Leblanc, P., Hickman, C. Radionucli<strong>de</strong> and Radiation protection data handbook.<br />
Radiation protection dosimetry. 98, 1-168, 2002.<br />
[11] Reglamento sobre protección sanitaria contra radiaciones ionizantes, Real Decreto 783/2001.<br />
1453
BASE DE DATOS PARA GESTIONAR LA DOSIMETRÍA<br />
PERSONAL DEL HOSPITAL UNIVERSITARIO DE LA RIBERA<br />
M. M<strong>el</strong>chor 1� , D. Martínez 1 , M. Asensio 1 , F. Cand<strong>el</strong>a 1 , A. Cámara 1 ,<br />
1 Hospital Universitario <strong>de</strong> La Ribera, Servicio Radiofísica y P.R., Alzira<br />
RESUMEN<br />
Se ha generado una base <strong>de</strong> datos para la gestión <strong>de</strong> los dosímetros personales y <strong>de</strong> área empleados en <strong>el</strong><br />
Hospital Universitario <strong>de</strong> La Ribera, con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> mejorar <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> la información y conseguir la<br />
<strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> informes con una mayor eficiencia.<br />
En esta base <strong>de</strong> datos, en la que se importan los datos dosimétricos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> centro lector (en nuestro caso<br />
<strong>el</strong> CND), se registra la entrada cuando llegan los dosímetros, antes <strong>de</strong> proce<strong>de</strong>r a su distribución por los<br />
distintos servicios. Una vez finalizado <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> cambio, y antes <strong>de</strong> su envío al CND, se registran<br />
todos los dosímetros recogidos.<br />
Se han implementado consultas que emiten distintos tipos <strong>de</strong> informes y que permiten saber <strong>el</strong> estado <strong>de</strong><br />
los cambios <strong>de</strong> dosímetros en <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> la consulta.<br />
Dentro <strong>de</strong> esta base <strong>de</strong> datos hay un archivo <strong>de</strong> documentación d<strong>el</strong> personal profesionalmente expuesto<br />
que incluye documentos aportados por los usuarios y <strong>de</strong> este modo se adquieren copias <strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> la<br />
misma.<br />
Palabras claves: dosimetría personal, base <strong>de</strong> datos, informe, gestión.<br />
ABSTRACT<br />
A data base has been created for the management of personal and area dosimeters used by the Hospital<br />
Universitario <strong>de</strong> La Ribera to improve information processing and to <strong>el</strong>aborate reports efficiently.<br />
In this database, where dosimetric data is imported, dosemeters are registered when they arrive at<br />
hospital, prior to its distribution. Once the change period is over, and before shipment to the CND,<br />
collected dosemeters are registered.<br />
Consultations have been implemented to issue different types of reports.<br />
Within this database is a file to inclu<strong>de</strong> documentation provi<strong>de</strong>d by the dosemeter users.<br />
Key Words: personal dosimetry, database, report, management.<br />
1. Introducción:<br />
Para la gestión dosimétrica d<strong>el</strong> personal profesionalmente expuesto, se requieren datos d<strong>el</strong> uso y<br />
<strong>de</strong>volución <strong>de</strong> dosímetros, que no siempre pue<strong>de</strong>n obtenerse fácilmente en <strong>el</strong> sitio web d<strong>el</strong> centro lector,<br />
especialmente los r<strong>el</strong>acionados con los dosímetros rotatorios. A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong> que estos datos estén<br />
en formato pdf complica su análisis.<br />
Buscando resolver estas limitaciones, en <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica hemos<br />
diseñado e implementado una base <strong>de</strong> datos (fig. 1) para la gestión dosimétrica d<strong>el</strong> personal d<strong>el</strong> Hospital y<br />
los centros <strong>de</strong> salud d<strong>el</strong> área. Los objetivos concretos eran importar fácilmente los datos dosimétricos d<strong>el</strong><br />
CND, consultar <strong>de</strong> modo sencillo los historiales dosimétricos, permitir gestionar los dosímetros rotatorios<br />
y a<strong>de</strong>más, obtener informes <strong>de</strong> diferentes periodos <strong>de</strong> tiempo referidos a las tasas <strong>de</strong> <strong>de</strong>volución <strong>de</strong><br />
dosímetros por los usuarios, agrupados por servicios, categoría profesional y otros.<br />
� mm<strong>el</strong>chor@hospital-ribera.com<br />
1454
Fig. 1 Portada <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> datos.<br />
2. Material y métodos:<br />
Se ha <strong>de</strong>sarrollado una base datos en Access en la que se registran los dosímetros que llegan d<strong>el</strong> CND y<br />
los que se recogen <strong>de</strong> los distintos centros (fig. 2), <strong>de</strong> acuerdo a las categorías que se indican a<br />
continuación entre comillas:<br />
� Antes <strong>de</strong> <strong>de</strong>positarlos para <strong>el</strong> cambio por los usuarios:<br />
o “aquí”, si llega d<strong>el</strong> centro lector o ya estaba en <strong>el</strong> Servicio (por no haberlo cambiado <strong>el</strong> mes<br />
anterior), lo que nos permite <strong>de</strong>tectar algún extravío, imputable o no al usuario.<br />
� Después d<strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> cambio:<br />
o si “cogió” <strong>el</strong> usuario <strong>el</strong> dosímetro a usar <strong>el</strong> mes entrante.<br />
o si “<strong>de</strong>volvió” <strong>el</strong> d<strong>el</strong> mes anterior, para su envío y lectura al CND.<br />
o si hay alguna inci<strong>de</strong>ncia como “baja” o “perdió”.<br />
� Si no llega ni estaba ya en <strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica (don<strong>de</strong> se custodian<br />
los dosímetros que no se cambian en <strong>el</strong> período establecido), en teoría <strong>el</strong> usuario tiene los dos<br />
dosímetros.<br />
1455
Fig. 2. Registro <strong>de</strong> los dosímetros.<br />
Todo <strong>el</strong> proceso se realiza a través <strong>de</strong> diálogos, lo que facilita la tarea.<br />
Sobre esta base se han implementado consultas en VBA (Visual Basic for Applications) que emiten<br />
informes en Exc<strong>el</strong>, y que permiten saber <strong>el</strong> estado <strong>de</strong> los cambios <strong>de</strong> dosímetros en <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> la<br />
consulta. Entre <strong>el</strong>las se encuentran:<br />
� Gráficos dinámicos con información <strong>de</strong> la <strong>de</strong>volución <strong>de</strong> dosímetros, en función <strong>de</strong> la categoría<br />
profesional d<strong>el</strong> personal, centro sanitario, servicio, tipo <strong>de</strong> dosímetro, fecha, etc.<br />
� Historiales dosimétricos, incluyendo datos <strong>de</strong> dosímetros nominales y rotatorios.<br />
� R<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> los dosímetros <strong>de</strong> área con su ubicación.<br />
� Informe que firma un nuevo usuario a la entrega d<strong>el</strong> dosímetro, generado a partir <strong>de</strong> sus datos y<br />
en <strong>el</strong> que se incluye la formación recibida y las normas <strong>de</strong> uso d<strong>el</strong> dosímetro.<br />
La primera vez que se le asigna un dosímetro a un usuario se <strong>de</strong>ben r<strong>el</strong>lenar todos los datos. De ahí en<br />
ad<strong>el</strong>ante sólo es necesario introducir <strong>el</strong> DNI y comprobar <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> salud, servicio y categoría<br />
profesional para la que se le da <strong>el</strong> dosímetro.<br />
3. Resultados y discusión:<br />
Partiendo <strong>de</strong> los listados <strong>de</strong> usuarios y <strong>de</strong> los informes mensuales <strong>de</strong> las lecturas dosimétricas, <strong>el</strong> Servicio<br />
<strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica obtiene la información necesaria para la gestión dosimétrica. La<br />
ventaja principal es que, una vez introducidos los datos, es muy sencillo generar los informes necesarios<br />
<strong>de</strong> manera inmediata. En la figura 3 se pue<strong>de</strong> ver <strong>el</strong> gráfico dinámico con todos los cambios <strong>de</strong><br />
dosímetros.<br />
En la figura 4 aparece <strong>el</strong> informe emitido <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> dar la formación en Protección Radiológica referida<br />
al puesto <strong>de</strong> trabajo. Este informe se genera automáticamente una vez introducidos los datos personales<br />
d<strong>el</strong> nuevo usuario, y se imprime acompañado <strong>de</strong> las normas <strong>de</strong> uso d<strong>el</strong> dosímetro que le son entregadas.<br />
La base también agiliza mucho la gestión <strong>de</strong> los dosímetros rotatorios, ya que guarda los datos <strong>de</strong> todos<br />
los meses en diferentes tablas; para cada mes y cada dosímetro se almacena quién lo lleva, en qué<br />
servicio, en qué centro, y su clasificación radiológica (A o B). Cuando <strong>el</strong> usuario <strong>de</strong> dosímetro rotatorio<br />
1456
pasa a tener un dosímetro nominal, en su informe dosimétrico se ven registradas corr<strong>el</strong>ativamente las<br />
dosis recibidas correspondientes al dosímetro rotatorio y al nominal.<br />
Fig. 3: gráfico dinámico con los cambios <strong>de</strong> dosímetros.<br />
1457
Fig. 4: documento <strong>de</strong> asignación <strong>de</strong> dosímetro.<br />
Mensualmente se generan impresiones en pdf <strong>de</strong> la situación <strong>de</strong> los cambios <strong>de</strong> los dosímetros <strong>de</strong> los<br />
trabajadores, agrupados por categorías profesionales. En la figura 5 se ve un ejemplo <strong>de</strong> lo que sería uno<br />
<strong>de</strong> los informes mensuales que se envían a los jefes <strong>de</strong> servicio con <strong>el</strong> estado d<strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong><br />
los facultativos.<br />
Recientemente se ha añadido un módulo que gestiona los documentos aportados por los usuarios<br />
(licencias, DNI, acreditaciones…), que generalmente son escaneados a su entrega. De este modo <strong>de</strong>ntro<br />
<strong>de</strong> la misma base hay un archivo <strong>de</strong> documentación d<strong>el</strong> personal profesionalmente expuesto, existiendo<br />
a<strong>de</strong>más funciones para listar qué datos hay <strong>de</strong> cada uno (fig. 6).<br />
1458
Fig. 5: informe mensual d<strong>el</strong> cambio <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> los facultativos <strong>de</strong> un servicio..<br />
Fig. 6: archivo <strong>de</strong> la documentación.<br />
4. Conclusiones:<br />
La base <strong>de</strong> datos permite ganar mucho tiempo, tanto en la <strong>el</strong>aboración (con un formato estandarizado) <strong>de</strong><br />
informes <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la institución referidos a pérdidas, <strong>de</strong>voluciones, y bajas, como en <strong>el</strong> procesado y<br />
análisis <strong>de</strong> los datos en <strong>el</strong> modo en que sean necesarios. También facilita la gestión <strong>de</strong> documentos <strong>de</strong> los<br />
usuarios y permite que haya copias <strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> la documentación.<br />
1459
EVOLUCIÓN TEMPORAL DE LA DOSIS POR ACTIVACIÓN DE<br />
MATERIALES TRAS LA IRRADIACIÓN DE UN MANIQUÍ<br />
EQUIVALENTE A PACIENTE<br />
Eugenio Ruíz Egea, Migu<strong>el</strong> Sánchez Carrascal, Sergio Torres Pozas,<br />
Patricia <strong>de</strong> la Monja Rey, Juan Luis Pérez Molina, C<strong>el</strong>ia Madan Rodríguez, Luis Luque<br />
Japón, Artemi Morera Molina, Atteneri Hernán<strong>de</strong>z Pérez, Yolanda Barquero Bravo,<br />
Isab<strong>el</strong> Marengo Pedagna, Mª Carmen Oliva Gordillo, Roberto Martín Oliva.<br />
HUGC DR. NEGRÍN, SERVICIO DE FÍSICA MÉDICA,<br />
BARRANCO DE LA BALLENA S/N<br />
RESUMEN<br />
Los ac<strong>el</strong>eradores lineales <strong>de</strong> uso clínico operados a energías superiores a cierto umbral producen la<br />
activación radiactiva <strong>de</strong> ciertos materiales, fundamentalmente <strong>de</strong>bido a los neutrones que se<br />
generan en <strong>el</strong> propio ac<strong>el</strong>erador, en la sala o <strong>el</strong> propio paciente. Todos estos materiales al <strong>de</strong>caer<br />
por sus correspondientes procesos radiactivos generan una dosis extra ambiental que no cesa al<br />
terminar la irradiación d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. En <strong>el</strong> presente trabajo tratamos <strong>de</strong> caracterizarla<br />
temporalmente.<br />
Palabras claves: Dosis residual, cabezal, ac<strong>el</strong>erador lineal, radiación, neutrones, fotones, bunker,<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia temporal.<br />
ABSTRACT<br />
The clinical linear acc<strong>el</strong>erators operated at high enough energies to certain threshold produce the<br />
radiactive activation of certain materials, mainly due to neutrons generated in the acc<strong>el</strong>erator<br />
its<strong>el</strong>f, in the room or the patient. All these materials to their corresponding <strong>de</strong>cay processes<br />
generate an extra dose radioactive environment that does not stop at the end of the acc<strong>el</strong>erator<br />
irradiation. On this paper we try to characterize it temporally.<br />
Key Words: Residual dose, head, lineal acc<strong>el</strong>erator, radiation, neutrons, photons, bunker, temporal<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nce.<br />
1. Introducción.<br />
Los ac<strong>el</strong>eradores lineales <strong>de</strong> uso clínico operados a energías superiores a cierto umbral producen<br />
la activación radiactiva <strong>de</strong> ciertos materiales, fundamentalmente <strong>de</strong>bido a los neutrones que se<br />
generan en <strong>el</strong> propio ac<strong>el</strong>erador, en la sala o <strong>el</strong> propio paciente. Todos estos materiales al <strong>de</strong>caer por<br />
sus correspondientes procesos radiactivos generan una dosis extra ambiental que no cesa al terminar la<br />
irradiación d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador.<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo tratamos <strong>de</strong> cuantificar esta dosis y caracterizarla a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar la<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia temporal <strong>de</strong> ésta con los diferentes posibles focos primarios o secundarios <strong>de</strong> la misma.<br />
Para <strong>el</strong>lo medimos la dosis ambiental total con una cámara <strong>de</strong> ionización Fluke Biomedical Mod<strong>el</strong>o<br />
451P en diferentes escenarios:<br />
1.- En <strong>el</strong> isocentro d<strong>el</strong> Ac<strong>el</strong>erador con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> colimación secundaria cerrado.<br />
2.- Repitiendo la irradiación con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> colimación abierto a un tamaño <strong>de</strong> 15x15<br />
3.- Abriendo <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> colimación a un tamaño <strong>de</strong> 15x15 cm, irradiando un maniquí y midiendo<br />
a una distancia <strong>de</strong> 10 cm d<strong>el</strong> bor<strong>de</strong> d<strong>el</strong> mismo.<br />
1460
4.- Repitiendo la irradiación anterior, y sacando a continuación <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> la Sala. Se repite la<br />
medición a 10 cm d<strong>el</strong> maniquí<br />
2. Material y métodos.<br />
2.1. Bases físicas.<br />
En un ac<strong>el</strong>erador lineal <strong>de</strong> uso médico operando en modo <strong>de</strong> fotones, se produce Bremsstrahlung<br />
en <strong>el</strong> blanco. La energía <strong>de</strong> los fotones resultantes tiene una distribución espectral característica cuya<br />
energía máxima es igual a la energía <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrones generadores. Dichos fotones son capaces <strong>de</strong><br />
interactuar tanto con la capa <strong>el</strong>ectrónica <strong>de</strong> los materiales que se encuentran a su paso como con los<br />
núcleos en caso <strong>de</strong> tener una energía suficiente [1]. La interacción nuclear más importante en <strong>el</strong> rango<br />
cubierto por ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> uso médico (hasta 25 MeV) es <strong>el</strong> efecto fotonuclear, mediante <strong>el</strong> cual se<br />
produce la expulsión <strong>de</strong> un neutrón d<strong>el</strong> núcleo, que nos lleva a un núcleo con un déficit <strong>de</strong> neutrones y<br />
A<br />
A�1<br />
un neutrón rápido. Se trata <strong>de</strong> la reacción Z AN �� , n�<br />
Z BN<br />
�1<br />
, que pue<strong>de</strong> producirse si la energía d<strong>el</strong><br />
fotón exce<strong>de</strong> la <strong>de</strong> ligadura d<strong>el</strong> neutrón la cual sabemos que es d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 8 MeV para la mayoría <strong>de</strong><br />
los núcleos <strong>de</strong> masa media. Si <strong>el</strong> núcleo residual es radiactivo, en la mayoría <strong>de</strong> los casos <strong>de</strong>caerá por<br />
emisión <strong>de</strong> un positrón o bien por captura <strong>el</strong>ectrónica. A<strong>de</strong>más <strong>el</strong> neutrón secundario rápido producido<br />
en la reacción es capaz <strong>de</strong> producir reacciones nucleares. Nuevamente, en <strong>el</strong> rango energético en<br />
A<br />
A�1<br />
estudio, la más importante es la captura neutrónica: Z AN �n, � � Z BN<br />
�1<br />
El núcleo producto <strong>de</strong> nuevo es radiactivo y en la mayoría <strong>de</strong> los casos se <strong>de</strong>sexcitará emitiendo<br />
una partícula � �� <strong>de</strong>bido a su exceso <strong>de</strong> neutrones [2]��<br />
Los neutrones generados por <strong>el</strong> efecto fotonuclear contaminan <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> tratamiento y no son<br />
blindados con los materiales <strong>de</strong> alta Z que dispone <strong>el</strong> gantry. Estos neutrones requieren un blindaje<br />
extra para la pared con materiales <strong>de</strong> bajo Z y pue<strong>de</strong> esperarse que los neutrones generen materiales<br />
radiactivos por todo <strong>el</strong> búnker por captura neutrónica. En cuanto a los materiales activados por efecto<br />
fotonuclear, pue<strong>de</strong> esperarse que se produzcan sobre todo en las regiones <strong>de</strong> mayor concentración <strong>de</strong><br />
fotones: <strong>el</strong> cabezal <strong>de</strong> tratamiento y <strong>el</strong> propio paciente.<br />
2.2. Montaje experimental.<br />
Para realizar <strong>el</strong> estudio disponemos <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador Varian Clinac 2100 C/D, con energía <strong>de</strong><br />
fotones máxima <strong>de</strong> 18 MV. El gantry se dispuso en la configuración <strong>de</strong> irradiación a 0º en la escala<br />
IEC, con tamaño <strong>de</strong> campo 15x15 cm.<br />
Como maniquí se ha utilizado un conjunto <strong>de</strong> láminas <strong>de</strong> poliestireno hasta conseguir un espesor<br />
total <strong>de</strong> 20 cm<br />
El <strong>de</strong>tector utilizado ha sido un Victoreen Fluke Biomedical Mod<strong>el</strong>o 451P<br />
Para la medida <strong>de</strong> la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia temporal se ha dispuesto <strong>de</strong> un cronómetro junto a los<br />
<strong>de</strong>tectores así como <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o que permite <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> las dosis <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un monitor<br />
exterior a la sala.<br />
Todas las medidas han sido realizadas tras exponer <strong>el</strong> maniquí a una dosis <strong>de</strong> 400 unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
monitor a una tasa <strong>de</strong> 500 unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> monitor por minuto y una energía <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 18 MV.<br />
Dado que la dosis ambiental en la sala es esperable que <strong>de</strong>penda d<strong>el</strong> uso reciente d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador,<br />
las medias fueron realizadas tras un día <strong>de</strong> uso clínico habitual d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador.<br />
Todas las series <strong>de</strong> medidas han sido realizadas midiendo la tasa <strong>de</strong> dosis cada minuto durante<br />
media hora a partir <strong>de</strong> la finalización <strong>de</strong> la irradiación.<br />
1461
3. Resultados y discusión.<br />
Los resultados <strong>de</strong> las mediciones realizadas nos indican claramente que tras un uso continuado<br />
<strong>de</strong> las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento durante una jornada <strong>de</strong> trabajo normal, la dosis residual <strong>de</strong>bido a los<br />
diferentes procesos <strong>de</strong> activación tien<strong>de</strong>n a un valor <strong>de</strong> aproximadamente 1 μSv/h (unas 5-10 veces<br />
superior al fondo radiactivo en <strong>el</strong> lugar <strong>de</strong> medida -0.1/0.2 μSv/h- ), valor éste acor<strong>de</strong> con las lecturas<br />
dosimétricas d<strong>el</strong> personal <strong>de</strong> operación al contabilizar <strong>el</strong> tiempo total utilizado por <strong>el</strong> mismo <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong><br />
la Sala.<br />
En cuanto a los procesos que tienen lugar en <strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> Ac<strong>el</strong>erador, nos encontramos con<br />
resultados compatibles con los expuestos por Fischer et alter [1,3], teniendo en cuenta las vidas<br />
medias y diferentes procesos <strong>de</strong> activación <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos presentes en <strong>el</strong> cabezal y sistema <strong>de</strong><br />
colimación secundario.<br />
Comparando los resultados <strong>de</strong> las 2 gráficas anteriores nos encontramos que si realizamos un<br />
ajuste <strong>de</strong> los valores obtenidos a 2 exponenciales diferentes, una que <strong>de</strong> cuenta <strong>de</strong> la dosis en los<br />
instantes siguientes a la irradiación, y la segunda ocupándose <strong>de</strong> la dosis para tiempos mayores, nos<br />
encontramos un acuerdo bastante aceptable con los datos correspondientes al Al-28 (T1/2= 2.24 min,<br />
producido por la reacción (n,�), y al Cu-62 (T1/2= 9.74 min, y producido por la reacción (�,n), tal y<br />
como postulaban Fischer, Tabot y Poppe en [1,3].<br />
Fig. 1: Tasa <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> isocentro en función d<strong>el</strong> tiempo tras un disparo con 400 UM con<br />
colimadores abiertos (15x15 cm),La curva <strong>de</strong> mejor ajuste:<br />
Al �28<br />
Cu �62<br />
Al �28<br />
�t<br />
/ T1<br />
/ 2 Cu�62<br />
�t<br />
/ T<br />
� �<br />
�<br />
1 / 2 (parámetros <strong>de</strong> ajuste en tabla 1)<br />
D � D<br />
0<br />
2<br />
� D<br />
0<br />
2<br />
1462
Fig. 2: Tasa <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> isocentro en función d<strong>el</strong> tiempo tras un disparo con 400 UM con<br />
colimadores cerrados. La curva <strong>de</strong> mejor ajuste:<br />
Al �28<br />
Cu �62<br />
Al �28<br />
�t<br />
/ T1<br />
/ 2 Cu�62<br />
�t<br />
/ T<br />
� 1 / 2<br />
� D�<br />
0 2 � D�<br />
0 2 (parámetros <strong>de</strong> ajuste en tabla 1)<br />
D<br />
En cuanto a las medidas realizadas irradiando <strong>el</strong> maniquí, y midiendo a 10 cm d<strong>el</strong> mismo nos<br />
muestran un incremento <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>bido a la reacción (n,�) pues lógicamente, y siguiendo a los<br />
mismos autores, la reacción (�,n) ha <strong>de</strong> mantenerse aproximadamente en los mismos valores, pero al<br />
interaccionar los neutrones con las átomos d<strong>el</strong> maniquí producen un aumento <strong>de</strong> la captura neutrónica.<br />
Por último, las medidas realizadas a 10 cm d<strong>el</strong> maniquí en <strong>el</strong> exterior <strong>de</strong> la Sala tras su irradiación dan<br />
como resultado una disminución <strong>de</strong> la dosis bastante pronunciada, como es lógico, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la<br />
<strong>de</strong>saparición completamente <strong>de</strong> los procesos (n,�), por lo que ha sido preciso realizar <strong>el</strong> ajuste a una<br />
única exponencial.<br />
Fig. 3: Tasa <strong>de</strong> dosis a 10 cm d<strong>el</strong> maniquí, en <strong>el</strong> isocentro tras irradiarlo con 400 UM:<br />
1463
Al �28<br />
Cu �62<br />
Al �28<br />
�t<br />
/ T1<br />
/ 2 Cu�62<br />
�t<br />
/ T<br />
� 1 / 2<br />
� D�<br />
0 2 � D�<br />
0 2 (parámetros <strong>de</strong> ajuste en tabla 1)<br />
D<br />
Fig. 4: Tasa <strong>de</strong> dosis medida a 10 cm d<strong>el</strong> maniquí, fuera <strong>de</strong> la sala <strong>de</strong> tratamiento y tras irradiarlo con<br />
400 UM:<br />
/ T1<br />
/ 2<br />
0 2 t � � � D�<br />
(parámetros <strong>de</strong> ajuste en tabla 1)<br />
D<br />
D<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> estos datos po<strong>de</strong>mos comprobar a<strong>de</strong>más que la dosis ambiental <strong>de</strong>cae fuertemente con<br />
la distancia al isocentro d<strong>el</strong> sistema y que su <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia temporal tiene un <strong>de</strong>caimiento exponencial<br />
controlado principalmete por 2 procesos ((n,�) y (�,n)), que tienen lugar con los isótopos Al-28 y Cu-<br />
62, presentes en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> colimación d<strong>el</strong> Ac<strong>el</strong>erador.<br />
Tabla No.1 Parámetros <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> ajuste presentadas<br />
Figura Tasa dosis inicial<br />
Al-28 (µSv/h)<br />
1. Colimadores<br />
abiertos.<br />
2. Colimadores<br />
cerrados.<br />
3. Irradiación<br />
maniquí <strong>de</strong>ntro<br />
sala<br />
4,3±0,5<br />
4,2±0,5<br />
5,0±0,5<br />
Tasa dosis inicial<br />
Cu-62 (µSv/h)<br />
7,1±0,2<br />
6,3±0,2<br />
6,9±0,2<br />
Tabla No.2 Parámetros <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> la fig. 4<br />
Figura Tasa dosis inicial<br />
maniquí (µSv/h)<br />
4. Irradiación<br />
maniquí fuera sala<br />
3,2±0,2<br />
Semivida maniquí<br />
(min.)<br />
0,82±0,04<br />
1464
4. Conclusión.<br />
Los resultados obtenidos son compatibles con los postulados por Fischer et alter en sus trabajos [1,3]<br />
y serían <strong>de</strong>bidos a que <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> cabezal predominan los procesos fotonucleares, mientras que fuera<br />
predominaría la captura neutrónica, lo que explicaría que la reacción (�,n) fuera ligeramente superior<br />
al irradiar con las mordazas abiertas (con o sin maniquí), pero <strong>el</strong> proceso (n,�) si bien se mantiene<br />
prácticamente igual al abrir las mordazas, aumenta perceptiblemente al irradiar <strong>el</strong> maniquí, y sería <strong>el</strong><br />
único remanente al sacar <strong>el</strong> maniquí <strong>de</strong> la Sala <strong>de</strong> tratamiento.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Fischer HW, Tabot B, Poppe B. Activation processes in a medical linear acc<strong>el</strong>erator and spatial distribution of<br />
activation products. Phys Med Biol 51: N461-N466; 2006<br />
[2] Larcher AM, Bonet Durán SM, Lemer AM. Dosis ocupacional <strong>de</strong>bida a neutrones en ac<strong>el</strong>eradores lineales <strong>de</strong><br />
uso médico. PI 9/00. Autoridad Regulatoria Nuclear. Argentina<br />
[3] Fischer HW, Tabot B, Poppe B. Activation products and dose rate in medical linear acc<strong>el</strong>erators. Health<br />
Physics. Vol 94-3; 2008<br />
1465
DETERMINACIÓN ESPACIAL DE LA DOSIS POR ACTIVACIÓN<br />
DE MATERIALES TRAS LA IRRADIACIÓN DE UN MANIQUÍ<br />
EQUIVALENTE A PACIENTE<br />
Eugenio Ruíz Egea, Migu<strong>el</strong> Sánchez Carrascal, Sergio Torres Pozas,<br />
Patricia <strong>de</strong> la Monja Rey, Juan Luis Pérez Molina, C<strong>el</strong>ia Madan Rodríguez, Luis Luque<br />
Japón, Artemi Morera Molina, Atteneri Hernán<strong>de</strong>z Pérez, Yolanda Barquero Bravo,<br />
Isab<strong>el</strong> Marengo Pedagna, Mª Carmen Oliva Gordillo, Roberto Martín Oliva.<br />
HUGC DR. NEGRÍN, SERVICIO DE FÍSICA MÉDICA,<br />
BARRANCO DE LA BALLENA S/N<br />
RESUMEN<br />
Los ac<strong>el</strong>eradores lineales <strong>de</strong> uso clínico operados a energías superiores a cierto umbral producen la<br />
activación radiactiva <strong>de</strong> ciertos materiales, fundamentalmente <strong>de</strong>bido a los neutrones que se<br />
generan en <strong>el</strong> propio ac<strong>el</strong>erador, en la sala o <strong>el</strong> propio paciente. Todos estos materiales al <strong>de</strong>caer<br />
por sus correspondientes procesos radiactivos generan una dosis extra ambiental que no cesa al<br />
terminar la irradiación d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador. En <strong>el</strong> presente trabajo tratamos <strong>de</strong> caracterizarla<br />
espacialmente.<br />
Palabras claves: Dosis residual, cabezal, ac<strong>el</strong>erador lineal, radiación, neutrones, fotones, bunker,<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia espacial.<br />
ABSTRACT<br />
The clinical linear acc<strong>el</strong>erators operated at high enough energies to certain threshold produce the<br />
radiactive activation of certain materials, mainly due to neutrons generated in the acc<strong>el</strong>erator<br />
its<strong>el</strong>f, in the room or the patient. All these materials to their corresponding <strong>de</strong>cay processes<br />
generate an extra dose radioactive environment that does not stop at the end of the acc<strong>el</strong>erator<br />
irradiation. On this paper we try to characterize it spacially.<br />
Key Words: Residual dose, head, lineal acc<strong>el</strong>erator, radiation, neutrons, photons, bunker, spatial<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nce.<br />
1. Introducción.<br />
El presente trabajo trata <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar la distribución espacial <strong>de</strong> la dosis por avivación <strong>de</strong><br />
materiales tras la irradiación <strong>de</strong> un maniquí equivalente a un paciente con objeto <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar ésta en<br />
un bunker <strong>de</strong> Radioterapia en <strong>el</strong> que se encuentra instalado un Ac<strong>el</strong>erador Lineal <strong>de</strong> <strong>el</strong>ectrones para<br />
uso clínico. Dichos ac<strong>el</strong>eradores lineales <strong>de</strong> uso clínico operados a energías superiores a cierto umbral<br />
producen la activación radiactiva <strong>de</strong> ciertos materiales, fundamentalmente <strong>de</strong>bido a los neutrones que<br />
se generan en <strong>el</strong> propio ac<strong>el</strong>erador, en la sala o <strong>el</strong> propio paciente [1]. Todos estos materiales al <strong>de</strong>caer<br />
por sus correspondientes procesos radiactivos generan una dosis extra ambiental que no cesa al<br />
terminar la irradiación d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador.<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo tratamos <strong>de</strong> caracterizar esta dosis a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia<br />
espacial <strong>de</strong> ésta con los diferentes posibles focos primarios o secundarios <strong>de</strong> la misma. Para <strong>el</strong>lo<br />
medimos la dosis ambiental total con una cámara <strong>de</strong> ionización Fluke Biomedical Mod<strong>el</strong>o 451P en<br />
1466
diferentes escenarios, en los que irradiamos un maniquí equivalente a agua, con <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
colimación secundaria d<strong>el</strong> Ac<strong>el</strong>erador abierto a un tamaño <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> 15x15 cm:<br />
1.-A 10 cm d<strong>el</strong> maniquí.<br />
2.-A una distancia <strong>de</strong> 1 m d<strong>el</strong> isocentro <strong>de</strong> la unidad.<br />
3.-A 2 m d<strong>el</strong> isocentro.<br />
5.-A mitad d<strong>el</strong> laberinto<br />
6.-Al comienzo d<strong>el</strong> laberinto.<br />
2. Material y métodos.<br />
2.1. Bases físicas.<br />
La energía <strong>de</strong> los fotones emergentes d<strong>el</strong> target <strong>de</strong> un Ac<strong>el</strong>erador nuclear tiene una distribución<br />
espectral característica cuya energía máxima es igual a la energía <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrones generadores.<br />
Dichos fotones son capaces <strong>de</strong> interactuar tanto con la capa <strong>el</strong>ectrónica <strong>de</strong> los materiales que se<br />
encuentran a su paso como con los núcleos en caso <strong>de</strong> tener una energía suficiente [1,2]. La<br />
interacción nuclear más importante en <strong>el</strong> rango cubierto por ac<strong>el</strong>eradores <strong>de</strong> uso médico (hasta 25<br />
MeV) es la expulsión <strong>de</strong> un neutrón d<strong>el</strong> núcleo, que nos lleva a un isótopo con un déficit <strong>de</strong> neutrones,<br />
A<br />
A�1<br />
y un neutrón rápido. Se trata <strong>de</strong> la reacción Z AN �� , n�<br />
Z BN<br />
�1<br />
, que pue<strong>de</strong> producirse si la energía<br />
d<strong>el</strong> fotón exce<strong>de</strong> la <strong>de</strong> ligadura d<strong>el</strong> neutrón la cual sabemos que es d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 8 MeV para la<br />
mayoría <strong>de</strong> los núcleos <strong>de</strong> masa media. Si <strong>el</strong> núcleo residual es radiactivo, en la mayoría <strong>de</strong> los casos<br />
<strong>de</strong>caerá por emisión <strong>de</strong> un positrón o bien por captura <strong>el</strong>ectrónica. A<strong>de</strong>más <strong>el</strong> neutrón secundario<br />
rápido producido en la reacción es capaz <strong>de</strong> producir reacciones nucleares. Nuevamente, en <strong>el</strong> rango<br />
A<br />
A�1<br />
energético en estudio, la más importante es la captura neutrónica: Z AN �n, � � Z BN<br />
�1<br />
El núcleo producto, <strong>de</strong> nuevo es radiactivo y en la mayoría <strong>de</strong> los casos se <strong>de</strong>sexcitará emitiendo<br />
una partícula � �� <strong>de</strong>bido a su exceso <strong>de</strong> neutrones [3]��<br />
Los neutrones generados por <strong>el</strong> efecto fotonuclear contaminan <strong>el</strong> haz <strong>de</strong> tratamiento y no son<br />
blindados con los materiales <strong>de</strong> alta Z que dispone <strong>el</strong> gantry. Estos neutrones requieren un blindaje<br />
extra para la pared con materiales <strong>de</strong> bajo Z y pue<strong>de</strong> esperarse que los neutrones generen materiales<br />
radiactivos por todo <strong>el</strong> búnker por captura neutrónica. En cuanto a los materiales activados por efecto<br />
fotonuclear, pue<strong>de</strong> esperarse que se produzcan sobre todo en las regiones <strong>de</strong> mayor concentración <strong>de</strong><br />
fotones: <strong>el</strong> cabezal <strong>de</strong> tratamiento y <strong>el</strong> propio paciente.<br />
2.2. Montaje experimental.<br />
Para realizar <strong>el</strong> estudio disponemos <strong>de</strong> un ac<strong>el</strong>erador Varian Clinac 2100 C/D, con energía <strong>de</strong><br />
fotones máxima <strong>de</strong> 18 MV. El gantry se dispuso en la configuración <strong>de</strong> irradiación a 0º en la escala<br />
IEC, con tamaño <strong>de</strong> campo 15x15 cm.<br />
Como maniquí se ha utilizado un conjunto <strong>de</strong> láminas <strong>de</strong> poliestireno hasta conseguir un espesor<br />
total <strong>de</strong> 20 cm.<br />
El <strong>de</strong>tector utilizado ha sido un Victoreen Fluke Biomedical Mod<strong>el</strong>o 451P.<br />
Para la medida <strong>de</strong> la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia temporal se ha dispuesto <strong>de</strong> un cronómetro junto a los<br />
<strong>de</strong>tectores así como <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o que permite <strong>el</strong> registro <strong>de</strong> las dosis <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un monitor<br />
exterior a la sala.<br />
Todas las medidas han sido realizadas tras exponer <strong>el</strong> maniquí a una dosis <strong>de</strong> 400 unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
monitor a una tasa <strong>de</strong> 500 unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> monitor por minuto y una energía <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> 18 MV.<br />
Dado que la dosis ambiental en la sala es esperable que <strong>de</strong>penda d<strong>el</strong> uso reciente d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador,<br />
las medias fueron realizadas tras un día <strong>de</strong> uso clínico habitual d<strong>el</strong> ac<strong>el</strong>erador.<br />
Todas las series <strong>de</strong> medidas han sido realizadas midiendo la tasa <strong>de</strong> dosis cada minuto durante<br />
media hora a partir <strong>de</strong> la finalización <strong>de</strong> la irradiación.<br />
1467
3. Resultados y discusión.<br />
Los resultados <strong>de</strong> las mediciones realizadas nos indican claramente que tras un uso continuado <strong>de</strong> las<br />
unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento durante una jornada <strong>de</strong> trabajo normal, la dosis residual <strong>de</strong>bido a los<br />
diferentes procesos <strong>de</strong> activación tien<strong>de</strong>n a un valor <strong>de</strong> aproximadamente 1 μSv/h (unas 5-10 veces<br />
superior al fondo radiactivo en <strong>el</strong> lugar <strong>de</strong> medida -0.1/0.2 μSv/h- ), valor éste acor<strong>de</strong> con las lecturas<br />
dosimétricas d<strong>el</strong> personal <strong>de</strong> operación al contabilizar <strong>el</strong> tiempo total utilizado por <strong>el</strong> mismo <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong><br />
la Sala. En cuanto a los procesos que tienen lugar en <strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> Ac<strong>el</strong>erador, nos encontramos con<br />
resultados compatibles con los expuestos por Fischer et alter [2,4], teniendo en cuenta las vidas<br />
medias y diferentes procesos <strong>de</strong> activación <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos presentes en <strong>el</strong> cabezal y sistema <strong>de</strong><br />
colimación secundario.<br />
En cuanto a la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia espacial <strong>de</strong> la dosis residual en <strong>el</strong> búnker, se observa claramente que <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>caimiento <strong>de</strong> la dosis tiene un foco primario en <strong>el</strong> plano d<strong>el</strong> Ac<strong>el</strong>erador Lineal, encontrándose éste<br />
fundamentalmente en <strong>el</strong> cabezal d<strong>el</strong> mismo, si bien <strong>el</strong> paciente actúa también como foco secundario.<br />
Fig. 1: Tasa <strong>de</strong> dosis a 10 cm d<strong>el</strong> isocentro en función d<strong>el</strong> tiempo tras un disparo con 400 UM con<br />
colimadores abiertos (15x15 cm) sobre <strong>el</strong> maniquí. La curva <strong>de</strong> mejor ajuste para estas medidas<br />
correspon<strong>de</strong> a:<br />
Al �28<br />
Cu �62<br />
Al �28<br />
�t<br />
/ T1<br />
/ 2 Cu�62<br />
�t<br />
/ T1<br />
/ 2<br />
D�<br />
� D�<br />
0 2 � D�<br />
0 2 (parámetros <strong>de</strong> ajuste en tabla 1)<br />
1468
Fig. 2: Tasa <strong>de</strong> dosis a 1 m d<strong>el</strong> isocentro en función d<strong>el</strong> tiempo tras un disparo con 400 UM con<br />
colimadores abiertos (15x15 cm) sobre <strong>el</strong> maniquí. La curva <strong>de</strong> mejor ajuste para estas medidas:<br />
Al �28<br />
Cu �62<br />
Al �28<br />
�t<br />
/ T1<br />
/ 2 Cu�62<br />
�t<br />
/ T<br />
� 1 / 2<br />
� D�<br />
0 2 � D�<br />
0 2 (parámetros <strong>de</strong> ajuste en tabla 1)<br />
D<br />
Fig. 3: Tasa <strong>de</strong> dosis a 2 m d<strong>el</strong> isocentro en función d<strong>el</strong> tiempo tras un disparo con 400 UM con<br />
colimadores abiertos (15x15 cm) sobre <strong>el</strong> maniquí. La curva <strong>de</strong> mejor ajuste para estas medidas:<br />
Al �28<br />
Cu �62<br />
Al �28<br />
�t<br />
/ T1<br />
/ 2 Cu�62<br />
�t<br />
/ T1<br />
/ 2<br />
D�<br />
� D�<br />
0 2 � D�<br />
0 2 (parámetros <strong>de</strong> ajuste en tabla 1)<br />
1469
Fig. 4: Tasa <strong>de</strong> dosis al comienzo d<strong>el</strong> laberinto d<strong>el</strong> búnker en función d<strong>el</strong> tiempo tras un disparo con<br />
400 UM con colimadores abiertos (15x15 cm) sobre <strong>el</strong> maniquí. Curva ajuste:<br />
Al �28<br />
Cu �62<br />
Al �28<br />
�t<br />
/ T1<br />
/ 2 Cu�62<br />
�t<br />
/ T<br />
� 1 / 2<br />
� D�<br />
0 2 � D�<br />
0 2 (parámetros <strong>de</strong> ajuste en tabla 1)<br />
D<br />
Fig. 5: Tasa <strong>de</strong> dosis a mitad d<strong>el</strong> laberinto d<strong>el</strong> búnker en función d<strong>el</strong> tiempo tras un disparo con 400<br />
UM con colimadores abiertos (15x15 cm) sobre <strong>el</strong> maniquí. Se observa fondo.<br />
Por lo que respecta a la dosis en <strong>el</strong> laberinto, éste es suficiente para <strong>el</strong>iminar los neutrones<br />
producidos, por lo que la dosis remanente es prácticamente nula <strong>de</strong>sapareciendo en cuestión <strong>de</strong><br />
minutos al tratarse <strong>de</strong> procesos (n,�), como mencionamos en <strong>el</strong> otro trabajo presentado<br />
(“Determinación espacial <strong>de</strong> la dosis por activación <strong>de</strong> materiales tras la irradiación <strong>de</strong> un maniquí<br />
equivalente a paciente”, resultado éste acor<strong>de</strong> con <strong>el</strong> obtenido por Fischer et alter [2,4]<br />
1470
Tabla No.1 Parámetros <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> ajuste presentadas<br />
4. Conclusión.<br />
Figura Tasa dosis inicial<br />
Al-28 (µSv/h)<br />
1.a 10 cm d<strong>el</strong><br />
isocentro<br />
2. a 1 m d<strong>el</strong><br />
isocentro<br />
3. a 2 m d<strong>el</strong><br />
isocentro<br />
4. inicio laberinto<br />
5,0±0,5<br />
8,3±0,3<br />
4,8±0,2<br />
0,5±0,2<br />
Tasa dosis inicial<br />
Cu-62 (µSv/h)<br />
6,9±0,2<br />
1,1±0,1<br />
1,1±0,1<br />
0,8±0,1<br />
Los resultados obtenidos son compatibles con los postulados por Fischer et alter en sus trabajos [2,4]<br />
y serían <strong>de</strong>bidos a que fuera d<strong>el</strong> cabezal <strong>el</strong> proceso predominante sería la captura neutrónica, por lo<br />
que la fuente principal <strong>de</strong> radiación remanente estaría ubicada en <strong>el</strong> cabezal <strong>de</strong> la unidad <strong>de</strong><br />
tratamiento.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Karzmark CJ, Nunan CS, Tanabe, E Medical Electron Acc<strong>el</strong>erators. New York, McGraw Hill, 1993<br />
[2] Fischer HW, Tabot B, Poppe B. Activation processes in a medical linear acc<strong>el</strong>erator and spatial distribution<br />
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[4] Fischer HW, Tabot B, Poppe B. Activation products and dose rate in medical linear acc<strong>el</strong>erators. Health<br />
Physics. Vol 94-3; 2008<br />
1471
PARTICIPACIÓN DEL SERVICIO DE DOSIMETRÍA DEL<br />
CIEMAT EN LAS INTERCOMPARACIONES EURADOS 2008-2010<br />
PARA DOSÍMETROS PERSONALES<br />
R. Rodríguez, A.M. Romero, J.L López<br />
CIEMAT, Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones Ionizantes,<br />
Avda. Complutense 22. 28040 MADRID<br />
RESUMEN<br />
La vigilancia individual <strong>de</strong> los trabajadores expuestos a radiaciones ionizantes requiere la utilización<br />
<strong>de</strong> dosímetros personales. EURADOS (European Radiation Dosimetry Group) ha organizado en los<br />
últimos años tres ejercicios <strong>de</strong> intercomparación para Servicios <strong>de</strong> Dosimetría Personal Externa<br />
(SDPE): dos intercomparaciones para dosímetros corporales en 2008 y 2010 y una intercomparación<br />
para dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s en 2009. El presente trabajo muestra y analiza los resultados<br />
obtenidos por la participación d<strong>el</strong> SDPE d<strong>el</strong> Ciemat en los tres ejercicios. Los resultados obtenidos en<br />
estos ejercicios <strong>de</strong> intercomparación <strong>de</strong> dosimetría personal verifican, en primer lugar, la<br />
implementación <strong>de</strong> una nueva rama <strong>de</strong> fotones en <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> Panasonic para los<br />
dosímetros corporales, así como la implementación <strong>de</strong> los dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s.<br />
Palabras claves: radiaciones ionizantes, dosímetro personal, intercomparación.<br />
ABSTRACT<br />
Individual monitoring of workers exposed to ionizing radiation requires the use of idividual<br />
dosimeters. The European Radiation Dosimetry Group (EURADOS) has organized three<br />
intercomparison exercices for Individual Monitoring Services (IMS) for the last three years; two<br />
intercomparisons for whole body dosimeters in 2008 and 2010, and one intercomparison for<br />
extremities dosimeters in 2009. This work lets to show you the results obtained by CIEMAT<br />
participation in the three exercices. At first, the results of the intercomparison exercices in personal<br />
dosimetry have verified a new foton branche of the Panasonic algorithm calculation for whole body<br />
dosimeters and also for extremity dosimeters performance.<br />
Key Words: Ionizing Radiation, individual dosimeter, intercomparison<br />
1. Introducción.<br />
La vigilancia individual <strong>de</strong> los trabajadores profesionalmente expuestos a radiaciones ionizantes se realiza<br />
mediante la utilización <strong>de</strong> dosímetros personales. El procesamiento y evaluación <strong>de</strong> estos dosímetros, una<br />
vez utilizados en las instalaciones correspondientes, se realiza en los laboratorios <strong>de</strong> dosimetría<br />
competentes para <strong>el</strong>lo. La norma internacional ISO/IEC 17025 [1] d<strong>el</strong> año 2005, establece los requisitos<br />
para la competencia <strong>de</strong> estos laboratorios, entre los cuales se encuentra la participación periódica en<br />
ejercicios <strong>de</strong> intercomparación, así como la evaluación <strong>de</strong> los resultados obtenidos en estas<br />
intercomparaciones.<br />
El Servicio <strong>de</strong> Dosimetría Personal Externa (DPE) d<strong>el</strong> CIEMAT ha participado, con dosímetros<br />
personales termoluminiscentes (DTL), en los tres ejercicios internacionales <strong>de</strong> intercomparación<br />
organizados por EURADOS (European Radiation Dosimetry group):<br />
a) Intercomparción EURADOS 2008, para dosímetros corporales irradiados con fotones en<br />
términos <strong>de</strong> Hp(10) y Hp(0,07),<br />
1472
) Intercomparción EURADOS 2009, para dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s irradiados con radiación<br />
beta y fotones en términos <strong>de</strong> Hp(0,07) y<br />
c) Intercomparción EURADOS 2010, para dosímetros corporales irradiados con fotones en<br />
términos <strong>de</strong> Hp(10) y Hp(0,07)<br />
El trabajo muestra y analiza los resultados obtenidos en los mencionados ejercicios.<br />
La evaluación efectuada por <strong>el</strong> SDPE d<strong>el</strong> Ciemat, en base a los criterios <strong>de</strong> tolerancia <strong>de</strong> las normas ISO<br />
14146:2000 [2] y ANSI 13.11 (2001) [3], confirma particularmente:<br />
a) La fiabilidad <strong>de</strong> la nueva rama <strong>de</strong> fotones en <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> Panasonic para la medida<br />
<strong>de</strong> dosis con fotones y<br />
b) La a<strong>de</strong>cuada implementación <strong>de</strong> los dosímetros <strong>de</strong> anillo para la evaluación <strong>de</strong> dosis en manos<br />
<strong>de</strong>bidas a fotones y radiación beta<br />
Más allá d<strong>el</strong> interés por verificar <strong>el</strong> a<strong>de</strong>cuado funcionamiento <strong>de</strong> los DTL, la participación en<br />
intercomparaciones es un requisito necesario para la acreditación <strong>de</strong> los laboratorios, proceso en <strong>el</strong> cual se<br />
encuentra actualmente inmerso <strong>el</strong> DPE d<strong>el</strong> Ciemat.<br />
2. Material y métodos<br />
El Servicio d<strong>el</strong> Dosimetría d<strong>el</strong> Ciemat (DPE) emplea los siguientes dosímetros personales<br />
termoluminiscentes (DTL) fabricados por Panasonic (tabla 1):<br />
a) Mod<strong>el</strong>o UD-802 (dosímetros corporales <strong>de</strong> cuatro <strong>el</strong>ementos) y<br />
b) Mod<strong>el</strong>o UD-807 (dosímetros <strong>de</strong> anillo <strong>de</strong> un solo <strong>el</strong>emento).<br />
Las tres intercomparaciones se realizaron empleando dosímetros caracterizados <strong>de</strong> igual modo que los<br />
habitualmente utilizados en la rutina d<strong>el</strong> DPE (figura 1).<br />
Tabla 1. Materiales y filtraciones dosímetros personales TL d<strong>el</strong> DPE<br />
Elemento Material Filtración total DTL<br />
E1<br />
n<br />
Li2 n B4O7 : Cu 14 mg·cm -2<br />
(Plastic)<br />
Corporales<br />
E2<br />
n<br />
Li2 n B4O7 : Cu 320 mg·cm -2<br />
(Plastic)<br />
Corporales<br />
E3 CaSO4 : Tm 320 mg·cm -2<br />
(Plastic)<br />
Corporales<br />
E4 CaSO4 : Tm 860 mg·cm -2<br />
(Plastic + Lead)<br />
Corporales<br />
Anillo<br />
7<br />
Li2 11 B4O7 : Cu 82 mg·cm -2<br />
(Eastar Copolyester DN011)<br />
Extremida<strong>de</strong>s<br />
1473
6 mm<br />
1 mm<br />
Fig. 1 DTL corporal UD-802 y <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s (anillo) UD-807 <strong>de</strong> Panasonic.<br />
Las siguientes tablas 2, 3 y 4 resumen <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> irradiaciones que facilitó EURADOS y que se efectuaron<br />
con fotones y con radiación beta en términos <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s dosis equivalente personal Hp(10) y<br />
Hp(0.07). Se emplearon irradiaciones beta o gamma con inci<strong>de</strong>ncia angular (dosímetros corporales y <strong>de</strong><br />
extremida<strong>de</strong>s) y campos mixtos <strong>de</strong> radiación gamma con calida<strong>de</strong>s ISO <strong>de</strong> rayos X y fotones <strong>de</strong> Cs-137<br />
(dosímetros corporales).<br />
Tabla 2. Irradiaciones <strong>de</strong> dosímetros corporales, EURADOS 2008 (0,7 - 135 mSv)<br />
Nº DTL Calidad ISO Fuente Gamma<br />
2 N150 45º<br />
2 N60<br />
2 N60 45º<br />
2 Co-60<br />
8 Cs-137<br />
4 N60 Cs-137<br />
Tabla 3. Irradiaciones <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s, EURADOS 2009 (4 - 320 mSv)<br />
Nº DTL Calidad ISO Fuente Gamma Fuente Beta<br />
2 Kr-85<br />
2 Sr-90/Y-90<br />
2 Sr-90/Y-90; 60°<br />
2 N-20<br />
8 W-80<br />
2 W-80; 60°<br />
2 N-150<br />
2 Cs-137<br />
1474
Tabla 4. Irradiaciones <strong>de</strong> dosímetros corporales, EURADOS 2010 (0,6 - 300 mSv)<br />
3. Resultados y discusión<br />
Nº DTL<br />
2<br />
2<br />
Calidad ISO<br />
N40 30°<br />
N40<br />
Fuente Gamma<br />
Cs-137<br />
2 Co-60<br />
8<br />
W110 45°<br />
Cs-137<br />
2 x-axis<br />
W110 45°<br />
2<br />
2<br />
y-axis<br />
W250 Cs-137<br />
Los resultados obtenidos por <strong>el</strong> SDPE d<strong>el</strong> Ciemat respecto a los valores <strong>de</strong> referencia proporcionados por<br />
EURADOS, se han analizado mediante dos criterios <strong>de</strong> tolerancia diferentes:<br />
a) Los criterios <strong>de</strong> la norma ISO 14146:2000, basados en las curvas trompeta, cuyos límites<br />
superior y inferior viene dados por las expresiones (1) y (2) respectivamente:<br />
� H<br />
�<br />
�<br />
� H<br />
m<br />
t<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
� H<br />
�<br />
�<br />
� H<br />
m<br />
t<br />
LímiteSuperior<br />
�<br />
�<br />
�<br />
�<br />
LímteInferior<br />
� H � 0<br />
� 1 . 5 �<br />
�<br />
�1�<br />
�<br />
�<br />
(1)<br />
� 2 � H0<br />
� Ht<br />
�<br />
�<br />
1<br />
1.<br />
5<br />
� 2 � H � 0 �<br />
�<br />
�1�<br />
�<br />
�<br />
� H0<br />
� Ht<br />
�<br />
Criterio <strong>de</strong> tolerancia: Valores Hm/Ht, entre los límites superior e inferior<br />
b) Los criterios <strong>de</strong> la norma ANSI 13.11:2001, basados en la exactitud (Bias, B) y la precisión<br />
(Desviacón estándar, S), <strong>de</strong> acuerdo con las expresiones (3) y (4) respectivamente:<br />
H<br />
P �<br />
i<br />
S<br />
m,<br />
i<br />
H<br />
� H<br />
t<br />
n<br />
i �1<br />
�<br />
t<br />
1<br />
B �<br />
n<br />
n<br />
; �<br />
�P B�<br />
� �<br />
i<br />
n �1<br />
Criterio <strong>de</strong> tolerancia: Valores B y S, <strong>de</strong>ben cumplir la siguiente expresión (5):<br />
2<br />
i �1<br />
P<br />
i<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4)<br />
B � S � L<br />
(5)<br />
Don<strong>de</strong> Hm es la dosis evaluada, Ht es la dosis impartida en las irradiaciones (referencia) y H0 es <strong>el</strong><br />
niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> registro (0.10 mSv).<br />
1475
La evaluación <strong>de</strong> los DTL corporales emplea una nueva rama <strong>de</strong>sarrollada por <strong>el</strong> DPE d<strong>el</strong> Ciemat para<br />
fotones en <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> Panasonic [4].<br />
Los resultados obtenidos en las intercomparaciones para los DTL corporales (2008 y 2010), en base a las<br />
curvas trompeta, son los siguientes (figuras 3 y 4):<br />
Respuesta Hm/Ht.<br />
Respuesta Hm/Ht.<br />
2,00<br />
1,80<br />
1,60<br />
1,40<br />
1,20<br />
1,00<br />
0,80<br />
0,60<br />
0,40<br />
0,20<br />
0,00<br />
0,1 1 10 100 1000<br />
Hp(10), mSv<br />
Co N60 45º N60+Cs N60 N150 45º Cs<br />
Fig. 3.1. EURADOS 2008, Hp(10) DTL corporales (curvas trompeta).<br />
2,00<br />
1,80<br />
1,60<br />
1,40<br />
1,20<br />
1,00<br />
0,80<br />
0,60<br />
0,40<br />
0,20<br />
0,00<br />
0,1 1 10 100 1000<br />
Hp(10), mSv<br />
N40 30° N40/ S-Cs 0° S-Co 0° S-Cs 0° W110 45° x/y W250/ S-Cs 0°<br />
Fig. 3.2. EURADOS 2010, Hp(10) DTL corporales (curvas trompeta).<br />
1476
Respuesta<br />
Respuesta Hm/Ht.<br />
2,00<br />
1,80<br />
1,60<br />
1,40<br />
1,20<br />
1,00<br />
0,80<br />
0,60<br />
0,40<br />
0,20<br />
0,00<br />
0,1 1 10 100 1000<br />
Hp(0,07), mSv<br />
Co N60 45º N60+Cs N60 N150 45º Cs<br />
Fig. 4.1. EURADOS 2008, Hp(0,07) DTL corporales (curvas trompeta).<br />
2,00<br />
1,80<br />
1,60<br />
1,40<br />
1,20<br />
1,00<br />
0,80<br />
0,60<br />
0,40<br />
0,20<br />
0,00<br />
0,1 1 10 100 1000<br />
Hp(0,07), mSv<br />
N40 30° N40/ S-Cs 0° S-Co 0° S-Cs 0° W110 45° x/y W250/ S-Cs 0°<br />
Fig. 4.2. EURADOS 2010, Hp(0,07) DTL corporales (curvas trompeta).<br />
Los resultados obtenidos en las intercomparaciones para los DTL corporales (2008 y 2010), en base a la<br />
norma ANSI 13.11, son los siguientes (figuras 5 y 6):<br />
1477
S.<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0,0<br />
-0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5<br />
B<br />
Hp(10) Hp(0,07)<br />
Fig. 5. EURADOS 2008, Hp(10) y Hp(0,07) DTL corporales (Bias y Desv. estándar)<br />
S<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0,0<br />
-0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5<br />
B<br />
Hp(10) Hp(0,07)<br />
Fig. 6. EURADOS 2010, Hp(10) y Hp(0,07) DTL corporales (Bias y Desv. estándar)<br />
El resultado obtenido para los DTL corporales cumple plenamente con todas las energías y ángulos<br />
ensayados en las intercomparaciones <strong>de</strong> 2008 y 2010, tanto empleando <strong>el</strong> criterio <strong>de</strong> tolerancia <strong>de</strong> las<br />
curvas trompeta, como empleando <strong>el</strong> criterio basado en los parámetros bias (B) y <strong>de</strong>sviación estándar (S).<br />
A continuación se muestran los resultados obtenidos en la intercomparación <strong>de</strong> DTL <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s<br />
(2009), en base a los criterios <strong>de</strong> tolerancia <strong>de</strong> las curvas trompeta (figuras 7 y 8):<br />
1478
Respuesta Hm/Ht.<br />
2,00<br />
1,80<br />
1,60<br />
1,40<br />
1,20<br />
1,00<br />
0,80<br />
0,60<br />
0,40<br />
0,20<br />
Hp(0,07) - Extremida<strong>de</strong>s / radiación fotónica<br />
0,00<br />
0,1 1 10 100 1000<br />
Hp(0,07), mSv<br />
N-20; 0° W-80; 0° W-80; 0° W-80; 0° W-80; 60° N-150; 0° S-Cs; 0°<br />
Fig. 7. EURADOS 2009 fotones, Hp(0,07) DTL extremida<strong>de</strong>s (curvas trompeta).<br />
Respuesta Hm/Ht.<br />
2,00<br />
1,80<br />
1,60<br />
1,40<br />
1,20<br />
1,00<br />
0,80<br />
0,60<br />
0,40<br />
0,20<br />
Hp(0,07) - Extremida<strong>de</strong>s / radiación beta<br />
0,00<br />
0,1 1 10 100<br />
Hp(0,07), mSv<br />
Kr-85; 0° Sr-90/Y-90; 0° Sr-90/Y-90; 60°<br />
Fig. 8. EURADOS 2009 betas, Hp(0,07) DTL extremida<strong>de</strong>s (curvas trompeta).<br />
Los DTL <strong>de</strong> anillo contaban con un ensayo pr<strong>el</strong>iminar que ya caracterizaba su respuesta energética [5],<br />
cuyo resultado <strong>de</strong>terminaba la calidad <strong>de</strong> radiación más a<strong>de</strong>cuada para su calibración.<br />
Los dosímetros <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> SDPE d<strong>el</strong> Ciemat han cumplido los criterios <strong>de</strong> tolerancia <strong>de</strong> las<br />
curvas trompeta para todas las calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> radiación ensayadas, a excepción <strong>de</strong> las irradiaciones con Kr-<br />
85 (figura 8) <strong>de</strong>bido al propio diseño d<strong>el</strong> dosímetro. Los dosímetros <strong>de</strong> anillo cumplieron estos mismos<br />
criterios para todas las calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> radiación fotónica ensayadas, salvo para un dosímetro irradiado con<br />
fotones <strong>de</strong> Cs-137 (figura 7) cuya respuesta se verificó a posteriori que era anómala.<br />
1479
4. Conclusiones<br />
Los ejercicios EURADOS en los que ha participado <strong>el</strong> DPE d<strong>el</strong> Ciemat con DTL corporales y <strong>de</strong><br />
extremida<strong>de</strong>s han permitido verificar que:<br />
a) La a<strong>de</strong>cuada evaluación <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>bidas a radiación beta y fotónica,<br />
b) La correcta implementación que se ha hecho <strong>de</strong> la rama <strong>de</strong> fotones en <strong>el</strong> algoritmo <strong>de</strong> Panasonic<br />
y<br />
c) La idoneidad <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> la radiación empleada (ISO N-250) en la calibración <strong>de</strong> los DTL<br />
<strong>de</strong> anillo<br />
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Li2B4O7:Cu. Radioprotección, nº 53, Vol. XIV, 178-181 (2007).<br />
1480
Sesión A12.<br />
Protección ocupacional d<strong>el</strong> público y d<strong>el</strong><br />
medio ambiente en instalaciones no<br />
reglamentadas. Funcionamiento normal e<br />
inci<strong>de</strong>ncias.<br />
1481
COMPARACIÓN DE DOS METOLOGÍAS DE ALTA DE<br />
PACIENTES SOMETIDOS A TERAPIA METABÓLICA<br />
Hernán<strong>de</strong>z Rodríguez J., Montes Fuentes C. � , Ver<strong>de</strong> V<strong>el</strong>asco J.M., Ramos Pacho J.A.,<br />
García Repiso S., Martín Rincón C., Gómez Llorente P.L., De Sena Espin<strong>el</strong> E.,<br />
Fernán<strong>de</strong>z Bor<strong>de</strong>s M<br />
Hospital Universitario <strong>de</strong> Salamanca. Servicio <strong>de</strong> Radiofísica y Protección Radiológica.<br />
Paseo <strong>de</strong> San Vicente 58-182. CP: 37007.<br />
Tlfn: 923291180; Fax: 923291459<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se comparan dos metodologías <strong>de</strong> alta <strong>de</strong> alta <strong>de</strong> pacientes sometidos a terapia<br />
metabólica con I-131. El método utilizado antes <strong>de</strong> 2006 en nuestro centro se basaba en <strong>el</strong> valor <strong>de</strong><br />
la tasa <strong>de</strong> dosis a 1 metro, mientras que <strong>el</strong> aplicado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> entonces emplea este valor junto con las<br />
circunstancias personales d<strong>el</strong> paciente y <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> patología. Se compara <strong>el</strong> número medio <strong>de</strong> días<br />
<strong>de</strong> hospitalización y la tasa <strong>de</strong> dosis al alta para cada uno <strong>de</strong> los métodos. Se analizan las<br />
recomendaciones <strong>de</strong> protección radiológica <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong> la aplicación d<strong>el</strong> alta personalizada para<br />
diferentes grupos <strong>de</strong> pacientes.<br />
Palabras claves: Terapia metabólica, alta personalizada, I-131, tasa <strong>de</strong> dosis a 1 metro, tiroi<strong>de</strong>s.<br />
ABSTRACT<br />
In this paper, two different patient r<strong>el</strong>ease methodologies after I-131 radionucli<strong>de</strong> therapy are<br />
compared. The method used in our centre before 2006 was based on the dose rate value at 1 meter,<br />
while the one used since then not only consi<strong>de</strong>rs this value, but also the personal circumstances of<br />
the patient and the type of pathology being treated. A comparison of the average number of<br />
hospitalization days and dose rate values at the moment of r<strong>el</strong>ease is performed for the methods<br />
mentioned. Radiation protection recommendations arising from the consi<strong>de</strong>ration of patient’s<br />
personal situation are analyzed.<br />
Key Words: radionucli<strong>de</strong> therapy, patient r<strong>el</strong>ease, I-131, dose rate at 1 meter, thyroid.<br />
Introducción<br />
La administración <strong>de</strong> I-131 para <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> diferentes patologías asociadas al tiroi<strong>de</strong>s, requiere la<br />
hospitalización en habitaciones acondicionadas a<strong>de</strong>cuadamente <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la protección<br />
radiológica, <strong>de</strong>bido a los <strong>el</strong>evados niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad residual presentes en estos pacientes. El alta<br />
radiológica <strong>de</strong>berá estar basada en <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> medidas que garanticen la protección<br />
<strong>de</strong> los familiares y personas que entran en contacto con <strong>el</strong> paciente, tal y como recomiendan diversos<br />
organismos internacionales 1-3 . Estos documentos establecen que uno <strong>de</strong> los factores que <strong>de</strong>be evaluarse<br />
para dar <strong>el</strong> alta a un paciente es su situación familiar y laboral <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un punto <strong>de</strong> vista socioeconómico.<br />
A partir <strong>de</strong> estos criterios han surgido metodologías 4-6 en las que se proporcionan patrones <strong>de</strong> contacto<br />
realistas para diferentes grupos <strong>de</strong> población.<br />
El alta radiológica <strong>de</strong> los pacientes sometidos a terapia metabólica con I-131 en nuestro centro se aplicaba<br />
<strong>de</strong> acuerdo al valor <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis a un metro en <strong>el</strong> momento d<strong>el</strong> alta. Des<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2006 se emplea un<br />
nuevo método <strong>de</strong> alta personalizada que permite la asignación <strong>de</strong> unos días <strong>de</strong> restricción teniendo en<br />
cuenta las circunstancias <strong>de</strong> cada paciente. Las medidas <strong>de</strong> protección radiológica aplicadas en cada caso<br />
� Email: radioproteccion.husa@saludcastillayleon.es<br />
1482
se basan en <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis a 1 metro en <strong>el</strong> momento d<strong>el</strong> alta, la situación personal d<strong>el</strong> paciente<br />
y <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> patología.<br />
En este trabajo se comparan ambos métodos y se analiza la aplicación d<strong>el</strong> alta personalizada para una<br />
serie <strong>de</strong> grupos <strong>de</strong> pacientes con características comunes.<br />
Material y métodos<br />
Para cada uno <strong>de</strong> los pacientes a los que se administra <strong>el</strong> tratamiento se registran una serie <strong>de</strong> datos<br />
personales: edad, actividad <strong>de</strong> I-131 administrada, fecha <strong>de</strong> administración y fecha d<strong>el</strong> alta, tasa <strong>de</strong> dosis<br />
en contacto, a 1 metro y a 2 metros (se mi<strong>de</strong>n tanto a lo largo d<strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> ingreso d<strong>el</strong> paciente como en<br />
<strong>el</strong> momento d<strong>el</strong> alta).<br />
A<strong>de</strong>más, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que se aplica la metodología d<strong>el</strong> alta personalizada, se registran también <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong><br />
patología (por su influencia en la vida media efectiva d<strong>el</strong> radioisótopo), así como datos personales d<strong>el</strong><br />
paciente: si tiene pareja (su edad), convivencia con niños (con sus eda<strong>de</strong>s), si convive con mujeres en<br />
edad <strong>de</strong> procrear o si trabaja en un entorno laboral crítico. Estos datos se emplearán posteriormente para<br />
estimar los días <strong>de</strong> restricción en función d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis a 1 metro en <strong>el</strong> momento d<strong>el</strong> alta.<br />
Se divi<strong>de</strong>n los pacientes <strong>de</strong> alta personalizada en una serie <strong>de</strong> grupos para su estudio: pacientes mayores<br />
<strong>de</strong> 60 años con pareja, mayores <strong>de</strong> 60 años sin pareja, menores <strong>de</strong> 60 años con pareja y con niños,<br />
menores <strong>de</strong> 60 años sin pareja y con niños, menores <strong>de</strong> 60 años con pareja y sin niños y menores <strong>de</strong> 60<br />
años sin pareja y sin niños.<br />
Se analiza para cada metodología y grupo:<br />
- <strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> días <strong>de</strong> ingreso<br />
- valores <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis a 1 metro al alta<br />
Para <strong>el</strong> alta personalizada se estudia a<strong>de</strong>más:<br />
- la r<strong>el</strong>ación entre la tasa <strong>de</strong> dosis al alta y los días <strong>de</strong> restricción por grupos <strong>de</strong> edad<br />
- influencia d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> patología (ablación <strong>de</strong> restos tiroi<strong>de</strong>os o metástasis) en la duración d<strong>el</strong><br />
ingreso y los días <strong>de</strong> restricción<br />
Resultados y discusión<br />
El número medio <strong>de</strong> días <strong>de</strong> ingreso para <strong>el</strong> alta no personalizada es <strong>de</strong> 3,1 días mientras que para <strong>el</strong> alta<br />
personalizada es <strong>de</strong> 2,4 días.<br />
Se obtiene <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> pacientes que recibe alta radiológica según <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis (fondo<br />
- 5 μSv/h; 5-10 μSv/h; 10-15 μSv/h y >15 μSv/h) para <strong>el</strong> alta personalizada y no personalizada. En la<br />
Tabla 1 aparecen reflejados los valores calculados.<br />
Tabla No.1 Porcentaje <strong>de</strong> pacientes que recibe <strong>el</strong> alta en cada intervalo <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis<br />
consi<strong>de</strong>rado.<br />
Rango <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis Alta no personalizada Alta personalizada<br />
al alta (µSv/h)<br />
(%)<br />
(%)<br />
0 - 5 16,4 10,5<br />
5 - 10 66,5 50,9<br />
10 - 15 14,3 27,6<br />
>15 2,90 11,0<br />
1483
El aumento d<strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> pacientes que reciben <strong>el</strong> alta con tasas <strong>de</strong> dosis más <strong>el</strong>evadas según <strong>el</strong> alta<br />
personalizada, se explica al igual que la disminución en <strong>el</strong> número medio <strong>de</strong> días <strong>de</strong> ingreso para este<br />
método, por la adaptación <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> protección radiológica a cada caso particular, así como a la<br />
generación <strong>de</strong> unas normas <strong>de</strong> protección radiológica específicas para cada paciente.<br />
En la Figura 1, se muestra <strong>el</strong> histograma correspondiente a esta clasificación:<br />
Fig. 1 Porcentaje <strong>de</strong> pacientes que recibe <strong>el</strong> alta en según <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis a 1<br />
metro y para cada metodología <strong>de</strong> alta.<br />
Se separan los pacientes que reciben <strong>el</strong> alta personalizada, según su edad y situación personal, en una<br />
serie <strong>de</strong> grupos tal y como se indicó en la sección anterior. La representación gráfica d<strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong><br />
pacientes (con respecto al total <strong>de</strong> pacientes por grupo) que recibe <strong>el</strong> alta por intervalo <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong><br />
dosis consi<strong>de</strong>rado aparece reflejada en la Figura 2.<br />
Fig. 2 Alta personalizada. Tasa <strong>de</strong> dosis a 1 metro al alta según grupo <strong>de</strong> pacientes.<br />
De esta gráfica se <strong>de</strong>duce que los pacientes mayores <strong>de</strong> 60 años son dados <strong>de</strong> alta a tasas <strong>de</strong> dosis<br />
mayores, pues suponen un 60% <strong>de</strong> los pacientes dados <strong>de</strong> alta a mas <strong>de</strong> 15 µSv/h mientas que solamente<br />
suponen <strong>el</strong> 15% <strong>de</strong> los pacientes dados <strong>de</strong> alta con menos <strong>de</strong> 5 µSv/h. Este hecho se justifica <strong>de</strong>bido a que<br />
los familiares <strong>de</strong> los pacientes mayores <strong>de</strong> 60 años están en este mismo rango <strong>de</strong> edad y por <strong>el</strong>lo los<br />
límites <strong>de</strong> dosis aplicados son superiores.<br />
Por <strong>el</strong> contrario los pacientes menores <strong>de</strong> 60 años con hijos son dados <strong>de</strong> alta preferentemente a tasas <strong>de</strong><br />
dosis inferiores. Este grupo <strong>de</strong> pacientes supone un 65% <strong>de</strong> los pacientes dados <strong>de</strong> alta con tasas <strong>de</strong> dosis<br />
inferiores <strong>de</strong> 5 µSv/h mientras que solo supone <strong>el</strong> 25% <strong>de</strong> los pacientes dados <strong>de</strong> alta con tasas <strong>de</strong> dosis<br />
superiores a 15 µSv/h. En este último caso todos los pacientes se pue<strong>de</strong>n ir a vivir a una vivienda sin sus<br />
hijos durante un <strong>de</strong>terminado número <strong>de</strong> días.<br />
1484
El valor <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis al alta y <strong>el</strong> número <strong>de</strong> días <strong>de</strong> restricción para pacientes d<strong>el</strong> mismo grupo está<br />
corr<strong>el</strong>acionado. En las figuras 3 y 4 se representan los días <strong>de</strong> restricción para pacientes menores <strong>de</strong> 60<br />
años con pareja e hijos, y con pareja y sin hijos respectivamente. La patología consi<strong>de</strong>rada es la ablación<br />
<strong>de</strong> restos tiroi<strong>de</strong>os.<br />
Fig. 4 Pacientes menores <strong>de</strong> 60 años con pareja e hijos. Ablación <strong>de</strong> restos tiroi<strong>de</strong>os<br />
Fig. 5 Pacientes menores <strong>de</strong> 60 años con pareja y sin hijos. Ablación <strong>de</strong> restos<br />
tiroi<strong>de</strong>os.<br />
Se observa una r<strong>el</strong>ación directa entre <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis y los días <strong>de</strong> restricción a aplicar los<br />
grupos <strong>de</strong> pacientes estudiados. Las circunstancias personales <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminados pacientes (principalmente<br />
r<strong>el</strong>acionadas con su entorno laboral) exigen la aplicación <strong>de</strong> restricciones especiales en algunos casos. Al<br />
ser mayor <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración efectivo d<strong>el</strong> I-131 en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> metástasis<br />
que para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la ablación <strong>de</strong> restos tras cirugía, las medidas <strong>de</strong> protección radiológicas aplicadas se<br />
aplican durante periodos <strong>de</strong> tiempo más prolongados en <strong>el</strong> primer caso.<br />
Conclusiones<br />
El alta personalizada <strong>de</strong> los pacientes <strong>de</strong> terapia metabólica <strong>de</strong> I-131 supone un avance con respecto al<br />
alta basada únicamente en <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis a un metro, al permitir la aplicación <strong>de</strong> unas<br />
medidas <strong>de</strong> protección radiológica específicas para cada caso. Esto se traduce en una reducción d<strong>el</strong><br />
número <strong>de</strong> días <strong>de</strong> ingreso, especialmente para aqu<strong>el</strong>los pacientes que menos restricciones necesitan, así<br />
como en la mejora <strong>de</strong> la protección radiológica <strong>de</strong> los familiares y d<strong>el</strong> entorno laboral d<strong>el</strong> paciente.<br />
1485
REFERENCIAS<br />
[1] ICRP, 2004. R<strong>el</strong>ease of Patients after Therapy with Unsealed Radionucli<strong>de</strong>s. ICRP Publication 94. Ann. ICRP 34<br />
(2).<br />
[2] IAEA, 2009. R<strong>el</strong>ease of Patients after Radionucli<strong>de</strong> Therapy. IAEA Safety Report Series No.63.<br />
[3] UE, 1998. Protección Radiológica 97. Protección radiológica <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> una terapia con yodo 131 (exposición<br />
<strong>de</strong>bido al contacto con pacientes ambulatorios o dados <strong>de</strong> alta).<br />
[4] Cormack J, Shearer J. Calculation of radiation exposures from patients to whom radioactive materials have been<br />
administered. Phys Med Biol. 1998 Mar;43(3):501-16.<br />
[5] Martí JF, Baños MC. Personalización d<strong>el</strong> criterio <strong>de</strong> alta d<strong>el</strong> paciente ingresado para tratamiento ablativo <strong>de</strong> restos<br />
tiroi<strong>de</strong>os con I-131. Radioprotección 1997, 15(V): 116-126.<br />
[6] Rivas MA, Ruiz P, Hernán<strong>de</strong>z A., Lozano F., Ortega P. Personalización <strong>de</strong> las restricciones y recomendaciones<br />
que <strong>de</strong>be seguir un paciente tratado con I-131. Una experiencia <strong>de</strong> dos años. Radioprotección 2002, 31(IX): 12-17.<br />
1486
CENSOS DEL USO DE LA TIERRA Y EL AGUA COMO<br />
HERRAMIENTAS DE INFORMACIÓN Y COLABORACIÓN CON<br />
LOS AGENTES SOCIALES<br />
David Blázquez 1 bpd@fab.enusa.es, Agustín Pérez 1 , Diego Ortíz 1 , Soledad Sierra 1<br />
1 ENUSA Industrias Avanzadas, Carretera Salamanca Le<strong>de</strong>sma Km 26<br />
Palabras claves: Censo <strong>de</strong> Uso <strong>de</strong> Tierra y Agua, Programa <strong>de</strong> Vigilancia Ambiental, Actividad socioeconómica,<br />
Radiaciones ionizantes.<br />
1. Introducción:<br />
Uno <strong>de</strong> los aspectos fundamentales para <strong>de</strong>finir <strong>el</strong> impacto <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes es <strong>el</strong><br />
conocimiento tanto d<strong>el</strong> medio natural como <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s socioeconómicas en <strong>el</strong> radio <strong>de</strong> influencia<br />
<strong>de</strong> las instalaciones nucleares. El Censo d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la tierra y <strong>el</strong> agua que dichas instalaciones actualizan<br />
cada trienio es la principal herramienta para po<strong>de</strong>r conocer las activida<strong>de</strong>s socioeconómicas y usos <strong>de</strong> la<br />
tierra y agua <strong>de</strong> la zona que presentan un riesgo potencial <strong>de</strong> ser afectadas por efluentes radiactivos, tantos<br />
gaseosos como líquidos, proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> la actividad <strong>de</strong> instalaciones nucleares.<br />
En la actualidad hay una <strong>de</strong>manda social <strong>de</strong> mayor participación en los procesos <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión que afectan a<br />
la introducción y control <strong>de</strong> instalaciones industriales o <strong>de</strong> nuevas infraestructuras y, en particular en<br />
aqu<strong>el</strong>los aspectos que pue<strong>de</strong>n afectar al medio ambiente. El presente trabajo trata <strong>de</strong> presentar la<br />
<strong>el</strong>aboración d<strong>el</strong> Censo <strong>de</strong> Uso <strong>de</strong> la Tierra y Agua como un instrumento d<strong>el</strong> explotador <strong>de</strong> la instalación<br />
para potenciar <strong>el</strong> conocimiento d<strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> las instalaciones nucleares, así como una herramienta <strong>de</strong><br />
comunicación y colaboración con los municipios, <strong>de</strong> cara a un mayor acercamiento y transparencia con<br />
los agentes sociales en la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones que afectan a las instalaciones <strong>de</strong> este tipo.<br />
2. Material y métodos:<br />
El Manual <strong>de</strong> Cálculo <strong>de</strong> Dosis al Exterior (M.C.D.E.) <strong>de</strong> la Fábrica <strong>de</strong> Elementos Combustibles <strong>de</strong><br />
ENUSA en Juzbado establece las medidas y acciones que han <strong>de</strong> llevarse a cabo en r<strong>el</strong>ación con la<br />
vigilancia radiológica en <strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> las instalaciones. Asimismo, recoge en su apartado 4.2 la<br />
realización y revisión trienal d<strong>el</strong> Censo d<strong>el</strong> Uso <strong>de</strong> la Tierra y <strong>el</strong> Agua.<br />
En <strong>el</strong> año 2010, para dar cumplimiento al requisito recogido en <strong>el</strong> punto anterior, se ha realizado la<br />
revisión y actualización d<strong>el</strong> censo. Los trabajos realizados han sido la obtención <strong>de</strong> las localizaciones en<br />
las cuales se hace uso <strong>de</strong> la tierra y <strong>el</strong> agua en <strong>el</strong> entorno <strong>de</strong> la Fábrica. En concreto, al igual que en los<br />
censos anteriores, se ha realizado:<br />
� Censo d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la tierra: I<strong>de</strong>ntificación en un radio <strong>de</strong> 8 km con centro en la Fábrica<br />
<strong>de</strong> Juzbado, <strong>de</strong> las localizaciones <strong>de</strong> todos los animales lecheros y <strong>de</strong> todas las huertas<br />
<strong>de</strong> más <strong>de</strong> 50 m 2 <strong>de</strong> superficie don<strong>de</strong> se cultiven vegetales <strong>de</strong> hoja ancha. En 2010 se<br />
amplia a un radio <strong>de</strong> 10 km para no excluir núcleos <strong>de</strong> importancia como Le<strong>de</strong>sma,<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> realizarse trabajo <strong>de</strong> campo en cada municipio afectado.<br />
� Censo d<strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> agua: I<strong>de</strong>ntificación en un radio <strong>de</strong> 10 km aguas abajo d<strong>el</strong> punto <strong>de</strong><br />
vertido <strong>de</strong> la Fábrica (río Tormes), <strong>de</strong> las captaciones <strong>de</strong> agua, tanto para uso humano<br />
como agrícola.<br />
1487
� Censo <strong>de</strong> población: I<strong>de</strong>ntificación en un radio <strong>de</strong> 8 km <strong>de</strong> las resi<strong>de</strong>ncias <strong>de</strong> población<br />
existentes (núcleos <strong>de</strong> población). De manera análoga al censo d<strong>el</strong> uso <strong>de</strong> la tierra en<br />
2010 se amplia a un radio <strong>de</strong> 10 km para no excluir núcleos <strong>de</strong> importancia.<br />
Núcleos objeto <strong>de</strong> estudio:<br />
El área <strong>de</strong> estudio (Figura 1) compren<strong>de</strong> una superficie aproximada <strong>de</strong> 314 km 2 , ya que se trata <strong>de</strong> un área<br />
circular <strong>de</strong> 10 km <strong>de</strong> radio con centro en la Fábrica <strong>de</strong> Elementos Combustibles <strong>de</strong> Juzbado.<br />
Figura 1. Localización d<strong>el</strong> área <strong>de</strong> estudio.Mapa topográfico.<br />
Los términos municipales <strong>de</strong> la provincia <strong>de</strong> Salamanca que quedan afectados por dicho área <strong>de</strong> estudio<br />
son los siguientes:<br />
� Al<strong>de</strong>arrodrigo<br />
� Almenara <strong>de</strong> Tormes<br />
� Añover <strong>de</strong> Tormes<br />
� El Arco<br />
� Juzbado<br />
� Le<strong>de</strong>sma<br />
� Palacios d<strong>el</strong> Arzobispo<br />
� Pino <strong>de</strong> Tormes<br />
� San Pedro d<strong>el</strong> Valle<br />
� San P<strong>el</strong>ayo <strong>de</strong> Guareña<br />
� Torresmenudas<br />
� Vega <strong>de</strong> Tirados<br />
� Villarmayor<br />
� Zamayón<br />
� Zarapicos<br />
Fuentes <strong>de</strong> información:<br />
Fábrica <strong>de</strong><br />
Elementos<br />
Combustibles<br />
Los Censos <strong>de</strong> Uso <strong>de</strong> la Tierra y <strong>el</strong> Agua <strong>de</strong> 2004, 2007 y 2010 <strong>de</strong> la Fábrica <strong>de</strong> Elementos Combustibles<br />
Nucleares <strong>de</strong> Juzbado (ENUSA, Industrias Avanzadas, S.A.) han sido <strong>el</strong>aborados a partir <strong>de</strong> fuentes <strong>de</strong><br />
información fiables, tales como encuestas puerta a puerta en cada municipio <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> radio <strong>de</strong> influencia,<br />
vigilancia aérea, información cartográfica (Hojas 451 y 452 (1:50000) d<strong>el</strong> Mapa Topográfico Nacional d<strong>el</strong><br />
Instituto Geográfico; Mapa provincial <strong>de</strong> la Diputación <strong>de</strong> Salamanca (1:200000, Oficina Virtual <strong>el</strong> Catastro)<br />
1488
o consultando a las autorida<strong>de</strong>s competentes (Ayuntamientos, Junta <strong>de</strong> Castilla y león (Sección <strong>de</strong> Sanidad y<br />
Producción Animal), Confe<strong>de</strong>ración hidrográfica d<strong>el</strong> Duero (Régimen <strong>de</strong> usuarios), etc…).<br />
En <strong>el</strong> censo <strong>de</strong> población la información se obtiene a través <strong>de</strong> la Diputación <strong>de</strong> Salamanca.<br />
Para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los usos <strong>de</strong> la tierra, las administraciones no disponen <strong>de</strong> la información correspondiente a las<br />
huertas <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 50 m 2 <strong>de</strong> superficie don<strong>de</strong> se cultiven vegetales <strong>de</strong> hoja ancha. Por <strong>el</strong>lo y ante la falta <strong>de</strong><br />
respuesta por parte <strong>de</strong> los municipios situados <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> área <strong>de</strong> estudio que se pudo observar en los<br />
anteriores Censo <strong>de</strong> 2004 y 2007 al ser consultados vía postal, en <strong>el</strong> Censo <strong>de</strong> 2010 se <strong>de</strong>cidió realizar una<br />
campaña <strong>de</strong> trabajo en campo, estableciendo contacto con cada Ayuntamiento y <strong>de</strong>splazándose <strong>el</strong> personal <strong>de</strong><br />
ENUSA a los municipios. Dicha campaña ha permitido obtener información mucho más amplia a la recogida<br />
en Censos anteriores. Esto se pue<strong>de</strong> observar en <strong>el</strong> apartado <strong>de</strong> resultados.<br />
3. Resultados y discusión:<br />
Como consecuencia d<strong>el</strong> exhaustivo análisis realizado en 2010 en cada uno <strong>de</strong> los municipios <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> radio<br />
<strong>de</strong> influencia <strong>de</strong> la fábrica <strong>de</strong> ENUSA, algunos resultados presentan ciertas diferencias respecto a los<br />
recopilados en censos anteriores (2004 y 2007), por ejemplo, <strong>el</strong> censo <strong>de</strong> actividad agrícola, como se ha<br />
señalado previamente.<br />
Resultados d<strong>el</strong> Censo <strong>de</strong> 2010:<br />
En <strong>el</strong> Gráfico 1 se recogen los resultados obtenidos en la presente campaña a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> una comparativa con<br />
los censos realizados en los dos trienios anteriores para <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los usos <strong>de</strong> tierra y agua.<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
Comparativa Censos Uso Tierra y Agua 2004, 2007 y 2010<br />
749<br />
215 186<br />
Cabezas <strong>de</strong> ganado bovino<br />
lechero<br />
16 16<br />
236<br />
Huertas con vegetales <strong>de</strong><br />
hoja ancha<br />
2004 2007 2010<br />
3 3 11<br />
Captaciones <strong>de</strong> aguas en<br />
río Tormes<br />
Gráfico 1. Comparativa Censos Uso Tierra y Agua 2004, 2007 y 2010.<br />
Como se pue<strong>de</strong> observar, las activida<strong>de</strong>s realizadas han permitido conocer con mayor exactitud las<br />
ten<strong>de</strong>ncias y cambios en las activida<strong>de</strong>s agrícolas y gana<strong>de</strong>ras. En esta línea, la actividad agrícola censada<br />
pasa <strong>de</strong> 16 parc<strong>el</strong>as con huertas <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 50m 2 <strong>de</strong> vegetales <strong>de</strong> hoja ancha en 2004 y 2007 a más <strong>de</strong> 230<br />
en 2010. Ello no quiere <strong>de</strong>cir que en 2004 o 2007 hubiese d<strong>el</strong> or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 220 huertas menos, sino que<br />
1489
<strong>de</strong>bido a la falta <strong>de</strong> respuesta <strong>de</strong> los municipios a la solicitud <strong>de</strong> información <strong>de</strong> ENUSA por vía postal, se<br />
<strong>de</strong>sconocía su existencia.<br />
Otro dato a <strong>de</strong>stacar es lo que concierne al Censo <strong>de</strong> captaciones <strong>de</strong> agua ya que pasa <strong>de</strong> un número <strong>de</strong> 3<br />
captaciones i<strong>de</strong>ntificadas en los anteriores censos, a un total <strong>de</strong> 11 captaciones en <strong>el</strong> presente (2010).<br />
El número <strong>de</strong> cabezas <strong>de</strong> ganado bovino lechero sigue disminuyendo pero a un ritmo menor que <strong>el</strong><br />
observado entre los años 2004 a 2007.<br />
En las figuras 2, 3 y 4 se recoge la información <strong>de</strong>scrita en lo que concierne a las distribuciones por<br />
sectores <strong>de</strong> las huertas con vegetales <strong>de</strong> hoja ancha <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 50m 2 , las explotaciones gana<strong>de</strong>ras <strong>de</strong><br />
animales lecheros bovinos y las captaciones <strong>de</strong> agua sobre <strong>el</strong> río Tormes para uso humano y agrícola<br />
aguas abajo d<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vertido <strong>de</strong> la instalación.<br />
Figura 2. Distribución por sectores <strong>de</strong> las huertas <strong>de</strong> vegetales <strong>de</strong> hoja ancha<br />
(imagen izquierda) y <strong>de</strong> las explotaciones <strong>de</strong> animales lecheros bovinos (imagen <strong>de</strong>recha).<br />
Figura 3. Localización d<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vertido <strong>de</strong> la Fábrica.<br />
E 1:200000<br />
1490
Figura 4. Localización <strong>de</strong> las captaciones <strong>de</strong> aguas d<strong>el</strong> río Tormes para uso humano y agrícola.<br />
Implicación <strong>de</strong> los agentes sociales:<br />
Durante <strong>el</strong> trabajo <strong>de</strong> campo para la recopilación <strong>de</strong> información en cada núcleo <strong>de</strong> población, se ha<br />
contactado con los habitantes <strong>de</strong> la zona. Quizás lo que hace más diferente <strong>el</strong> censo <strong>de</strong> 2010 a los anteriores<br />
es que se ha podido recoger una gran cantidad <strong>de</strong> información <strong>de</strong> cada municipio en lo que concierne a<br />
activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> interés social y ambiental existentes en <strong>el</strong> área (activida<strong>de</strong>s culturales, inversiones en energías<br />
renovables, nuevos centros <strong>de</strong> interpretación, etc…) o problemáticas <strong>de</strong> los municipios con las autorida<strong>de</strong>s<br />
locales y regionales.<br />
En cada uno <strong>de</strong> los municipios se han potenciado las r<strong>el</strong>aciones con alcal<strong>de</strong>s y otros ciudadanos conocedores<br />
<strong>de</strong> su municipio, que en un futuro servirán como puntos clave <strong>de</strong> contacto en <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> actualización d<strong>el</strong><br />
censo, sobre todo para aqu<strong>el</strong>los datos que las distintas administraciones no facilita, como es <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong><br />
aprovechamiento <strong>de</strong> huertas vecinales.<br />
Durante los contactos realizados por <strong>el</strong> personal <strong>de</strong> ENUSA a cada municipio, se ha percibido un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong><br />
participación e interés crecientes <strong>de</strong> los ciudadanos, frente a los dos censos anteriores.<br />
Por otro lado, es <strong>de</strong> resaltar que durante estas entrevistas se ha constatado una mayor aceptación,<br />
conocimiento e interés por parte <strong>de</strong> los ciudadanos <strong>de</strong> instalaciones nucleares, como es <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> nuestra<br />
fábrica.<br />
4. Bibliografía:<br />
Censos d<strong>el</strong> Uso <strong>de</strong> la Tierra y Agua <strong>de</strong> la Fábrica <strong>de</strong> Elementos Combustibles Nucleares <strong>de</strong> los años 2004, 2007 y 2010.<br />
Registro <strong>de</strong> Explotaciones Gana<strong>de</strong>ras <strong>de</strong> la Sección <strong>de</strong> Sanidad y Producción animal <strong>de</strong> la Junta <strong>de</strong> Castilla y León.<br />
Registro <strong>de</strong> aprovechamientos <strong>de</strong> aguas superficiales d<strong>el</strong> río Tormes <strong>de</strong> la Confe<strong>de</strong>ración Hidrográfica d<strong>el</strong> Duero.<br />
Ministerio <strong>de</strong> Medio Ambiente y Medio Rural y Marino.<br />
Mapa Topográfico Nacional d<strong>el</strong> Instituto Geográfico Nacional.<br />
- Escala 1:50000: Hoja 451 (Le<strong>de</strong>sma) y Hoja 452 (La V<strong>el</strong>lés)<br />
- Escala 1:25000: Hojas 451-II (Le<strong>de</strong>sma), 451-IV (Vega <strong>de</strong> Tirados), 452-I (Calzada <strong>de</strong> Valdunci<strong>el</strong>) y 452-III<br />
(Cast<strong>el</strong>lanos <strong>de</strong> Villiquera).<br />
Mapa Provincial a escala 1:200000 <strong>de</strong> la Diputación Provincial <strong>de</strong> Salamanca.<br />
E 1:58000<br />
1491
DISEÑO DE UN PROTOCOLO DE EVALUACIÓN DOSIMÉTRICA<br />
A TRABAJADORES DE CANTERAS DE GRANITO<br />
J. Guillén 1,� , J.J. Tejado 2 , A. Baeza 1<br />
1 LARUEX, Dpto. Física Aplicada, Facultad <strong>de</strong> Veterinaria, Universidad <strong>de</strong><br />
Extremadura, Avda. Universidad, s/n, 10003, Cáceres<br />
2 INTROMAC, Avda. Universidad, s/n, 10003, Cáceres<br />
RESUMEN<br />
La Comunidad Autónoma <strong>de</strong> Extremadura es una <strong>de</strong> las principales regiones <strong>de</strong> España en lo que a<br />
la extracción <strong>de</strong> granito y su posterior <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> productos <strong>de</strong>rivados d<strong>el</strong> mismo se refiere. En<br />
un estudio previo se <strong>de</strong>terminaron los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los granitos extremeños obteniendo<br />
para los mismos unos rangos <strong>de</strong> (4-181) Bq/kg para 226 Ra, (3-111) Bq/kq para 232 Th y (33-1764)<br />
Bq/kg para 40 K. La industria d<strong>el</strong> granito, <strong>de</strong>bido a la naturaleza <strong>de</strong> su materia prima, lleva asociado<br />
un problema no radiológico para la salud ocupacional <strong>de</strong> los trabajadores, concretamente la<br />
silicosis. En dicha industria, los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los materiales graníticos pue<strong>de</strong>n ser muy<br />
variables, pero <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los rangos anteriormente citados, por lo que cabe plantearse si a<strong>de</strong>más <strong>de</strong><br />
esta enfermedad profesional asociada a la citada actividad extractiva y manufacturera, pudiera<br />
existir algún tipo <strong>de</strong> impacto radiológico asociado a dicha actividad NORM. Para <strong>el</strong>lo se ha<br />
realizado <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong> un estudio encaminado a evaluar <strong>el</strong> posible impacto radiológico <strong>de</strong> este tipo<br />
<strong>de</strong> industrias, s<strong>el</strong>eccionando una empresa tipo e i<strong>de</strong>ntificando las ocupaciones principales <strong>de</strong> sus<br />
trabajadores, para <strong>de</strong>terminar las posibles vías <strong>de</strong> exposición a las que en principio puedan estar<br />
expuestos, a fin <strong>de</strong> realizar la posterior <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> un protocolo <strong>de</strong> actuación que permita<br />
valorar <strong>el</strong> impacto radiológico y, en su caso, para proponer las correspondientes medidas<br />
correctivas a implantar.<br />
Palabras claves: protocolo, evaluación dosimétrica, canteras, granito.<br />
ABSTRACT<br />
The autonomous region of Extremadura is one of the main regions of Spain as the extraction of<br />
granite and further processing of products <strong>de</strong>rived from it are concerned. In a previous study the<br />
lev<strong>el</strong>s of activity of Extremadura granite were <strong>de</strong>termined obtaining for them a range of (4-181)<br />
Bq/kg for 226 Ra, (3-111) Bq/kq for 232 Th and (33-1764) Bq/kg for 40 K. The granite industry, due to<br />
the nature of its raw material, is associated with a non-radiological problem for the occupational<br />
health of workers, nam<strong>el</strong>y silicosis. In this industry, the lev<strong>el</strong>s of activity of the granite material<br />
can be highly variable, but within the ranges mentioned above, as w<strong>el</strong>l as the question is whether<br />
this occupational disease, there could be some type of radiological impact associated with NORM<br />
activity extraction and manufacturing of granite. For this purpose, a study has been <strong>de</strong>signed to<br />
assess the possible radiological impact of these industries, s<strong>el</strong>ecting a business type and i<strong>de</strong>ntifying<br />
the main occupations of its workers to i<strong>de</strong>ntify potential exposure pathways that in principle could<br />
be exposed. In or<strong>de</strong>r to carry out the subsequent <strong>de</strong>v<strong>el</strong>opment of a protocol for assessing the<br />
radiological impact and, where appropriate, to propose corrective measures to be implemented.<br />
Key Words: protocol, dosimetric evaluation, quarry, granite.<br />
� Email d<strong>el</strong> autor : fguillen@unex.es<br />
1492
1. Introducción.<br />
La Comunidad Autónoma <strong>de</strong> Extremadura es una <strong>de</strong> las principales regiones <strong>de</strong> España por lo que<br />
a la extracción <strong>de</strong> granito y su posterior <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> productos <strong>de</strong>rivados d<strong>el</strong> mismo se refiere.<br />
Concretamente, en <strong>el</strong>la se trabaja con aproximadamente la mitad <strong>de</strong> todas las varieda<strong>de</strong>s<br />
comerciales existentes en nuestro País, representando aproximadamente <strong>el</strong> 41% <strong>de</strong> las mismas [1].<br />
En estudios previos, se <strong>de</strong>terminaron los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los granitos extremeños,<br />
obteniendo para los mismos unos rangos <strong>de</strong> (4-181) Bq/kg para 226 Ra, (3-111) Bq/kq para 232 Th y<br />
(33-1764) Bq/kg para 40 K, ver tabla 1. Como se pue<strong>de</strong> comprobar en dicha tabla las<br />
concentraciones <strong>de</strong> estos radionucleidos naturales, se encuentran <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> rango <strong>de</strong> variación<br />
obtenido a niv<strong>el</strong> nacional [2].<br />
La industria d<strong>el</strong> granito, <strong>de</strong>bido a la naturaleza <strong>de</strong> su materia prima, lleva asociado un problema no<br />
radiológico para la salud ocupacional <strong>de</strong> los trabajadores, concretamente la silicosis, <strong>de</strong>bido<br />
principalmente a la acumulación <strong>de</strong> partículas <strong>de</strong> polvo en suspensisón susceptibles a ser inhaladas<br />
por los trabajadores [3]. En dicha industria, los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los materiales graníticos<br />
pue<strong>de</strong>n ser muy variables <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los rangos anteriormente citados, por lo que cabe plantearse si<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> esta enfermedad profesional asociada a la citada actividad extractiva y manufacturera,<br />
pudiera existir algún tipo <strong>de</strong> impacto radiológico asociado a dicha actividad NORM. Para resolver<br />
esta incógnita se ha diseñado una serie <strong>de</strong> experiencias encaminadas a la i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> las<br />
distintias vías <strong>de</strong> exposición para cada tipo <strong>de</strong> trabajador como base para la posterior <strong>el</strong>aboración<br />
<strong>de</strong> un protocolo <strong>de</strong> actuación para la valoración d<strong>el</strong> impacto radiológico que esta actividad tiene<br />
sobre los trabajadores y, en <strong>el</strong> hipotético caso <strong>de</strong> ser necesario, que permita establecer las medidas<br />
correctivas pertinentes.<br />
Tabla No.1 Valor medio, <strong>de</strong>sviación estándar y rango d<strong>el</strong> contenido radiactivo <strong>de</strong> los granitos<br />
existentes en Extremadura y España [2], expresados en Bq/kg.<br />
Radionucleido V.M. ± S.D. Rango Rango Nacional<br />
(Bq/kg)<br />
(Bq/kg)<br />
(Bq/kg)<br />
226<br />
Ra 81 ± 49 4-181 7.1-282.1<br />
232<br />
Th 40 ± 25 3-111 2.2-132.6<br />
40<br />
K 1200 ± 350 33-1764 234-1869<br />
2. Materiales y métodos.<br />
El presente estudio se encuentra actualmente en las primeras fases <strong>de</strong> su <strong>de</strong>sarrollo. Con su plena<br />
ejecución se prevé realizar la evaluación <strong>de</strong> la dosis recibida por los trabajadores d<strong>el</strong> granito en sus<br />
diversas tareas extractivas y manufactureras. Para <strong>el</strong>lo se van a utilizar diversas metodologías y<br />
técnicas <strong>de</strong> análisis, tales como la dosimetría mediante contador proporcional para la estimación <strong>de</strong><br />
la dosis por irradiación externa (ya parcialmente realizada), la espectrometría γ y/o la<br />
espectrometría α para la <strong>de</strong>terminación d<strong>el</strong> contenido radiactivo natural existente en los granitos,<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> la actividad d<strong>el</strong> radón (en proceso).<br />
Para la medida <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> dosis por irradiación externa, hemos utilizado un monitor <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong><br />
dosis, mod<strong>el</strong>o FAG FHZ600A, que está constituido por un contador proporcional s<strong>el</strong>lado y<br />
presurizado <strong>de</strong> 54.2 cm 3 , diseñado para medir tasas <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong> rango 0.005 μSvh -1 – 1 mSvh -1 .<br />
Este monitor <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong> dosis ha sido calibrado con una fuente <strong>de</strong> 137 Cs y otra <strong>de</strong> 60 Co para<br />
<strong>de</strong>terminar la respuesta específica d<strong>el</strong> FHZ600A en las medidas ambientales [4].<br />
1493
3. Resultados y discusión.<br />
En Extramadura existen diversas localizaciones geográficas con numerosas empresas <strong>de</strong>dicadas a<br />
la extracción y procesado d<strong>el</strong> granito, siendo la mayoría <strong>de</strong> <strong>el</strong>las catalogables como PYMES, que<br />
generalmente cuentan con un personal <strong>de</strong> plantilla suficientemente especializado y formado, como<br />
es <strong>el</strong> caso que nos ocupa. En <strong>el</strong> presente estudio se s<strong>el</strong>eccionó una empresa <strong>de</strong> tipo medio, que<br />
representa a<strong>de</strong>cuadamente a las existentes en su entorno, y que cuenta con canteras propias, planta<br />
<strong>de</strong> transformación <strong>de</strong> bloques <strong>de</strong> granito y una planta para la realización <strong>de</strong> trabajos <strong>de</strong> labra<br />
manual. En <strong>el</strong> momento <strong>de</strong> la realización d<strong>el</strong> presente estudio, la empresa <strong>el</strong>egida cuenta en su<br />
plantilla con 24 trabajadores contratados. El primer paso para la planificación d<strong>el</strong> estudio ten<strong>de</strong>nte<br />
a la evaluación d<strong>el</strong> posible impacto radiológico sobre sus trabajadores, consistió en la clasificación<br />
y agrupamiento <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>sarrolladas por cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los y la i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> las<br />
posibles vías <strong>de</strong> exposición en cada una <strong>de</strong> dichas activida<strong>de</strong>s. Como consecuencia los citados<br />
trabajadores se clasificaron <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los siguientes grupos: oficina, cantera, planta <strong>de</strong><br />
transformación y taller <strong>de</strong> labra (ver tabla 2).<br />
Tabla No.2 Clasificación ocupacional <strong>de</strong> los trabajadores <strong>de</strong> la empresa estudiada.<br />
Tipo <strong>de</strong> Trabajo Nº Trabajadores Ocupaciones<br />
Oficina 2 Oficina<br />
Encargado; Artillero; Perforista;<br />
Barrenero; Encargado <strong>de</strong> hilo<br />
Cantera 5 diamantado; Encargado <strong>de</strong> escuadre <strong>de</strong><br />
bloques; Palista;Camionero<br />
Planta <strong>de</strong><br />
transformación<br />
13<br />
Encargado; Máquinas <strong>de</strong> corte (disco e<br />
hilo); Máquinas <strong>de</strong> acabados automáticos<br />
(pulido, abujardado, flameado…);<br />
Acabado manual (pulido, abujardado,<br />
flameado…); Gruista; Palista;Camionero<br />
Taller <strong>de</strong> labra 4 Labra manual; Adoquinado<br />
Las vías <strong>de</strong> exposición en principio consi<strong>de</strong>radas para todos <strong>el</strong>los son las siguientes: irradiación<br />
externa, inhalación <strong>de</strong> aerosoles y exposición a radón. Sin embargo, la importancia en que cada<br />
una <strong>de</strong> estas vías <strong>de</strong> exposición puedan afectar a cada grupo <strong>de</strong> trabajadores, es distinta. Así, en los<br />
trabajos que se realizan en exterior, como son los implicados en la extracción <strong>de</strong> bloque <strong>de</strong> granito<br />
en la cantera (minería a ci<strong>el</strong>o abierto), la exposición a radón se pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar <strong>de</strong>spreciable,<br />
mientras que en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las oficinas no lo sería, ya que éstas se localizan en habitáculos cerrados<br />
situados encima d<strong>el</strong> propio emplazamiento granítico. La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la irradiación externa es<br />
importante para todos los trabajadores, ya que todos los puestos <strong>de</strong> trabajo se localizan sobre <strong>el</strong><br />
batolito granítico. La inhalación <strong>de</strong> aerosoles será más importante en aqu<strong>el</strong>los trabajos en los que<br />
se genere una cantidad significativa <strong>de</strong> polvo en condiciones rutinarias <strong>de</strong> trabajo, como en <strong>el</strong> taller<br />
<strong>de</strong> labra, en <strong>el</strong> que se realiza <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>ado manual <strong>de</strong> las piezas <strong>de</strong> granito en seco mediante<br />
herramientas manuales (radiales, abujardadoras, etc.). En la planta <strong>de</strong> transformación <strong>de</strong> bloques,<br />
aunque también se genera polvo, en condiciones normales, éste se produce en mucha menor<br />
cantidad <strong>de</strong>bido a que la mayoría <strong>de</strong> las máquinas <strong>de</strong> corte trabajan con agua, lo que reduce<br />
sustancialmente la generación excesiva <strong>de</strong> partículas <strong>de</strong> polvo. En resumen, las vías <strong>de</strong> exposición<br />
a controlar se resumen en la tabla 3.<br />
1494
Tabla No.3 Vías <strong>de</strong> exposición a controlar para cada grupo <strong>de</strong> trabajadores.<br />
Tipo <strong>de</strong> Trabajo Vía <strong>de</strong> Exposición a Controlar<br />
Oficina Irradiación externa, Radón<br />
Cantera Irradiación externa, Inhalación aerosoles<br />
Planta <strong>de</strong> transformación Irradiación externa, Inhalación aerosoles, Radón<br />
Taller <strong>de</strong> labra Irradiación externa, Inhalación aerosoles, Radón<br />
Para las medidas <strong>de</strong> radón se utilizarán <strong>de</strong>tectores pasivos <strong>de</strong> carbón activo (cánister) colocadas a<br />
una altura <strong>de</strong> 1.5 m d<strong>el</strong> su<strong>el</strong>o en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la planta <strong>de</strong> transformación y <strong>el</strong> taller <strong>de</strong> labra; mientras<br />
que <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la oficina se colocan sobre mesas o muebles <strong>de</strong> oficina, con objeto <strong>de</strong> emular la<br />
altura a la cual respiran los trabajadores. La periodicidad <strong>de</strong> las medidas será mensual en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
las oficinas, mientras que para la planta <strong>de</strong> transformación y en <strong>el</strong> taller <strong>de</strong> labra <strong>de</strong> carácter<br />
semestral, ya que se tratan <strong>de</strong> naves industriales gran<strong>de</strong>s y parcialmente abiertas al exterior. Para<br />
evaluar la contibución <strong>de</strong> la inhalación <strong>de</strong> aerosoles, se plantea la captación <strong>de</strong> los mismos a 1.5 m<br />
<strong>de</strong> altura mediante bombas <strong>de</strong> aspiración <strong>de</strong> bajo flujo (aprox. 44 L/min) durante la jornada laboral<br />
típica con una periodicidad semestral (verano/invierno), con objeto <strong>de</strong> analizar las difenrencias<br />
existentes entre los periodos secos y húmedos. Por último, la tasa <strong>de</strong> dosis por irradiación externa<br />
se planea realizarla también <strong>de</strong> forma semestral, llevando a cabo medidas <strong>de</strong> fondo ambiental fuera<br />
d<strong>el</strong> batolito granítico, <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> mismo pero no alterado por la actividad humana y medidas <strong>de</strong>ntro<br />
<strong>de</strong> las instalaciones <strong>de</strong> la empresa s<strong>el</strong>eccionada.<br />
Los resultados <strong>de</strong> la medición en condiciones invernales muestran que la tasa <strong>de</strong> dosis en <strong>el</strong><br />
entorno inmediato exterior d<strong>el</strong> batolito granítico fue 0.154 µSv/h, observándose un aumento <strong>de</strong> la<br />
misma a 0.188 µSv/h al entrar en <strong>el</strong> mismo y en ausencia <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> extracción <strong>de</strong> granito. En<br />
la Figura 1 se muestra la tasa <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>tectada en las instalaciones <strong>de</strong> la planta <strong>de</strong><br />
transformación. Como se pue<strong>de</strong> observar, dicho valor es r<strong>el</strong>ativamente homogéneo, con un valor<br />
medio <strong>de</strong> (0.191 ± 0.029) µSv/h <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> rango (0.131-0.247) µSv/h. Las mayores tasas <strong>de</strong> dosis<br />
se <strong>de</strong>tectan en las proximida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los <strong>de</strong>pósitos primarios <strong>de</strong> productos y residuos, mientras que<br />
se observa un apantallamiento en aqu<strong>el</strong>las zonas en las que se ha realizado un solado <strong>de</strong> hormigón<br />
para la carga y <strong>de</strong>scarga <strong>de</strong> camiones.<br />
1495
Fig. 1 Tasa <strong>de</strong> dosis por irradiación externa, expresada en µSv/h, en la planta <strong>de</strong> transformación <strong>de</strong><br />
granitos.<br />
A<strong>de</strong>más d<strong>el</strong> aspecto ocupacional <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> la dosis recibida por los trabajadores, también<br />
hay que tener en cuenta <strong>el</strong> aspecto medioambiental con <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los residuos generados por la<br />
planta <strong>de</strong> transformación. Estos son principalmente lodos generados por las herramientas<br />
diamantadas utilizadas habitualmente en los procesos <strong>de</strong> corte. En estos procesos, <strong>el</strong> agua tiene un<br />
aspecto importante, ya que es utilizada como <strong>el</strong>emento refrigerante y como vehículo <strong>de</strong> evacuación<br />
<strong>de</strong> los lodos generados en estos procesos. En la cantera, <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> refrigeración por agua es un<br />
sistema cerrado, colectándose toda <strong>el</strong> agua utilizada por las diferentes máquinas <strong>de</strong> corte, para<br />
posteriormente ser tratadas en filtros prensa y en balsas <strong>de</strong> <strong>de</strong>cantación antes <strong>de</strong> su nueva<br />
reutilización. El <strong>de</strong>stino final <strong>de</strong> los lodos generados es <strong>el</strong> almacenamiento en balsas para su<br />
secado y posteriormente son transportados a escombreras. De modo que en principio, los<br />
radionucleidos contenidos en estos lodos son susceptibles <strong>de</strong> ser lixiviados y liberados en <strong>el</strong> medio<br />
ambiente. Una correcta evaluación d<strong>el</strong> impacto radiológico exige, por lo tanto, estimar la<br />
disponibilidad <strong>de</strong> los radionucleidos contenidos en los mismos. Para <strong>el</strong>lo, se planea realizar un<br />
proceso secuencial <strong>de</strong> especiación química <strong>de</strong> los mismos (centrándose en <strong>el</strong> U, Ra, Th y 40 K) y<br />
evaluar su efecto como potencial fuente <strong>de</strong> radionucleidos en <strong>el</strong> medio ambiente.<br />
1496
4. Conclusiones.<br />
El <strong>de</strong>sarrollo d<strong>el</strong> presente estudio, actualmente en fase <strong>de</strong> ejecución, permitirá evaluar <strong>el</strong> impacto<br />
radiológico sobre los trabajadores en sus activida<strong>de</strong>s rutinarias <strong>de</strong>sarrolladas en una cantera <strong>de</strong><br />
granito, culminando con la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> un protocolo <strong>de</strong> actuación para valorar <strong>el</strong> impacto<br />
radiológico en este tipo <strong>de</strong> industrias y en su caso, para proponer las medidas correctivas que<br />
<strong>de</strong>bieran implementarse.<br />
REFERENCIAS<br />
[1]Informe sectorial <strong>de</strong> la Piedra Natural en España. Observatorio d<strong>el</strong> mercado <strong>de</strong> la Piedra Natural AIDICO,<br />
Valencia, 2010.<br />
[2] CSN. Concentración <strong>de</strong> radón en viviendas españolas. Otros estudios <strong>de</strong> radiación natural. Colección <strong>de</strong> informes<br />
técnicos: 13.2004. Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear. Madrid. 2004<br />
[3] Instituto Nacional <strong>de</strong> Silicosis. Memoria. Estudio epi<strong>de</strong>miológico médico-técnico en trabajadores <strong>de</strong> canteras <strong>de</strong><br />
Extremadura. Oviedo, 2004.<br />
[4] Baeza, A., Corbacho J.A. Radiat. Prot. Dosim. 2004; 113: 90-98.<br />
1497
DISEÑO DEL CONTROL DE CALIDAD DE LA DETERMINACIÓN<br />
DE ACTIVIDAD ALFA TOTAL EN EFLUENTES LÍQUIDOS<br />
1. INTRODUCCIÓN<br />
L. Yagüe, A. Álvarez, N. Navarro, C. Noguerales<br />
Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica CIEMAT<br />
CIEMAT. Avda. Complutense 22, 28040<br />
El índice <strong>de</strong> actividad alfa total consiste en la medida conjunta <strong>de</strong> todas las emisiones alfa presentes en<br />
una muestra. Se trata <strong>de</strong> una medida muy útil para diseñar <strong>el</strong> control analítico <strong>de</strong> vertidos <strong>de</strong> efluentes<br />
líquidos al medio ambiente.<br />
De acuerdo con las recomendaciones <strong>de</strong> “MultiAgency Radiological Laboratory Analytical Protocols<br />
Manual” (MARLAP 1 ) la verificación d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> medida <strong>de</strong>be realizarse <strong>de</strong> acuerdo con una serie <strong>de</strong><br />
indicadores específicos <strong>de</strong> calidad que afectan a la preparación <strong>de</strong> fuentes y a la instrumentación.<br />
A<strong>de</strong>más, <strong>de</strong>ben establecerse las fuentes <strong>de</strong> incertidumbre y su contribución al resultado final <strong>de</strong> la<br />
medida.<br />
2. MATERIAL Y MÉTODOS<br />
La medida <strong>de</strong> las emisiones alfa en muestras líquidas se realiza en un contador proporcional <strong>de</strong> flujo<br />
continuo <strong>de</strong> gas, mod<strong>el</strong>o LB770 <strong>de</strong> Berthold, con microprocesador digital LB1027. El sistema tiene una<br />
capacidad <strong>de</strong> medida simultánea <strong>de</strong> actividad alfa y beta <strong>de</strong> 10 muestras. La preparación <strong>de</strong> las muestras<br />
líquidas se realiza mediante evaporación bajo epirradiadores <strong>de</strong> una alícuota apropiada sobre la<br />
correspondiente plancheta. Es necesario conocer <strong>el</strong> peso d<strong>el</strong> residuo sólido obtenido tras la evaporación<br />
<strong>de</strong> la muestra, para realizar al final d<strong>el</strong> proceso la correspondiente corrección <strong>de</strong> la actividad <strong>de</strong>bida a la<br />
autoabsorción. Las fuentes, preparadas <strong>de</strong> acuerdo con <strong>el</strong> correspondiente procedimiento d<strong>el</strong> laboratorio,<br />
se colocan en un portamuestras alojado <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un blindaje <strong>de</strong> 10cm formado por ladrillos <strong>de</strong> plomo. En<br />
<strong>el</strong> interior d<strong>el</strong> blindaje se encuentran diez <strong>de</strong>tectores ultraplanos <strong>de</strong> flujo <strong>de</strong> gas PR (mezcla <strong>de</strong> argón<br />
(90%) - metano (10%)).<br />
El diseño d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad 2 está basado en la i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong><br />
indicadores, cuya posterior evaluación se ha realizado <strong>de</strong> acuerdo con los resultados <strong>de</strong> los siguientes<br />
estudios experimentales:<br />
� Caracterización d<strong>el</strong> fondo ambiental d<strong>el</strong> laboratorio<br />
� Control <strong>de</strong> la eficiencia d<strong>el</strong> equipo mediante medida <strong>de</strong> fuentes certificadas.<br />
� Estudio <strong>de</strong> la variabilidad <strong>de</strong> los <strong>de</strong>pósitos obtenidos durante la preparación <strong>de</strong> las muestras.<br />
A<strong>de</strong>más, se ha realizado una validación <strong>de</strong> esta técnica comparando los resultados d<strong>el</strong> índice alfa total <strong>de</strong><br />
diversas muestras con los resultados obtenidos mediante espectrometría alfa.<br />
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
El establecimiento <strong>de</strong> la máxima variabilidad <strong>de</strong> los indicadores <strong>de</strong> calidad estudiados se ha realizado<br />
aplicando criterios estadísticos. Se han establecido los límites <strong>de</strong> investigación y aviso, tanto para valores<br />
d<strong>el</strong> fondo ambiental como <strong>de</strong> la eficiencia <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores. De acuerdo con dichos límites,<br />
se i<strong>de</strong>ntifica e investiga cualquier <strong>de</strong>sviación en <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> medida y se ejecuta la correspondiente<br />
acción correctora. De acuerdo con la guía MARLAP, para <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> los N valores disponibles para<br />
1498
una variable X, se establece un valor medio M y la <strong>de</strong>sviación estándar S, <strong>de</strong> acuerdo con las expresiones<br />
siguientes:<br />
M<br />
n<br />
�<br />
i�<br />
� 1<br />
N<br />
X<br />
i<br />
(1)<br />
S<br />
2<br />
�<br />
n<br />
�<br />
i�1<br />
( M � X<br />
N �1<br />
Los límites <strong>de</strong> investigación y <strong>de</strong> aviso se establecen <strong>de</strong> acuerdo con los siguientes criterios:<br />
� Límite inferior <strong>de</strong> investigación = M - 2S<br />
� Límite superior <strong>de</strong> investigación = M + 2S<br />
� Límite inferior <strong>de</strong> aviso = M - 3S<br />
� Límite superior <strong>de</strong> aviso = M + 3S<br />
Debido a distintos factores tales como ventilación, ubicación d<strong>el</strong> local don<strong>de</strong> se encuentra <strong>el</strong> equipo,<br />
temperatura ambiente o niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> llenado <strong>de</strong> gas, se producen variaciones d<strong>el</strong> fondo ambiental. Dentro d<strong>el</strong><br />
proceso <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> la actividad, <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> fondo ambiental <strong>de</strong>be ser sustraído en cada uno <strong>de</strong> los diez<br />
<strong>de</strong>tectores que posee <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> medida, por lo que es necesaria su caracterización. Para <strong>el</strong>lo, se dispone<br />
<strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> fuentes o planchetas “blanco” sobre las que se realizan medidas periódicamente. En la<br />
Figura 1 se muestran los valores <strong>de</strong> fondo para uno <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> medida.<br />
Fondo cpm<br />
0,600<br />
0,400<br />
0,200<br />
0,000<br />
-0,200<br />
05/02/2008<br />
22/09/2008<br />
12/11/2008<br />
29/01/2009<br />
26/02/2009<br />
De acuerdo con <strong>el</strong> estudio estadístico realizado<br />
sobre la distribución <strong>de</strong> fondo, se ha establecido<br />
que su variabilidad durante los tres últimos<br />
años no es atribuible a la estadística <strong>de</strong><br />
recuento <strong>de</strong> Poisson, tal como se muestra en la<br />
Figura 2, ya que está influido por factores<br />
ambientales.<br />
El fondo ambiental <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> entre otros factores<br />
<strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> radón, variable con la<br />
meteorología, la estación d<strong>el</strong> año o las<br />
diferencias <strong>de</strong> presión atmosférica. Para<br />
minimizar este efecto la <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia don<strong>de</strong> se<br />
ubica <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong>be estar convenientemente<br />
climatizada.<br />
Fondo Alfa Det.01<br />
28/04/2009<br />
08/07/2009<br />
25/02/2010<br />
27/08/10<br />
Fecha<br />
cpm Alfa Media Alfa NI NA<br />
30/08/10<br />
Figura 1 - Control <strong>de</strong> fondo ambiental.<br />
09/10/2010<br />
24/09/10<br />
i<br />
)<br />
2<br />
(2)<br />
Figura 2 –Distribución d<strong>el</strong> fondo.<br />
1499
Frecuencia<br />
El diseño d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad incluye <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> la variabilidad <strong>de</strong> la eficiencia d<strong>el</strong><br />
equipo utilizando una fuente <strong>de</strong> 241 Am certificada. D<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los valores experimentales obtenidos se<br />
concluye que la variación <strong>de</strong> la eficiencia es muy pequeña, tal y como se muestra en la Figura 3.<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Eficiencia Alfa<br />
0,30<br />
0,25<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,10<br />
ene-06<br />
jul-06<br />
nov-06<br />
0<br />
2,8 3,1 3,4 3,7 4 4,3<br />
Actividad (Bq/l)<br />
Eficiencias Alfa Det.02<br />
jul-08<br />
Fecha<br />
feb-09<br />
oct-09<br />
jul-10<br />
Ef Alfa Media Alfa NI NA<br />
Figura 3 - Control <strong>de</strong> la eficiencia en uno <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> medida.<br />
El estudio experimental realizado incluye <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> preparación y medida <strong>de</strong> muestras. A partir <strong>de</strong><br />
una misma muestra <strong>de</strong> actividad alfa conocida se prepararon, por operadores distintos, dos series <strong>de</strong><br />
planchetas. Los resultados <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> estas muestras se representan en las Figuras 4 y 5.<br />
Operador 1<br />
Operador 2<br />
Figura 4 – Distribución <strong>de</strong> las medidas Figura 5 – Distribución <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong><br />
cada operador<br />
Las distribuciones <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> las planchetas, tanto las realizadas por cada operador como <strong>el</strong><br />
conjunto <strong>de</strong> todas <strong>el</strong>las, se ajustan a distribuciones normales. Los valores medios y las varianzas <strong>de</strong> estas<br />
distribuciones indican que no existen diferencias estadísticamente significativas entre los resultados<br />
obtenidos por los distintos operadores, con un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> confianza d<strong>el</strong> 95%. La comparación <strong>de</strong> los<br />
resultados obtenidos permite obtener la incertidumbre asociada a la diferente distribución <strong>de</strong> los <strong>de</strong>pósitos<br />
<strong>de</strong> la muestra sobre las planchetas. El error r<strong>el</strong>ativo obtenido experimentalmente <strong>de</strong>bido a este factor es <strong>de</strong><br />
un 4,4%.<br />
Finalmente, se ha realizado un estudio <strong>de</strong> la incertidumbre asociada a este tipo <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong> acuerdo con<br />
la normativa internacional 1,3 . Se ha consi<strong>de</strong>rado la incertidumbre d<strong>el</strong> volumen, <strong>de</strong> la eficiencia, <strong>de</strong> la<br />
18/01/11<br />
2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,1<br />
Actividad (Bq/l)<br />
1500
corrección por la autoabsorción y las correspondientes al recuento. También se ha tenido en cuenta la<br />
incertidumbre <strong>de</strong>bida a la distribución d<strong>el</strong> <strong>de</strong>pósito en la fuente.<br />
En las Tablas 1, 2 y 3 se presentan ejemplos <strong>de</strong> cálculos <strong>de</strong> la incertidumbre asociada a muestras con<br />
distintos recuentos, pero con <strong>el</strong> mismo tiempo <strong>de</strong> medida y <strong>el</strong> mismo residuo <strong>de</strong> la fuente. En todos los<br />
casos se ha <strong>de</strong>terminado <strong>el</strong> porcentaje <strong>de</strong> cada fuente <strong>de</strong> incertidumbre a la actividad total.<br />
En la Tabla 1 se presentan los cálculos <strong>de</strong> incertidumbre para una muestra <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad<br />
próxima al límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección. En este caso, la incertidumbre total asociada al recuento es muy <strong>el</strong>evada.<br />
En las Tablas 2 y 3 se han realizado los mismos cálculos con un recuento 6 y 12 veces superior al d<strong>el</strong><br />
fondo.<br />
Al aumentar <strong>el</strong> recuento, se produce una disminución <strong>de</strong> la incertidumbre r<strong>el</strong>ativa total, aumentando <strong>el</strong><br />
peso r<strong>el</strong>ativo <strong>de</strong> la incertidumbre <strong>de</strong>bida a la autoabsorción.<br />
Tabla 1 – Ejemplo 1 evaluación <strong>de</strong> incertidumbres<br />
Tabla 2 – Ejemplo 2 evaluación <strong>de</strong> incertidumbres<br />
1501
Tabla 3 – Ejemplo 3 evaluación <strong>de</strong> incertidumbres<br />
El índice <strong>de</strong> actividad alfa total en aguas para consumo humano se establece en 0,1 Bq/l <strong>de</strong> acuerdo con <strong>el</strong><br />
RD140/2003 4 . Por encima <strong>de</strong> este valor se tienen que realizar medidas <strong>de</strong> radionucleidos específicos y<br />
cálculos <strong>de</strong> la dosis indicativa total (DIT) para calificarla como apta para <strong>el</strong> consumo humano. De acuerdo<br />
con los datos experimentales obtenidos este valor d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total lleva asociado en<br />
general un <strong>el</strong>evado valor <strong>de</strong> incertidumbre.<br />
La comparación <strong>de</strong> resultados experimentales obtenidos en muestras reales, mediante espectrometría alfa<br />
y medida d<strong>el</strong> índice <strong>de</strong> actividad alfa total aparece en la Tabla 4. En todos los casos los resultados son<br />
coherentes consi<strong>de</strong>rando las incertidumbres asociadas a ambas técnicas <strong>de</strong> medida.<br />
4. CONCLUSIONES<br />
Tabla 4 – Comparación resultados Espectrometría Alfa frente a Alfa Total<br />
El diseño d<strong>el</strong> programa final <strong>de</strong> control calidad incluye <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> las periodicida<strong>de</strong>s para <strong>el</strong><br />
control <strong>de</strong> la eficiencia y d<strong>el</strong> fondo ambiental.<br />
De acuerdo con <strong>el</strong> estudio estadístico realizado sobre la variabilidad d<strong>el</strong> fondo, se ha establecido la<br />
realización <strong>de</strong> un recuento previo a la medida <strong>de</strong> cada tanda <strong>de</strong> muestras. Una vez comprobado que <strong>el</strong><br />
valor obtenido se encuentra <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> confianza establecido, se sustraerá d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong><br />
recuento <strong>de</strong> la muestra.<br />
Se han obtenido resultados coherentes <strong>de</strong> la comparación <strong>de</strong> los índices <strong>de</strong> actividad alfa total y sus<br />
incertidumbres con los obtenidos mediante espectrometría alfa. Esta comparación ha sido realizada con<br />
muestras reales.<br />
1502
Los resultados d<strong>el</strong> estudio experimental han servido para cuantificar a<strong>de</strong>cuadamente la incertidumbre <strong>de</strong><br />
la medida. Dicha incertidumbre es <strong>el</strong>evada cuando <strong>el</strong> recuento <strong>de</strong> la muestra es próximo al valor d<strong>el</strong><br />
fondo, factor que <strong>de</strong>bería ser tenido en cuenta para la aplicación <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista legal <strong>de</strong> este<br />
índice <strong>de</strong> actividad.<br />
5. REFERENCIAS<br />
[1] “MultiAgency Radiological Laboratory Analytical Protocols Manual” (MARLAP) – (NUREG-1574). U.S.<br />
Environmental Protection Agency (EPA), Department of Energy (DOE), Department of Hom<strong>el</strong>and Security<br />
(DHS), Nuclear Regulatory Commission (NRC), Department of Defense (DOD), U.S. Geological Survey<br />
(USGS), National Institute of Standards and Technology (NIST), and Food and Drug Administration (FDA).<br />
Julio 2004.<br />
[2] ”Diseño d<strong>el</strong> Control <strong>de</strong> Calidad <strong>de</strong> las Medidas <strong>de</strong> Actividad Alfa-Beta Total (LMPR-CIEMAT)”. Álvarez, A.,<br />
Yagüe, L., Gascó, C., Navarro, N., Higueras, E., Noguerales, C. - Informe Técnico CIEMAT 1209. Julio 2010.<br />
[3] “Procedimiento para la evaluación <strong>de</strong> incertidumbre en la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la radiactividad ambiental”. Informe<br />
Técnico 11.2003 d<strong>el</strong> CSN. Serie Vigilancia radiológica Ambiental. Procedimiento 1.3<br />
[4] BOE (Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado), 2003. Criterios sanitarios <strong>de</strong> la calidad d<strong>el</strong> agua <strong>de</strong> consumo humano, Real<br />
Decreto 140/2003, <strong>de</strong> 7 <strong>de</strong> febrero, 7228-7245. Madrid: BOE<br />
1503
ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL IMPACTO RADIOLÓGICO<br />
ASOCIADO A UNA FUENTE DE ESPALACIÓN DE NEUTRONES<br />
INTRODUCCIÓN<br />
C. Trueba � , B. Robles, J. Mora, E. Martínez<br />
CIEMAT<br />
Departamento <strong>de</strong> Medio Ambiente<br />
Unidad <strong>de</strong> Protección Radiológica al Público y Medio Ambiente<br />
Avda. Complutense, 22, Edif. 3, 28040 Madrid.<br />
Una fuente <strong>de</strong> neutrones por espalación es una instalación que genera altos flujos pulsados <strong>de</strong> neutrones<br />
cuando un blanco es bombar<strong>de</strong>ado por protones <strong>de</strong> alta energía, generando a<strong>de</strong>más radionucleidos <strong>de</strong><br />
forma secundaria. Al manejar inventarios muy <strong>el</strong>evados <strong>de</strong> sustancias radiactivas, <strong>el</strong> potencial impacto<br />
radiológico <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> la operación <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> instalaciones podría ser significativo.<br />
Una correcta evaluación d<strong>el</strong> impacto radiológico <strong>de</strong>bería tener en cuenta, entre otros aspectos, <strong>el</strong> propio<br />
diseño <strong>de</strong> la instalación, <strong>el</strong> emplazamiento <strong>de</strong> la misma, <strong>el</strong> término fuente liberado y las vías <strong>de</strong><br />
exposición a la población y a los propios trabajadores, para po<strong>de</strong>r calcular las dosis efectivas. En <strong>el</strong> marco<br />
<strong>de</strong> la futura Fuente Europea <strong>de</strong> Espalación <strong>de</strong> Neutrones, a construir finalmente en Lund (Suecia), la<br />
Unión Europea financió, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> su Séptimo Programa Marco un proyecto, “The European Spallation<br />
Neutron Source”, don<strong>de</strong>, entre otras tareas, se contemplaba la realización <strong>de</strong> la evaluación d<strong>el</strong> impacto<br />
radiológico <strong>de</strong> esta instalación.<br />
Sin embargo, durante <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> realización d<strong>el</strong> proyecto, todavía no estaba <strong>de</strong>cidido <strong>el</strong> emplazamiento<br />
<strong>de</strong>finitivo <strong>de</strong> la instalación, como tampoco su diseño final, ni <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> espalación. La evaluación d<strong>el</strong><br />
impacto radiológico, se centró por tanto, en <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los inventarios <strong>de</strong> los radionucleidos generados,<br />
en los tres tipos <strong>de</strong> blancos <strong>de</strong> espalación (Hg, W y eutéctico <strong>de</strong> Pb/Bi) propuestos en <strong>el</strong> proyecto, y en la<br />
metodología genérica a seguir en una evaluación <strong>de</strong> impacto, en <strong>el</strong> supuesto <strong>de</strong> que todo <strong>el</strong> inventario<br />
generado se liberase. El objetivo era <strong>de</strong>terminar qué blanco tendría un menor impacto radiológico. D<strong>el</strong><br />
análisis <strong>de</strong> los inventarios se observó que para muchos <strong>de</strong> los radionucleidos generados, no se habían<br />
calculado, ni publicado con anterioridad, sus correspondientes factores <strong>de</strong> conversión a dosis (FCDs),<br />
necesarios para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> las dosis efectivas a las personas potencialmente expuestas. Esto sugería la<br />
necesidad <strong>de</strong> abordar futuros <strong>de</strong>sarrollos metodológicos para la realización <strong>de</strong> estos cálculos.<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo se resume la participación en <strong>el</strong> Proyecto europeo, así como los resultados<br />
obtenidos y se apuntan los futuros <strong>de</strong>sarrollos metodológicos necesarios para <strong>el</strong> licenciamiento, operación<br />
y <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> instalaciones, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la protección radiológica. Se<br />
presenta como caso ejemplo <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los FCDs para un escenario <strong>de</strong> exposición externa <strong>de</strong>bida a la<br />
inmersión en una nube que contiene los radionucleidos d<strong>el</strong> inventario d<strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> W.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los inventarios generados por los distintos blancos <strong>de</strong> espalación se tomaron tanto datos<br />
publicados como calculados <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> propio Proyecto Europeo. Así, <strong>el</strong> inventario generado por un<br />
blanco <strong>de</strong> Hg se tomó <strong>de</strong> la evaluación <strong>de</strong> impacto ambiental <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> espalación americana, que<br />
funciona con este tipo <strong>de</strong> blanco [1], mientras que los inventarios generados por un blanco rotatorio <strong>de</strong> W<br />
� cristina.trueba@ciemat.es<br />
1504
y un eutéctico <strong>de</strong> Pb/Bi, se han calculado, respectivamente, en la Unidad <strong>de</strong> Innovación Nuclear d<strong>el</strong><br />
Departamento <strong>de</strong> Energía d<strong>el</strong> Ciemat y en <strong>el</strong> Paul Scherrer Institute, <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> Proyecto Europeo [2].<br />
Para un correcto análisis, una vez conocida la actividad se le añadió a cada radionucleido <strong>de</strong> cada<br />
inventario, su correspondiente periodo <strong>de</strong> semi-<strong>de</strong>sintegración, valores obtenidos <strong>de</strong> distintas bases <strong>de</strong><br />
datos nucleares [3], [4] y [5].<br />
D<strong>el</strong> análisis pr<strong>el</strong>iminar <strong>de</strong> los tres inventarios, con esta información añadida, cabe <strong>de</strong>stacar lo siguiente.<br />
En primer lugar, y específicamente para <strong>el</strong> inventario d<strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> Pb/Bi, aparecen 109 radionucleidos<br />
para los que no hay información ni sobre sus periodos <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración ni <strong>de</strong> ningún otro dato<br />
nuclear, en ninguna <strong>de</strong> las referencias anteriormente citadas. En segundo lugar, un número importante <strong>de</strong><br />
radionucleidos <strong>de</strong> los tres inventarios muestran periodos <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración muy pequeños, en <strong>el</strong><br />
rango <strong>de</strong> unos pocos segundos o algunos minutos, por lo que no son significativos, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista<br />
<strong>de</strong> la protección radiológica. En tercer lugar se incluyen en dichos inventarios algunos <strong>el</strong>ementos estables<br />
existiendo por último, un grupo <strong>de</strong> radionucleidos <strong>de</strong> los inventarios d<strong>el</strong> Pb/Bi y d<strong>el</strong> W que muestran nula<br />
actividad.<br />
Todo esto hizo necesario realizar un proceso <strong>de</strong> cribado <strong>de</strong> los inventarios, consistente en:<br />
1. <strong>de</strong>scartar los <strong>el</strong>ementos estables,<br />
2. <strong>de</strong>scartar los radionucleidos que presentan nula actividad,<br />
3. <strong>de</strong>scartar los radionucleidos para los que no hay datos nucleares en <strong>el</strong> blanco Pb/Bi<br />
4. <strong>de</strong>scartar aqu<strong>el</strong>los radionucleidos con periodos <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración muy pequeños, ya que<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la protección radiológica no producirán daño; en este caso se<br />
utilizó <strong>el</strong> criterio contemplado en [1], <strong>de</strong>scartando aqu<strong>el</strong>los radionucleidos con periodos<br />
inferiores a 10 minutos, que es <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> transporte consi<strong>de</strong>rado entre <strong>el</strong> blanco y <strong>el</strong><br />
receptor a 300 m<br />
El resultado <strong>de</strong> este proceso <strong>de</strong> cribado ha sido la reducción d<strong>el</strong> número <strong>de</strong> radionucleidos que integran<br />
los inventarios pasando <strong>de</strong>:<br />
� Hg: 451 a 280 radionucleidos<br />
� Pb-Bi: 2508 a 784 radionucleidos<br />
� W: 1250 a 619 radionucleidos<br />
Suponiendo que la totalidad <strong>de</strong> los radionucleidos <strong>de</strong> estos inventarios fueran liberados, <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> las<br />
<strong>de</strong> las dosis efectivas a la población expuesta, requiere calcular los FCDs para los distintos escenarios <strong>de</strong><br />
exposición, ya que la dosis <strong>de</strong>bida a la radiación tiene una fuerte <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia con la distribución espaciotemporal<br />
<strong>de</strong> los radionucleidos a la que los un individuo esté expuesto. Existen ya en la bibliografía<br />
valores <strong>de</strong> FCDs calculados para distintos escenarios en otras instalaciones nucleares, por lo que estos<br />
valores ya publicados son los que se han tomado como referencia. En particular se han utilizado los<br />
valores <strong>de</strong> FCDs publicados por la US EPA [6], para exposiciones externas y los publicados por la IAEA<br />
[7] para exposiciones internas. El objetivo es <strong>de</strong>terminar para cuales <strong>de</strong> los radionucleidos calculados, <strong>de</strong><br />
cada inventario, existiría <strong>el</strong> correspondiente FCD y para cuales no y por lo tanto sería necesario su cálculo<br />
previo para la realización <strong>de</strong> una evaluación <strong>de</strong> dosis fiable.<br />
RESULTADOS OBTENIDOS EN EL ANÁLISIS DE INVENTARIOS<br />
D<strong>el</strong> análisis comparativo realizado, entre <strong>el</strong> inventario <strong>de</strong> radionucleidos generados y los valores <strong>de</strong> los<br />
FCDs publicados, se <strong>de</strong>duce que hay un número r<strong>el</strong>ativamente gran<strong>de</strong> <strong>de</strong> radionucleidos para los que no<br />
existe valor <strong>de</strong> factor <strong>de</strong> conversión, tal y como se muestra en la Tabla 1,<br />
1505
Tabla 1.- Número <strong>de</strong> radionucleidos sin factores <strong>de</strong> conversión a dosis (FCD) según <strong>el</strong> blanco<br />
Tipo <strong>de</strong> Blanco Nº Radionucleidos que<br />
integran los inventarios<br />
Hg<br />
Pb-Bi<br />
W<br />
280<br />
784<br />
619<br />
Nº Radionucleidos sin<br />
FCDs Externa<br />
77<br />
177<br />
126<br />
Nº Radionucleidos sin<br />
FCDs Interna<br />
78<br />
195<br />
144<br />
En general, faltan mas valores <strong>de</strong> FCDs <strong>de</strong>bidos a exposición interna que externa. De estos resultados se<br />
observa que es <strong>el</strong> Hg <strong>el</strong> blanco que presenta un mayor número <strong>de</strong> radionucleidos sin FCDs, entre <strong>el</strong> 27,5%<br />
y <strong>el</strong> 27,8% para exposición externa e interna, respectivamente, mientras que <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> W es <strong>el</strong> que<br />
tiene un mayor número <strong>de</strong> radionucleidos con dato, faltando entre <strong>el</strong> 20,3% <strong>de</strong> los FCDs externa y <strong>el</strong><br />
23,3% a dosis interna.<br />
Teniendo en cuenta que en los tres blancos se generan radionucleidos comunes, <strong>el</strong> número real, sin<br />
repeticiones, <strong>de</strong> FCDs que es necesario estimar sería <strong>de</strong> 190 para exposición externa y <strong>de</strong> 208 para<br />
interna. Por lo que respecta a activida<strong>de</strong>s y a periodos <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración, la Tabla 2 muestra los<br />
valores máximos para los primeros 20 radionucleidos <strong>de</strong> cada blanco.<br />
Tabla 2.- Radionucleidos con los máximos periodos <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración y máximas activida<strong>de</strong>s, para<br />
cada blanco<br />
Or<strong>de</strong>n Periodo<br />
semi<strong>de</strong>sint<br />
(s)<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
19<br />
20<br />
Activdad<br />
(Bq)<br />
Periodo<br />
semi<strong>de</strong>sint<br />
(s)<br />
Actividad<br />
(Bq)<br />
Periodo<br />
semi<strong>de</strong>sint<br />
(s)<br />
Actividad<br />
(Bq)<br />
Hg Hg Pb-Bi Pb-Bi W W<br />
Ce142<br />
Gd152<br />
Sm147<br />
Lu176<br />
I129<br />
Dy154<br />
Gd150<br />
La137<br />
Ho163<br />
Hg194<br />
Tb158<br />
Sm151<br />
Gd148<br />
Tb157<br />
Pt193<br />
Eu150<br />
Pm145<br />
Eu152<br />
H3<br />
Ba133<br />
Hg197<br />
Hg203<br />
H3<br />
Au195<br />
Hg195<br />
Au193<br />
Au192<br />
Pt191<br />
Au191<br />
Ir189<br />
Hg193<br />
Pt189<br />
Au190<br />
Ir188<br />
Hg192<br />
Pt188<br />
Au199<br />
Ir187<br />
Hg191<br />
Au198<br />
Sm146<br />
Nb92<br />
I129<br />
Pb205<br />
Hf182<br />
Pd107<br />
Tc98<br />
Mn53<br />
Bi210m<br />
Dy154<br />
Tc97<br />
Cs135<br />
Gd150<br />
Zr93<br />
Be10<br />
Fe60<br />
Se79<br />
Al26<br />
Bi208<br />
Cl36<br />
H3<br />
Bi206<br />
Pb203<br />
Bi205<br />
Hg197<br />
Bi207<br />
Bi210<br />
Tl201<br />
Tl200<br />
Po210<br />
Pb201<br />
Bi204<br />
Tl199<br />
Pb200<br />
Bi203<br />
Tl198<br />
Tl197<br />
Hg195<br />
Au198<br />
Pb199<br />
V50<br />
Ce142<br />
Sm148<br />
Nd144<br />
Sm149<br />
In115<br />
Gd152<br />
Te123<br />
La138<br />
Sm147<br />
Rb87<br />
Re187<br />
Lu176<br />
K40<br />
Sm146<br />
Nb92<br />
I129<br />
Hf182<br />
Pd107<br />
Tc98<br />
APROXIMACIÓN METODOLÓGICA PARA EL CÁLCULO DE FCDs<br />
W181<br />
Ta179<br />
Ta182<br />
W185<br />
W179<br />
Hf175<br />
Ta177<br />
W178<br />
Ta176<br />
W177<br />
W187<br />
Ta175<br />
Ta183<br />
W176<br />
Lu173<br />
Ta174<br />
Hf173<br />
Lu172<br />
Ta184<br />
Hf172<br />
El cálculo <strong>de</strong> los FCDs hay que realizarlo para los distintos escenarios y las distintas vías <strong>de</strong> exposición.<br />
Sin embargo hay que <strong>de</strong>stacar que <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> complejidad varía enormemente, en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong><br />
exposición externa o interna, puesto que esta última necesitará consi<strong>de</strong>rar a<strong>de</strong>más los distintos procesos<br />
metabólicos <strong>de</strong> los radionucleidos implicados.<br />
1506
La aproximación metodológica establece por tanto, y <strong>de</strong> modo genérico, una serie <strong>de</strong> pasos a seguir y<br />
distingue entre ambos tipos <strong>de</strong> exposición. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> exposiciones externas, la radiación gamma es la<br />
que más contribuye a la dosis, siendo las partículas � importantes en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la dosis a pi<strong>el</strong>. Para <strong>el</strong><br />
cálculo <strong>de</strong> los FCDs, los pasos genéricos a seguir se resumen en:<br />
1. Recopilar las emisiones �/� <strong>de</strong> cada radionucleido.<br />
2. Calcular la fluencia �/� que llega a un maniquí antropomórfico (formado por superficies<br />
matemáticas o vox<strong>el</strong>izadas) para un escenario específico. En [6] consi<strong>de</strong>raron los siguientes<br />
escenarios: inmersión en nube seminfinita, inmersión en un volumen semiinfinito <strong>de</strong> agua y<br />
cinco casos <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósito en su<strong>el</strong>o. Estos escenarios son a<strong>de</strong>cuados para distintas situaciones <strong>de</strong><br />
exposición al público cómo por ejemplo liberaciones gaseosas rutinarias o acci<strong>de</strong>ntales <strong>de</strong><br />
instalaciones nucleares. Sin embargo, otras situaciones como la gestión <strong>de</strong> los residuos<br />
radiactivos o las dosis a los trabajadores durante las tareas <strong>de</strong> mantenimiento, necesitan cálculos<br />
más específicos habitualmente realizados con códigos monte-carlo u otros que usan métodos <strong>de</strong><br />
integración que utilizan correcciones matemáticas para <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> acumulación (build-up).<br />
3. La fluencia calculada se transforma en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Protección Radiológica por medio <strong>de</strong><br />
factores específicos, según <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> radiación. En particular la ICRP 74 [8] recoge factores para<br />
distintas geometrías <strong>de</strong> irradiación: antero-posterior, postero-anterior, lateral, rotacional e<br />
isotropica. Estos factores pue<strong>de</strong>n interpolarse para ser usados por las energías específicas que<br />
llegan al hombre <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un <strong>de</strong>terminado radionucleido. La Figura 1 muestra un ejemplo <strong>de</strong> un<br />
maniquí matemático irradiado en dos geometrías diferentes: antero-posterior (AP) y rotacional<br />
(ROT).<br />
Fig. 1.- Maniquí matemático irradiado in 2 geometrías diferentes (AP & ROT).<br />
Por su parte, las emisiones α/� son las más importantes a consi<strong>de</strong>rar en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> exposiciones internas.<br />
En este caso <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los FCDs es más complejo <strong>de</strong>bido, por una parte a que <strong>el</strong> comportamiento <strong>de</strong><br />
los radionucleidos en los distintos órganos d<strong>el</strong> cuerpo es distinto, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> la forma química d<strong>el</strong><br />
mismo, información que no siempre es suministrada. Por otra parte es necesario consi<strong>de</strong>rar cómo se<br />
metabolizan estos radionucleidos, para lo que existen distintos mod<strong>el</strong>os [8], [9], [10], [11], [12], [13] y<br />
[15] y que a<strong>de</strong>más los órganos pue<strong>de</strong>n irradiarse entre sí.<br />
Como en <strong>el</strong> caso anterior, los cálculos para obtener los distintos FCDs, siguen <strong>de</strong> modo genérico una serie<br />
<strong>de</strong> etapas que se resumen en:<br />
1. Recopilar las emisiones α/�/� <strong>de</strong> cada radionucleido.<br />
2. Utilizar un mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> cajas que simule la actividad transferida <strong>de</strong> un órgano a otro y, específico<br />
para <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> incorporación (inhalación, ingestión, a través <strong>de</strong> heridas). Se obtendrá así, la<br />
1507
concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> cada órgano, por unidad <strong>de</strong> actividad incorporada. La Figura 2<br />
muestra un ejemplo <strong>de</strong> irradiación entre órganos.<br />
3. Calcular mediante simulaciones monte-carlo, los factores SEE(T
transforma en energía emitida en forma <strong>de</strong> fotones. La radiación <strong>de</strong> frenado así generada tiene un espectro<br />
continuo <strong>de</strong>s<strong>de</strong> cero hasta la energía inicial d<strong>el</strong> <strong>el</strong>ectrón.<br />
Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la contribución <strong>de</strong> los fotones en la estimación <strong>de</strong> los FCDs, primero se calculó la dosis<br />
a 25 órganos. Para <strong>el</strong>lo se tomaron los valores <strong>de</strong> energías e intensida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la radiación �y rayos X, para<br />
cada radionucleido, <strong>de</strong> varias bases <strong>de</strong> datos [3] y [4]. De estos valores se han s<strong>el</strong>eccionado aqu<strong>el</strong>las<br />
emisiones con intensidad mayor d<strong>el</strong> 1%, consi<strong>de</strong>rando que las <strong>de</strong> menor intensidad no afectan al resultado<br />
final <strong>de</strong> forma significativa. Los valores s<strong>el</strong>eccionado se interpolaron [6] obteniéndose la dosis para 25<br />
órganos y 12 energías comprendidas entre 1.0E-2 y 5.0E+0 MeV.<br />
El siguiente paso consistió en la pon<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> esas dosis para obtener <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> conversión a dosis<br />
efectiva. Para <strong>el</strong>lo se utilizarán los factores <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración (wT) <strong>de</strong> la ICRP 60 [16].<br />
Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la contribución <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ectrones en la estimación <strong>de</strong> los FCDs se han utilizado las<br />
mismas bases <strong>de</strong> datos nucleares. Los <strong>el</strong>ectrones al ser partículas cargadas no son tan penetrantes como<br />
los fotones con lo que se consi<strong>de</strong>ra que los órganos internos no se ven afectados directamente por la<br />
radiación �. La emisión � posee un espectro continuo <strong>de</strong> energía caracterizado por una energía máxima o<br />
energía <strong>de</strong> corte, y una energía media o más probable.<br />
La dosis a la pi<strong>el</strong>, <strong>de</strong>bida a los <strong>el</strong>ectrones que la alcanzan, se ha calculado consi<strong>de</strong>rándola como la mitad<br />
<strong>de</strong> la dosis en equilibrio, ya que la pi<strong>el</strong> es irradiada en una sola dirección. La dosis <strong>de</strong> equilibrio supone<br />
que la energía emitida por unidad <strong>de</strong> masa es igual a la energía absorbida por unidad <strong>de</strong> masa. Los<br />
cálculos se han realizado tomando como valor <strong>de</strong> energía <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> todas las emisiones<br />
consi<strong>de</strong>rando la intensidad total �.<br />
Por último, consi<strong>de</strong>rando que la contribución <strong>de</strong> los fotones <strong>de</strong> frenado en la estimación <strong>de</strong> los FCDs, será<br />
muy pequeña, salvo en los casos muy concretos en los que <strong>el</strong> radionucleido no emita ningún fotón<br />
acompañando a la <strong>de</strong>sintegración �, se calculará <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> fotones <strong>de</strong> la radiación <strong>de</strong> frenado a partir<br />
<strong>de</strong> la energía media <strong>de</strong> la emisión �.<br />
Un ejemplo <strong>de</strong> los resultados obtenidos se muestra en la Tabla 3, don<strong>de</strong> se presentan los valores <strong>de</strong> los<br />
FCDs calculados y la contribución <strong>de</strong> cada tipo radiación por separado. El valor <strong>de</strong> la contribución <strong>de</strong> la<br />
dosis en pi<strong>el</strong> se encuentra ya pon<strong>de</strong>rado por su correspondiente factor (wT), para ser sumado al resto <strong>de</strong><br />
contribuciones. Los cinco primeros radionucleidos son los que presentan un FCDs más <strong>el</strong>evado.<br />
Tabla 3.- FCDs calculados siguiendo la metodología propuesta. Resumen ejemplo, que muestra los<br />
cinco valores <strong>de</strong> FCDs más altos.<br />
Radionucleido �/RX Bremsstralhung � en pi<strong>el</strong> * wT FCD<br />
Ce-131 2.32E-13 - - 2.32E-13<br />
Y-84m 1.85E-13 1.04E-15 6.50E-16 1.87E-13<br />
Ba-129m 1.86E-13 - - 1.86E-13<br />
Rb-78 1.51E-13 1.69E-15 7.90E-16 1.54E-13<br />
In-108 1.52e-13 6.66E-17 9.80E-17 1.52E-13<br />
Y-84m 1.85E-13 1.04E-15 6.50E-16 1.87E-13<br />
Ag-101 5.88E-14 7.50E-16 5.53E-16 6.01E-14<br />
Ar-42 - 6.51E-17 1.56 E-16 2.20E-16<br />
Ho-154 6.67E-14 1.41E-15 5.90E-16 6.87E-14<br />
Nb-91m 1.67 E-15 - - 1.67E-15<br />
Nd-144 - - - Emisor α<br />
W-175 - - - No calculable<br />
Zr-87 3.94-14 7.47E-16 5.65E-16 4.07E-14<br />
De los 126 FCDs que inicialmente había que calcular, finalmente se han calculado 113, ya que:<br />
1509
� para siete radionucleidos no se han encontrado datos nucleares en las bases <strong>de</strong> datos<br />
consultadas,<br />
� cuatro radionucleidos son emisores α y no emiten ni fotones ni <strong>el</strong>ectrones, por lo que no se<br />
han calculado los FCDs para exposición externa,<br />
� dos radionucleidos se consi<strong>de</strong>ran estables.<br />
Para realizar la validación <strong>de</strong> la aproximación seguida se han calculado con <strong>el</strong>la los FCDs <strong>de</strong> varios<br />
radionucleidos <strong>de</strong> distintas características que aparecen publicados en [6]. Los radionucleidos escogidos<br />
fueron Kr-85, Ba-137m y Zn-65. Igualmente se utilizaron para la validación los valores <strong>de</strong> FCDs que <strong>el</strong><br />
propio Eckerman calculó más recientemente para <strong>el</strong> documento <strong>de</strong> evaluación d<strong>el</strong> impacto ambiental <strong>de</strong> la<br />
puesta en funcionamiento <strong>de</strong> la fuente <strong>de</strong> espalación americana [1]. En este caso los radionucleidos<br />
s<strong>el</strong>eccionados fueron I-119, Os-183 y Te-119.<br />
La Tabla 4 muestra los resultados obtenidos en este ejercicio <strong>de</strong> validación junto con los valores<br />
publicados. En todos los casos son factores <strong>de</strong> conversión a dosis efectiva excepto en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> Kr-85<br />
que son factores <strong>de</strong> conversión a dosis en pi<strong>el</strong>. Se observa que los FCDs calculados difieren <strong>de</strong> los<br />
publicados en un rango <strong>de</strong> entre un 5-20%. Estas diferencias pue<strong>de</strong>n ser <strong>de</strong>bidas, por un lado, a las<br />
propias hipótesis consi<strong>de</strong>radas en esta aproximación metodológica, pero por otro, al uso <strong>de</strong> criterios<br />
diferentes en cuanto a la <strong>el</strong>ección <strong>de</strong> las emisiones nucleares y <strong>de</strong> distintos datos nucleares según la fuente<br />
consultada.<br />
Estas diferencias se han consi<strong>de</strong>rado admisibles para <strong>el</strong> trabajo <strong>de</strong>sarrollado, si bien existen otros métodos<br />
que pue<strong>de</strong>n utilizarse para obtener resultados más precisos, siendo <strong>el</strong> principal <strong>el</strong> uso d<strong>el</strong> espectro � en<br />
lugar <strong>de</strong> las energías medias <strong>de</strong> emisión.<br />
Tabla 4.- Valores <strong>de</strong> los FCDs calculados siguiendo la metodología y publicados.<br />
Radionucleido FCDs Calculados (Sv s -1 por Bq m -3 ) FCDs Publicados (Sv s -1 por Bq m -3 )<br />
Kr-85* 1.67E-14 1.32E-14<br />
Ba-137m 2.54E-14 2.88E-14<br />
Zn-65 2.77E-14 2.90E-14<br />
I-119 3.74E-14 4.24E-14<br />
Os-183 2.23E-14 2.92E-14<br />
Te-119 3.28E-14 3.68e-14<br />
* Dosis en pi<strong>el</strong><br />
CONCLUSIONES<br />
� El análisis para <strong>de</strong>terminar cuales <strong>de</strong> los radionucleidos producidos por este tipo <strong>de</strong><br />
instalación tendrían ya calculado su correspondiente FCDs y cuales no, se ha realizado con<br />
los inventarios obtenidos <strong>de</strong> cada blanco <strong>de</strong> espalación. Sin embargo, conviene recordar que<br />
una correcta evaluación <strong>de</strong> las dosis que recibirían los individuos, como consecuencia <strong>de</strong> la<br />
operación <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> espalación, <strong>de</strong>bería realizarse con los inventarios que finalmente<br />
supusieran un riesgo para público y trabajadores y siempre teniendo en cuenta <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong><br />
la instalación. En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> público en general, la evaluación <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong>bería hacerse con<br />
<strong>el</strong> inventario liberado al medio ambiente (<strong>el</strong> término fuente) y, en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> los trabajadores,<br />
consi<strong>de</strong>rando a<strong>de</strong>más los inventarios acumulados en los distintos componentes, estructuras y<br />
sistemas <strong>de</strong> la instalación.<br />
� De los resultados obtenidos en <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los inventarios se <strong>de</strong>spren<strong>de</strong> que casi <strong>el</strong> 30% <strong>de</strong><br />
los radionucleidos, <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> espalación, carece <strong>de</strong> FCDs. Teniendo en<br />
cuenta que <strong>el</strong> riesgo radiológico <strong>de</strong> un radionucleido es una combinación <strong>de</strong> su actividad, su<br />
periodo <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración y su FCDs, la ausencia <strong>de</strong> este último dato implica que, no es<br />
posible <strong>de</strong>terminar que radionucleido contribuirá más a la dosis efectiva total.<br />
� Teniendo en cuenta los dos puntos anteriores, no es posible <strong>de</strong>terminar actualmente, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong><br />
punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la Protección Radiológica cual <strong>de</strong> los tres blancos propuestos generará un<br />
1510
inventario que proporcione un menor impacto radiológico durante la operación normal <strong>de</strong> la<br />
fuente <strong>de</strong> espalación.<br />
� Para hacer una evaluación fiable d<strong>el</strong> impacto radiológico <strong>de</strong>bido a la operación normal sería<br />
necesario calcular los FCDs <strong>de</strong> los radionucleidos generados y que hasta la fecha no tienen<br />
calculado este valor. Para <strong>el</strong>lo se ha <strong>de</strong>sarrollado una aproximación metodológica y se ha<br />
realizado un caso práctico aplicado a los radionucleidos generados en un blanco <strong>de</strong> W, en un<br />
escenario <strong>de</strong> exposición externa por inmersión en nube semiinfinita.<br />
� La metodología se ha validado mediante <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los FCDs <strong>de</strong> varios radionucleidos<br />
cuyos valores sí estaban documentados. La validación es necesaria para <strong>de</strong>terminar si las<br />
aproximaciones realizadas y las diferencias encontradas en las fuentes consultadas, en<br />
cuanto a datos nucleares se refiere, afectan <strong>de</strong> modo significativo a los resultados obtenidos.<br />
Se ha encontrado que los valores <strong>de</strong> FCDs calculados son comparables con los valores <strong>de</strong><br />
referencia haciendo <strong>el</strong> método válido <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las aproximaciones realizadas.<br />
� En <strong>el</strong> escenario consi<strong>de</strong>rado para <strong>el</strong> blanco <strong>de</strong> W, los cinco radionucleidos que más<br />
contribuirían a la dosis efectiva por exposición externa serían Ce-131, Y-84m, Ba-129m,<br />
Rb-78 e In-108. Estos datos pue<strong>de</strong>n ser útiles en la fase <strong>de</strong> diseño d<strong>el</strong> blanco.<br />
� Una <strong>de</strong> las futuras tareas que habría que realizar es completar <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> los FCDs en los<br />
distintos escenarios posibles. Una vez completados los FCDs <strong>de</strong> todos los inventarios se<br />
podría se podría realizar una evaluación fiable d<strong>el</strong> impacto radiológico que pudiera<br />
contribuir en la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones tanto en <strong>el</strong> licenciamiento, operación y<br />
<strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> instalaciones.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
[1] DOE/EIS-0247, 1999, U.S. Department of Energy, Office of Science, 1999. Final Environmental<br />
Impact Statement. Construction and Operation of the Spallation Neutron Source.<br />
[2] Neutron Source ESS, 2010, , 9.1 Target Material Report ESS-PP. FP7 GA nº202247<br />
[3] Isotopes Project of the Lawrence Berk<strong>el</strong>ey National Laboratory, Member of the U.S. Nuclear Data<br />
Program. (http://ie.lbl.gov/ip.html)<br />
[4] National Nuclear Data Center of the Brookhaven National Laboratory .<br />
(http://www.nndc.bnl.gov/chart/).<br />
[5] Pfennig G., H. Klewe-Nebenius, W. Se<strong>el</strong>mann-Eggebert, 1998. Karlsruher Nuklidkarte, Chart of<br />
Nucli<strong>de</strong>s. Forschungszentrum Karlsruhe.<br />
[6] Eckerman K.F., J.C. Ryman, 1993. External Exposure to Radionucli<strong>de</strong>s in Air, Water and Soil.<br />
Fe<strong>de</strong>ral Guidance Report nº 12. EPA-402-R-93-081<br />
[7] International Atomic Energy Agency, 1996. Basic Safety Standards, Safety Series nº 115. Vienna.<br />
[8] ICRP Publication 74: Conversion Coefficients for use in Radiological Protection, 1996. Annals of the<br />
ICRP, Volume 26 (3-4).<br />
[9] ICRP Publication 30: Limits for Intakes of Radionucli<strong>de</strong>s by Workers, 1988. Annals of the ICRP,<br />
Volume 19 (4).<br />
[10] ICRP Publication 66: The Human Respiratory Tract Mod<strong>el</strong>, 1994. Annals of the ICRP, Volume 24<br />
(1-3).<br />
[11] ICRP Publication 68: Dose Coefficients for Intakes of Radionucli<strong>de</strong>s by Workers, 1994. Annals of<br />
the ICRP, Volume 24 (4).<br />
[12] ICRP Publication 69: Age-Depen<strong>de</strong>nt Doses from Intake of Radionucli<strong>de</strong>s: Part 3, 1995. Annals of<br />
the ICRP, Volume 25 (1).<br />
[13] ICRP Publication 71: Age-Depen<strong>de</strong>nt Doses to Members of the Public from Intake of Radionucli<strong>de</strong>s:<br />
Part 4: Inhalation Dose Coefficients, 1995. Annals of the ICRP, Volume 25 (3-4).<br />
[14] ICRP Publication 72: Age-Depen<strong>de</strong>nt Doses from Intake of Radionucli<strong>de</strong>s, 1996. Annals of the<br />
ICRP, Volume 26 (1).<br />
[15] Medical Internal Radiation Dose Committee (MIRD)<br />
(http://interactive.snm.org/in<strong>de</strong>x.cfm?PageID=1372 )<br />
[16] ICRP Publication 60: Recommendations of the International Commission on radiological<br />
Protections, 1990. Annals of the ICRP, Volume 21 (1-3).<br />
1511
INSPECCIÓN RADIOLÓGICA EN UNA OFICINA CONSTRUIDA<br />
CON VARILLA CONTAMINADA CON MATERIAL<br />
RADIACTIVO, EN TLAQUEPAQUE, JALISCO, MÉXICO.<br />
B. Salas<br />
Universidad Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
Facultad <strong>de</strong> Ciencias- Departamento <strong>de</strong> Física<br />
Laboratorio <strong>de</strong> Análisis Radiológicos <strong>de</strong> Muestras Ambientales<br />
Edificio <strong>de</strong> Docencia en Ciencias Experimentales (Tlahuizcalpan)<br />
Circuito exterior S/N- Ciudad Universitaria<br />
México, D.F. C.P. 04510 MÉXICO T<strong>el</strong>- 52 (55) 5622-5398<br />
RESUMEN<br />
El presente trabajo muestra los resultados <strong>de</strong> una Inspección Radiológica realizada en una oficina<br />
ubicada en la ciudad <strong>de</strong> Tlaquepaque, Jalisco, MÉXICO, luego que <strong>de</strong> manera circunstancial, se<br />
<strong>de</strong>scubriera que existían niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación muy superiores a los ambientales promedio; <strong>el</strong><br />
hallazgo se realizó al entregar y probar un equipo monitor <strong>de</strong> radiación que fue comprado y al<br />
encen<strong>de</strong>rlo empezó a registrar muy altas lecturas. Debido a que México se enfrentó en 1983 a un<br />
acci<strong>de</strong>nte radiológico consistente en la fundición involuntaria <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> Cobalto-60 para<br />
usos <strong>de</strong> t<strong>el</strong>eterapia y con la que se fabricaron varillas para la construcción, se sospecha que esta<br />
oficina en Tlaquepaque, pueda contener este tipo <strong>de</strong> varillas contaminadas.<br />
Palabras claves: Contaminación ambiental acci<strong>de</strong>nte radiológico México.<br />
ABSTRACT<br />
This paper shows the results of a Radiological Inspection in an office located in the town of<br />
Tlaquepaque, Jalisco, MEXICO, after unusually high radiation lev<strong>el</strong>s were acci<strong>de</strong>ntally<br />
discovered. The discovery was ma<strong>de</strong> during the testing of a radiation monitor equipment when<br />
very high reading were recor<strong>de</strong>d. Due to the fact that in Mexico ocurred in 1983 a radiological<br />
acci<strong>de</strong>nt involving the inadvertent m<strong>el</strong>ting of a source of Cobalt-60 for t<strong>el</strong>etherapy use and<br />
construction rods were manufactured with those radiation source; it is suspected that this office in<br />
Tlaquepaque, contains contaminated rods.<br />
Key Words: Environmental contamination radiological acci<strong>de</strong>nt Mexico.<br />
salasmarb@yahoo.com.mx<br />
1. Introducción.<br />
En una empresa <strong>de</strong>dicada a la compra y venta <strong>de</strong> chatarra para la industria si<strong>de</strong>rúrgica, ubicada en<br />
la ciudad <strong>de</strong> Tlaquepaque, Jalisco, México, refieren haber comprado a la Comisión Fe<strong>de</strong>ral <strong>de</strong><br />
Electricidad, hace varios años, un lote <strong>de</strong> chatarra que incluía una gran cantidad <strong>de</strong> varilla <strong>de</strong> acero<br />
para la construcción <strong>de</strong> 1.5 pulgadas <strong>de</strong> diámetro, sin haber sido usada, razón por la cual, <strong>el</strong>los<br />
utilizaron para construir una oficina. Muchos años <strong>de</strong>spués, or<strong>de</strong>naron la compra <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong><br />
radiación, para po<strong>de</strong>r monitorear la chatarra que compraban. Cuando <strong>el</strong> proveedor entregó y<br />
mostró como se usaba <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector, en aqu<strong>el</strong>la oficina, empezó a registrar, <strong>de</strong> manera excesiva,<br />
niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación superiores a los ambientales; pensando que <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector se habría<br />
<strong>de</strong>scompuesto, salió <strong>de</strong> la oficina, don<strong>de</strong> notó la disminución <strong>de</strong> las lecturas. Regresó al interior <strong>de</strong><br />
la oficina y monitoreó con especial atención “las columnas y los travesaños”, don<strong>de</strong> están<br />
embebidas las varillas <strong>de</strong> acero, notando que las lecturas se incrementaban aún mas.<br />
1512
Cabe <strong>de</strong>stacar que en 1983 tuvo lugar “El acci<strong>de</strong>nte radiológico <strong>de</strong> mayor importancia acaecido en<br />
México en los últimos años" ocurrido en Ciudad Juárez, Chihuahua 1 , consistente en la fundición<br />
involuntaria <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> Cobalto-60 (<strong>de</strong>stinada inicialmente para usos médicos en t<strong>el</strong>eterapia<br />
) y la fabricación <strong>de</strong> varillas para la construcción y bases metálicas para mesas, en la fundidora<br />
“Aceros <strong>de</strong> Chihuahua”, por lo que se podría presumir, que las varillas <strong>de</strong> la oficina <strong>de</strong><br />
Tlaquepaque, proce<strong>de</strong>n <strong>de</strong> este acci<strong>de</strong>nte radiológico.<br />
2. Material y Métodos.<br />
Se utilizó un <strong>de</strong>tector portátil <strong>de</strong> radiación marca Technical Associates, mod<strong>el</strong>o TBM-6SP, serie<br />
No. 009658, con sonda <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo <strong>de</strong> yoduro <strong>de</strong> sodio No. serie 009658, se procedió<br />
primeramente a verificar su funcionamiento utilizando una fuente emisora <strong>de</strong> radiación gamma,<br />
notándose <strong>el</strong> incremento en la lectura en la carátula y en la señal audible, al acercarle la fuente<br />
gamma; posteriormente, se realizó la Inspección Radiológica en la oficina mencionada, tomando<br />
lecturas “a contacto”, enfatizando esta toma <strong>de</strong> lecturas en los sitios don<strong>de</strong> las varillas <strong>de</strong> acero se<br />
encuentran embebidas; la altura sobre <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o, a la que se obtuvieron estos valores fue entre 0.0 y<br />
1.8 metros, registrandose <strong>el</strong> valor mas alto, se monitorearon solo aqu<strong>el</strong>los sitios don<strong>de</strong> nos<br />
permitieron <strong>el</strong> acceso, para no interrumpir las labores <strong>de</strong> este centro <strong>de</strong> trabajo; se obtuvieron<br />
diversas lecturas <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación, que resultaron superiores a los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong><br />
fondo. Se utilizó un posicionador geográfico marca E-Trex Legend, para ubicar <strong>el</strong> lugar don<strong>de</strong> se<br />
encuentra la empresa bajo estudio, obteniéndose las siguientes coor<strong>de</strong>nadas N 20º 35´ 51.6´´, W<br />
103º 19´ 19.6´´<br />
3. Resultados y Discusión.<br />
Se realizaron diversas lecturas a contacto, resultando <strong>el</strong> valor máximo registrado <strong>de</strong> 4.38 X 10 –7<br />
C/Kgh (1.7 miliRoentgens/hora), mismo que se obtuvo en la parte posterior <strong>de</strong> una imagen<br />
r<strong>el</strong>igiosa localizada en la oficina bajo estudio y <strong>el</strong> valor menor <strong>de</strong> 2.32 10 –7 C/Kgh (0.9<br />
miliRoentgens/hora). Cuatro <strong>de</strong> las lecturas que se muestran en la figura 2, fueron tomadas <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
<strong>el</strong> exterior <strong>de</strong> la oficina, pues fueron tomadas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la calle. Se dieron sugerencias a los empleados<br />
<strong>de</strong> esta oficina, para alejar escritorios <strong>de</strong> los sitios que presentan los valores mas altos <strong>de</strong> Rapidéz<br />
<strong>de</strong> Exposición, asi como <strong>de</strong> permanecer lo mas alejados posible <strong>de</strong> estos sitios, con la finalidad <strong>de</strong><br />
disminuir la dosis <strong>de</strong> radiación a la que están expuestos. Debe señalarse, que los trabajos <strong>de</strong> esta<br />
empresa <strong>de</strong>dicada a la compra y venta <strong>de</strong> chatarra, no requieren ser reglamentados por la Comisión<br />
Nacional <strong>de</strong> Seguridad Nuclear y Salvaguardias (CNSNS), que es <strong>el</strong> organo regulador en México,<br />
en materia nuclear.<br />
1513
Fig.1 Sitio <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la oficina don<strong>de</strong> se registró la lectura <strong>de</strong> mayor rapi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> Exposición con un<br />
valor <strong>de</strong> 4.38 X 10 –7 C/Kgh (1.7 miliRoentgens/hora).<br />
Consi<strong>de</strong>rando que esta oficina fue construida en un año cercano a 1984, es <strong>de</strong>cir, que lleva 26 años<br />
aproximadamente albergando a los empleados que ahí trabajan, se podría realizar un estudio para<br />
calcular las dosis recibidas por cada uno <strong>de</strong> <strong>el</strong>los. Es importante señalar que no me fue reportada la<br />
aparición <strong>de</strong> alguna enfermedad que pudiera ser atribuible a la radiación.<br />
En <strong>el</strong> siguiente plano, que no está a escala, se pue<strong>de</strong>n observar los sitios con las distintas lecturas<br />
<strong>de</strong> Rapi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> Exposición que fueron registradas.<br />
Fig.2 Croquis <strong>de</strong> la oficina mostrando valores <strong>de</strong> Rapi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> Exposición obtenidos.<br />
1514
A pesar <strong>de</strong> que en la Facultad <strong>de</strong> Ciencias, <strong>de</strong> la Universidad Nacional Autónoma <strong>de</strong> México, se<br />
cuenta con un sistema analizador multicanal portátil, con <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> yoduro <strong>de</strong> sodio, marca<br />
Canberra, mod<strong>el</strong>o Easyspec, con <strong>el</strong> que se pudo i<strong>de</strong>ntificar <strong>el</strong> radionúclidos emisor, por cuestiones<br />
internas, no pudo ser utilizado. Tampoco se pudo cortar una muestra <strong>de</strong> la varilla metálica, pues no<br />
sobresale ningún fragmento en esta construcción, lo que impidió su análisis en <strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong><br />
Análisis Radiológicos <strong>de</strong> Muestras Ambientales <strong>de</strong> la facultad <strong>de</strong> Ciencias <strong>de</strong> la UNAM, don<strong>de</strong> se<br />
le pudo realizar un estudio en <strong>el</strong> Sistema Analizador Multicanal para Espectrometría Gamma, con<br />
<strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio hiperpuro, marca Canberra.<br />
4. Conclusiones.<br />
Las lecturas obtenidas muestran la presencia <strong>de</strong> un emisor <strong>de</strong> radiación gamma <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las<br />
pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la oficina estudiada, sin embargo, <strong>el</strong> radionúclidos emisor no fue i<strong>de</strong>ntificado, por lo<br />
que queda pendiente la realización <strong>de</strong> otra Inspección Radiológica, con la utilización d<strong>el</strong> Sistema<br />
Analizador Multicanal Portatil, con <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> yoduro <strong>de</strong> sodio, para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> espectro<br />
caracteristico d<strong>el</strong> emisor gamma e i<strong>de</strong>ntificar <strong>de</strong> esta manera al radioisotopo contaminante.<br />
5. Agra<strong>de</strong>cimientos.<br />
Quiero agra<strong>de</strong>cer a mis camaradas d<strong>el</strong> “Seminario <strong>de</strong> Física y Computo”, d<strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong><br />
Física, <strong>de</strong> la Facultad <strong>de</strong> Ciencias <strong>de</strong> la UNAM, quienes me apoyaron en la realización <strong>de</strong> este<br />
trabajo. Agra<strong>de</strong>zco <strong>el</strong> apoyo voluntario <strong>de</strong> Antonia Pluma Vázquez, en la realización este trabajo<br />
<strong>de</strong> campo.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Acci<strong>de</strong>nte por contaminación con Cobalto-60. México 1984-CNSNS-IT-001. Comisión Nacional <strong>de</strong> Seguridad<br />
Nuclear y Salvaguardias. Secretaría <strong>de</strong> Energía, Minas e Industria Paraestatal.<br />
1515
HERRAMIENTAS PARA EVALUAR EL IMPACTO MEDIO<br />
AMBIENTAL DE LAS RADIACIONES IONIZANTES.<br />
APLICACIÓN EN EL ESCENARIO DE EL CABRIL<br />
A. Real, B. Robles, D. Cancio<br />
CIEMAT. Unidad Protección Radiológica d<strong>el</strong> Público y d<strong>el</strong> Medio Ambiente. Av.<br />
Complutense nº 22. Madrid 28040<br />
RESUMEN<br />
Existe consenso a niv<strong>el</strong> internacional <strong>de</strong> la necesidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>mostrar <strong>de</strong> forma explícita que <strong>el</strong> medio<br />
ambiente está a<strong>de</strong>cuadamente protegido <strong>de</strong> los potenciales efectos nocivos que pudieran causar las<br />
radiaciones ionizantes. Dicha necesidad no surge porque exista una mayor preocupación por <strong>el</strong> potencial<br />
impacto <strong>de</strong> las radiaciones en especies no humanas, si no que viene marcada por la creciente r<strong>el</strong>evancia<br />
que han ido adquiriendo en los últimos años todos los temas r<strong>el</strong>acionados con la protección d<strong>el</strong> medio<br />
ambiente frente a cualquier posible contaminante, incluyendo las radiaciones ionizantes. Para po<strong>de</strong>r llevar<br />
a cabo evaluaciones d<strong>el</strong> potencial riesgo radiológico en la fauna y la flora, es necesario contar con<br />
herramientas a<strong>de</strong>cuadas para tal fin. Durante las dos últimas décadas diversos países e instituciones han<br />
<strong>de</strong>sarrollado diversas aproximaciones y herramientas para evaluar <strong>el</strong> posible impacto <strong>de</strong> las radiaciones<br />
ionizantes en especies no humanas. Las dos herramientas más completas disponibles en la actualidad son<br />
ERICA y RESRAD-BIOTA, por lo que han sido las herramientas utilizadas para realizar la evaluación<br />
d<strong>el</strong> potencial impacto radiológico en <strong>el</strong> medio ambiente <strong>de</strong> la instalación <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> residuos<br />
radioactivos <strong>de</strong> baja y media actividad <strong>de</strong> El Cabril (ENRESA), situada en Sierra Albarrana, Córdoba. En<br />
<strong>el</strong> trabajo se presenta un análisis comparativo <strong>de</strong> las capacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las herramientas ERICA y RESRAD-<br />
BIOTA, para la evaluación d<strong>el</strong> impacto radiológico en la biota <strong>de</strong> las emisiones a la atmósfera <strong>de</strong> la<br />
instalación <strong>de</strong> El Cabril en fase <strong>de</strong> explotación en operación normal.<br />
Palabras claves: Radioecología, protección radiológica; medioambiente, evaluación <strong>de</strong> riesgos.<br />
ABSTRACT<br />
An international consensus exists on the necessity of explicitly <strong>de</strong>monstrate that the environment is<br />
a<strong>de</strong>quat<strong>el</strong>y protected from the potential d<strong>el</strong>eterious effects of ionising radiation. This need is not the result<br />
of a greater concern on the potential impact of radiation on non-human species, rather it is driven by the<br />
growing importance that in recent years have acquired all the issues r<strong>el</strong>ated with the protection of the<br />
environment from any potential contaminant, including ionising radiation. To be able to evaluate the<br />
potential radiological risk on wildlife, it is necessary to have the a<strong>de</strong>quate tools. Throughout the last<br />
<strong>de</strong>ca<strong>de</strong>, several countries and organizations have been <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oping approaches and tools to assess the<br />
potential impact of ionising radiation in non-human biota. Nowadays the more complete tools available<br />
are ERICA and RESRAD-BIOTA. Thus, these tools were used to assess the potential radiological impact<br />
of the radioactive waste disposal facility El Cabril (ENRESA) placed Sierra Albarrana (Cordoba) on<br />
wildlife. This paper presents a comparative analysis of the capacities of ERICA y RESRAD-BIOTA<br />
Tools, to evaluate the potential radiological impact on non-human biota of the atmospheric r<strong>el</strong>eases that<br />
take place in El Cabril when the facility works un<strong>de</strong>r normal operation conditions<br />
Key Words: Radioecology, radiation protection; environment; risk assessment.<br />
1. Introducción.<br />
Existe consenso internacional sobre la necesidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>mostrar <strong>de</strong> forma explícita que <strong>el</strong> medio ambiente<br />
está a<strong>de</strong>cuadamente protegido <strong>de</strong> los potenciales efectos nocivos <strong>de</strong> la radiación ionizante. Dicha<br />
necesidad no se <strong>de</strong>be a que exista una preocupación por <strong>el</strong> potencial impacto <strong>de</strong> las radiaciones en<br />
1516
especies no humanas, si no que viene marcada por la creciente r<strong>el</strong>evancia que han ido adquiriendo en los<br />
últimos años todos los temas r<strong>el</strong>acionados con la protección d<strong>el</strong> medio ambiente frente a cualquier<br />
contaminante, incluyendo las radiaciones ionizantes.<br />
En los últimos años instituciones internacionales como la Comisión Internacional <strong>de</strong> Protección<br />
Radiológica (ICRP) y <strong>el</strong> Organismos Internacional <strong>de</strong> la Energía Atómica (OIEA), han <strong>de</strong>dicado un<br />
esfuerzo importante para <strong>de</strong>sarrollar un sistema <strong>de</strong> protección radiológica d<strong>el</strong> medio ambiente que sea<br />
coherente con <strong>el</strong> actual sistema <strong>de</strong> protección <strong>de</strong> las personas. El resultado <strong>de</strong> dicho esfuerzo ha quedado<br />
plasmado en la revisión <strong>de</strong> las Recomendaciones <strong>de</strong> ICRP <strong>de</strong> 2007 [1] y en las Normas Básicas <strong>de</strong><br />
Seguridad d<strong>el</strong> OIEA y <strong>de</strong> la UE, próximas a publicarse.<br />
En respuesta a las recomendaciones internacionales y para po<strong>de</strong>r respon<strong>de</strong>r a los requerimientos legales<br />
existentes en algunos países, en las últimas décadas se han <strong>de</strong>sarrollado diversas herramientas para<br />
estimar la exposición a radiaciones ionizantes y <strong>el</strong> impacto que dichas exposiciones podrían tener en la<br />
biota. Estas herramientas son <strong>de</strong> gran utilidad para industrias y reguladores que necesitan <strong>de</strong>mostrar que<br />
<strong>el</strong> medio ambiente está a<strong>de</strong>cuadamente protegido para cumplir la legislación vigente en su país. En la<br />
actualidad, organismos reguladores <strong>de</strong> diferentes países, incluyendo estados miembros <strong>de</strong> la Unión<br />
Europea, utilizan algunas <strong>de</strong> estas herramientas.<br />
Aunque hay un número no <strong>de</strong>spreciable <strong>de</strong> herramientas para la protección radiológica d<strong>el</strong> medio<br />
ambiente, sólo tres <strong>de</strong> <strong>el</strong>las permiten realizar una evaluación completa: ERICA, RESRAD-BIOTA y EA<br />
R&D 128. Sin embargo, EA R&D128, como <strong>de</strong>claran los propios responsables <strong>de</strong> su <strong>de</strong>sarrollo, adopta<br />
muchos <strong>de</strong> los aspectos <strong>de</strong>sarrollados en la herramienta ERICA, por lo que no se ha incluido en este<br />
trabajo.<br />
El presente trabajo tenía como objetivo realizar un análisis comparativo <strong>de</strong> las herramientas ERICA y<br />
RESRAD-BIOTA, utilizando para <strong>el</strong>lo <strong>el</strong> escenario <strong>de</strong> la instalación <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> residuos<br />
radioactivos <strong>de</strong> baja y media actividad <strong>de</strong> El Cabril (ENRESA), situada en Sierra Albarrana (Córdoba).<br />
2. Materiales y métodos.<br />
2.1. Herramientas utilizadas para la evaluación d<strong>el</strong> impacto radiológico en la biota.<br />
Las herramientas empleadas en <strong>el</strong> estudio (ERICA y RESRAD-BIOTA) son <strong>de</strong> libre acceso. La<br />
herramienta ERICA y la base <strong>de</strong> datos sobre efectos biológicos <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes en flora y<br />
fauna FREDERICA pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>scargarse en www.project.facilia.se/ erica/download.html y<br />
http://87.84.223.229/fred/mainpage.asp, respectivamente. RESRAD-BIOTA se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>scargar en<br />
http://www.evs.anl.gov/resrad.<br />
Herramienta ERICA. Esta herramienta es <strong>el</strong> resultado d<strong>el</strong> trabajo realizado en dos proyectos <strong>de</strong><br />
investigación financiados por la UE: FASSET y ERICA [2-4] . Permite evaluar <strong>el</strong> impacto radiológico <strong>de</strong><br />
una contaminación, ya sea aguda o crónica, en ecosistemas terrestres y acuáticos. Para <strong>el</strong>lo se integró <strong>el</strong><br />
conocimiento en tres áreas <strong>de</strong> conocimiento claves:<br />
� Transferencia <strong>de</strong> radionucleidos en <strong>el</strong> medio ambiente: Como y que les llega a los seres vivos<br />
que habitan un ecosistema.<br />
� Dosimetría: estimación <strong>de</strong> las dosis que reciben los distintos individuos: animales o vegetales,<br />
tanto por exposición externa como interna.<br />
� R<strong>el</strong>ación dosis-efecto: efectos biológicos producidos en animales y plantas por una dosis <strong>de</strong><br />
radiación dada.<br />
La herramienta ERICA tiene 3 niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> evaluación, que varían en <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> conservadurismo y en los<br />
datos que se requieren y los resultados que aportan. De manera resumida, los tres niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong><br />
ERICA son:<br />
1517
� Niv<strong>el</strong> 1 (o niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> cribado). Es <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> más conservador. No requiere disponer <strong>de</strong> muchos datos<br />
específicos d<strong>el</strong> escenario a evaluar. Es muy sencillo <strong>de</strong> utilizar, no siendo necesario ser un<br />
especialista en <strong>el</strong> tema. Compara <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad facilitado, con límites <strong>de</strong><br />
concentraciones medias en <strong>el</strong> medio ambiente, calculados para los organismos <strong>de</strong> referencia más<br />
limitantes para cada uno <strong>de</strong> los radionucleidos consi<strong>de</strong>rados. Si los resultados <strong>de</strong> la evaluación<br />
concluyen que se pue<strong>de</strong> abandonar la evaluación, implica que para las condiciones evaluadas la<br />
“preocupación” radiológica pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rarse <strong>de</strong>spreciable.<br />
� Niv<strong>el</strong> 2. Niv<strong>el</strong> algo menos conservador que <strong>el</strong> anterior. Permite incorporar valores <strong>de</strong><br />
concentración <strong>de</strong> actividad en <strong>el</strong> medio y en la biota específicos d<strong>el</strong> escenario consi<strong>de</strong>rado. Las<br />
tasas <strong>de</strong> dosis absorbidas estimadas en todo <strong>el</strong> organismo se comparan directamente con la tasa <strong>de</strong><br />
dosis <strong>de</strong> cribado y un sistema “<strong>de</strong> semáforo” indica si la situación implica: “Preocupación<br />
<strong>de</strong>spreciable: Abandonar <strong>el</strong> proceso” (ver<strong>de</strong>); “Preocupación potencial. Revisar y mejorar la<br />
evaluación” (naranja) o “Preocupación. Pasar al niv<strong>el</strong> 3 <strong>de</strong> la evaluación” (rojo). En este niv<strong>el</strong><br />
existen unas tablas resumen <strong>de</strong> los principales efectos biológicos que pue<strong>de</strong>n producirse para las<br />
tasas <strong>de</strong> dosis recibidas.<br />
� Niv<strong>el</strong> 3. Es <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> menos conservador y en ningún caso es un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> cribado. Es necesario tener<br />
información <strong>de</strong>tallada d<strong>el</strong> escenario que se quiere evaluar. No da respuestas d<strong>el</strong> tipo si o no.<br />
Proporciona al usuario guías, plantillas y herramientas para po<strong>de</strong>r realizar una evaluación más<br />
<strong>de</strong>tallada. Dispone <strong>de</strong> funciones para realizar análisis probabilistas y <strong>de</strong> sensibilidad. Una vez<br />
estimadas las tasas <strong>de</strong> dosis a las que pue<strong>de</strong>n estar expuestos los animales y plantas <strong>de</strong> interés, hay<br />
que utilizar la base <strong>de</strong> datos sobre efectos biológicos FREDERICA, para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> potencial<br />
riesgo <strong>de</strong> las especies consi<strong>de</strong>radas.<br />
Herramienta RESRAD-BIOTA. Desarrollada por <strong>el</strong> Departamento <strong>de</strong> Energía <strong>de</strong> Estados Unidos (DOE)<br />
[5-7] , es una herramienta semi-automática que permite evaluar las dosis <strong>de</strong> radiación a la biota acuática y<br />
terrestre. Como en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> ERICA, consta <strong>de</strong> tres niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> evaluación.<br />
� Niv<strong>el</strong> 1: Cribado general. Las concentraciones <strong>de</strong> radionucleidos medidas en un compartimiento<br />
ambiental (por ejemplo agua, sedimento o su<strong>el</strong>o) se comparan con un grupo <strong>de</strong> BCGs (Biota<br />
Concentration Gui<strong>de</strong>s). El valor <strong>de</strong> BCG para un radionucleido específico representa la<br />
concentración limitante en <strong>el</strong> medio ambiente <strong>de</strong> dicho radionucleido para que no se superen los<br />
estándares <strong>de</strong> dosis para la biota fijados por <strong>el</strong> DOE.<br />
� Niv<strong>el</strong> 2: Cribado específico d<strong>el</strong> área. Se utilizan parámetros representativos d<strong>el</strong> área (por ejemplo<br />
coeficientes <strong>de</strong> distribución, factores <strong>de</strong> bioconcentración) en lugar <strong>de</strong> los parámetros por <strong>de</strong>fecto<br />
más conservadores.<br />
� Niv<strong>el</strong> 3: Análisis específico d<strong>el</strong> área. Se emplea una herramienta <strong>de</strong> mod<strong>el</strong>ización dinámica. Se<br />
pue<strong>de</strong>n modificar múltiples parámetros que contribuyen a la dosis interna recibida por <strong>el</strong><br />
organismo (por ejemplo, masa corporal, tasa <strong>de</strong> consumo <strong>de</strong> comida/su<strong>el</strong>o, tasa <strong>de</strong> inhalación, vida<br />
media, tasas <strong>de</strong> <strong>el</strong>iminación biológica) para representar características específicas d<strong>el</strong> lugar o d<strong>el</strong><br />
organismo. El mod<strong>el</strong>o dinámico emplea ecuaciones alométricas que r<strong>el</strong>acionan la masa corporal<br />
con estos parámetros <strong>de</strong> dosis interna.<br />
2.2. Escenario utilizado en la evaluación d<strong>el</strong> impacto radiológico en la biota.<br />
El escenario s<strong>el</strong>eccionado para realizar la evaluación fue <strong>el</strong> <strong>de</strong> El Cabril, instalación nuclear <strong>de</strong><br />
almacenamiento <strong>de</strong> residuos sólidos en la Sierra Albarrana. Los datos utilizados para la evaluación han<br />
sido los <strong>de</strong>scritos en <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> El Cabril, para fase <strong>de</strong> explotación en operación normal<br />
[8] . Así, se utilizó la concentración total en aire (Bq m -3 ) a 200 metros d<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> emisión, para cada uno<br />
<strong>de</strong> los radionucleidos recogidos en dicho informe. Se ha consi<strong>de</strong>rado la emisión total a la atmósfera<br />
(suma <strong>de</strong> las emisiones <strong>de</strong>bidas a incineración, compactación y técnicas <strong>de</strong> laboratorio) (Tabla 1).<br />
1518
3. Resultados y discusión<br />
Las dos herramientas utilizadas en este trabajo para realizar la evaluación (ERICA y RESRAD-BIOTA)<br />
se basan en aproximaciones graduales, es <strong>de</strong>cir cuentan con varios niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> complejidad a la hora <strong>de</strong><br />
realizar la evaluación, en función <strong>de</strong> la información disponible sobre <strong>el</strong> escenario a analizar. El niv<strong>el</strong><br />
básico o “niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> cribado” es muy conservador y no requiere disponer <strong>de</strong> una información muy <strong>de</strong>tallada<br />
sobre <strong>el</strong> escenario a evaluar. En cuanto a los organismos para los que se hace la evaluación, ambas<br />
herramientas utilizan un grupo <strong>de</strong> organismos por <strong>de</strong>fecto, para los cuales se proporcionan valores <strong>de</strong><br />
parámetros y/o mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> transferencia, geometrías y coeficientes dosimétricos asociados, hábitos <strong>de</strong><br />
vida, etc. Para s<strong>el</strong>eccionar estos organismos <strong>de</strong> referencia se han tenido en cuenta diversos criterios, entre<br />
otros: que los organismos que se encuentren entre los más expuestos, que representen distintos niv<strong>el</strong>es<br />
tróficos, especies protegidas y organismos sensibles a la radiación.<br />
Para estimar las concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> radionucleidos en biota a partir <strong>de</strong> las concentraciones <strong>de</strong><br />
actividad en <strong>el</strong> medio, las herramientas permiten utilizar valores <strong>de</strong> coeficientes <strong>de</strong> concentración en<br />
equilibrio por <strong>de</strong>fecto o los valores específicos d<strong>el</strong> usuario (incluidas concentración <strong>de</strong> actividad en biota).<br />
En ecosistemas acuáticos también se utilizan coeficientes <strong>de</strong> distribución (Kd) para <strong>de</strong>scribir la<br />
concentración <strong>de</strong> actividad r<strong>el</strong>ativa en sedimento y agua.<br />
La herramienta ERICA cuenta con la base <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> factores <strong>de</strong> transferencia más amplia, para una gran<br />
variedad <strong>de</strong> organismos, lo que sin duda constituye una mejor base para realizar evaluaciones<br />
prospectivas (cuando no se dispone <strong>de</strong> datos específicos d<strong>el</strong> escenario a evaluar). También es la que<br />
consi<strong>de</strong>ra un mayor número <strong>de</strong> radionucleidos, teniendo la capacidad <strong>de</strong> estimar valores <strong>de</strong> coeficientes<br />
<strong>de</strong> conversión <strong>de</strong> dosis para la mayoría <strong>de</strong> los radionucleidos incluidos en la Publicación 38 <strong>de</strong> ICRP [9] .<br />
RESRAD-BIOTA incorpora en la herramienta aproximaciones alométricas, las cuales permiten r<strong>el</strong>acionar<br />
la masa d<strong>el</strong> organismo con la transferencia <strong>de</strong> radionucleidos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la dieta, o la vida media biológica d<strong>el</strong><br />
radionucleido. Estas aproximaciones permiten al usuario estimar los factores <strong>de</strong> transferencia para las<br />
especies <strong>de</strong> interés (incluyendo la creación <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>nas alimenticias sencillas). En la herramienta ERICA,<br />
cuando no se dispone <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> CR, se proporciona información sobre metodologías que podrían<br />
utilizarse para estimar valores <strong>de</strong> CR por <strong>de</strong>fecto. Estas metodologías van <strong>de</strong>s<strong>de</strong> por ejemplo <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
mod<strong>el</strong>os alométricos hasta <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> CR para radionucleidos similares <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista<br />
biogeoquímico (ej, aplicar un valor <strong>de</strong> CR <strong>de</strong>rivado para Am como un CR para Pu) o para organismos<br />
similares (por ejemplo utilizar valores <strong>de</strong> CR <strong>de</strong> mamíferos terrestres para estimar la concentración <strong>de</strong><br />
actividad en pájaros terrestres). Ambas herramientas permiten al usuario utilizar sus propios valores <strong>de</strong><br />
CR o medidas <strong>de</strong> concentraciones <strong>de</strong> actividad en biota (aunque no en <strong>el</strong> primer niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> evaluación).<br />
Para la evaluación dosimétrica, ambas aproximaciones recurren a una simplificación, representando los<br />
organismos como formas sencillas (principalmente <strong>el</strong>ipsoi<strong>de</strong>s). Las tasas <strong>de</strong> dosis absorbidas (Gy por<br />
unidad <strong>de</strong> tiempo) se estiman utilizando coeficientes <strong>de</strong> conversión <strong>de</strong> dosis (DCCs), que r<strong>el</strong>acionan la<br />
tasa <strong>de</strong> dosis absorbida no pon<strong>de</strong>rada con la concentración <strong>de</strong> actividad en un organismo o en <strong>el</strong> medio.<br />
ERICA, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> tener geometrías por <strong>de</strong>fecto y bases <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> DCC asociadas, también permite a<br />
los usuarios <strong>de</strong>finir su propio organismo, aunque con algunas limitaciones <strong>de</strong> tamaño. Ambas<br />
herramientas utilizan factores <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> la radiación para <strong>de</strong>rivar las tasas <strong>de</strong> dosis equivalentes.<br />
Los valores <strong>de</strong> estos factores <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración son diferentes en ambas herramientas, con valores <strong>de</strong> 10 y<br />
20 para emisores alfa y <strong>de</strong> 3 y 1 para emisores beta (baja energía) en ERICA y RESRAD-BIOTA,<br />
respectivamente.<br />
Ninguna <strong>de</strong> las herramientas cuenta con la utilidad <strong>de</strong> realizar evaluaciones temporales o espaciales, algo<br />
que podría implementarse en <strong>el</strong> futuro. Ambas herramientas siguen actualizándose y <strong>de</strong>sarrollándose<br />
periódicamente.<br />
La herramienta RESRAD-BIOTA no permite utilizar en la evaluación los valores <strong>de</strong> concentración en<br />
aire, sino que es necesario disponer <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> los radionucleidos en su<strong>el</strong>o, agua o<br />
sedimento. Este no era <strong>el</strong> caso en la herramienta ERICA, que si permite utilizar los valores <strong>de</strong><br />
1519
concentración en aire, por lo que fue esta la herramienta empleada para realizar la evaluación <strong>de</strong> El<br />
Cabril.<br />
No todos los radionucleidos que pue<strong>de</strong>n liberarse a la atmósfera en operación normal <strong>de</strong> El Cabril (según<br />
<strong>el</strong> informe <strong>de</strong> seguridad) están incluidos en <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> 1 <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> ERICA (Tabla 2). La herramienta<br />
permite añadir nuevos radionucleidos, pero únicamente en los niv<strong>el</strong>es 2 y 3, no en <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> 1. Así pues, la<br />
evaluación en <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> cribado se llevó a cabo teniendo en cuenta únicamente los radionucleidos<br />
contenidos en ERICA. Hay que resaltar que las emisiones <strong>de</strong> los radionucleidos no consi<strong>de</strong>rados en la<br />
evaluación, son muy bajas lo que lleva a pensar que tendrían poco impacto en la biota. En la evaluación<br />
se consi<strong>de</strong>raron todos los grupos <strong>de</strong> animales y plantas contemplados en la herramienta ERICA.<br />
Los resultados <strong>de</strong> la evaluación realizada con la herramienta ERICA mostraron que los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> tasa <strong>de</strong><br />
dosis <strong>de</strong>bida a los diferentes radionucleidos están muy por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> las tasas <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> cribado, con<br />
valores <strong>de</strong> riesgo para distintos animales y plantas muy bajos (Coeficiente <strong>de</strong> riesgo <strong>de</strong> 7,06E -3 ). Estos<br />
resultados, como era <strong>de</strong> esperar ponen <strong>de</strong> manifiesto que <strong>el</strong> impacto en la flora y la fauna como<br />
consecuencia <strong>de</strong> la operación normal <strong>de</strong> El Cabril es <strong>de</strong>spreciable.<br />
4. Conclusiones<br />
Las herramientas ERICA y RESRAD-BIOTA han mostrado ser <strong>de</strong> utilidad para la estimación <strong>de</strong><br />
potenciales riesgos radiológicos en <strong>el</strong> medio ambiente. Como era <strong>de</strong> esperar, la instalación <strong>de</strong> El Cabril en<br />
fase <strong>de</strong> explotación en operación normal, produce emisiones que rin<strong>de</strong>n niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> exposición para la<br />
flora y la fauna inferiores al niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> cribado, no existiendo por tanto un riesgo para las especies<br />
que habitan la zona.<br />
La herramienta ERICA es más “comprensible” y fácil <strong>de</strong> utilizar, por lo que diversos proyectos han<br />
recomendado su uso. A<strong>de</strong>más, incluye la información r<strong>el</strong>ativa a los diferentes estadíos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong><br />
los animales y plantas <strong>de</strong> referencia (RAPs) propuestos por ICRP y las metodologías dosimétricas<br />
utilizadas por <strong>el</strong> Comité 5 <strong>de</strong> ICRP son las mismas que las empleadas en la herramienta ERICA.<br />
1520
Tabla 1. Concentraciones totales en aire a 200 m d<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> emisión, para los distintos<br />
radionucleidos que podrían liberarse <strong>de</strong> El Cabril en fase <strong>de</strong> operación normal.<br />
Radionucleido Bq/m 3<br />
H-3 1.16 E0<br />
C-14 5.51 E-1<br />
P-32 3.91 E-7<br />
Ca-45 1.63 E-7<br />
Fe-55 5.46 E-5<br />
Co57/58 2.57 E-8<br />
Fe-59 1.47 E-6<br />
Ni-59 6.09 E-8<br />
Co-60 1.06 E-4<br />
Ni-63 2.01 E-5<br />
Sr-90 4.24 E-6<br />
Nb-94 1.93 E-9<br />
Tc-99 1.79 E-8<br />
I-125 9.57 E-5<br />
I-129 5.33 E-8<br />
Cs-135 1.79 E-8<br />
Cs-137 4.79 E-4<br />
U-235 1.04 E-9<br />
U-238 8.10 E-9<br />
Pu-238 5.72 E-7<br />
Pu-239 4.01 E-7<br />
Pu-241 1.74 E-5<br />
Pu-242 3.76 E-10<br />
Am-241 4.11 E-7<br />
Am-243 2.77 E-8<br />
Cm-243 2.19 E-10<br />
Cm-244 3.04 E-7<br />
Tabla 2. Radionucleidos que no pudieron ser incluidos en la evaluación , al no estar<br />
contemplados en <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> 1 con la herramienta ERICA.<br />
5. Agra<strong>de</strong>cimientos.<br />
Radionucleido Bq/m 3<br />
Ca-45 1.63 E-7<br />
Fe-55 5.46 E-5<br />
Fe-59 1.47 E-6<br />
Pu-242 3.76 E-10<br />
Am-243 2.77 E-8<br />
El presente trabajo se ha realizado <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> Convenio Marco entre CIEMAT y ENRESA sobre<br />
“Protección Radiológica d<strong>el</strong> Público y <strong>el</strong> Medio Ambiente en la Gestión <strong>de</strong> Residuos Radiactivos”.<br />
1521
6. Bibliografía<br />
[1] ICRP 103. Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Ann ICRP 37(2-4)<br />
2007.<br />
[2] Howard, B.J. Larsson, C-M. (Eds.), The ERICA Project, Environmental risk from ionising contaminants:<br />
assessment and management. Journal of Environmental Radioactivity, 99. 2008.<br />
[3] Beresford, N.A., Brown, J., Copplestone, D., Garnier-Laplace, J., Howard, B.J., Larsson, C-M., Oughton, D.,<br />
Pröhl, G., Zinger, ID-ERICA: An Integrated approach to the assessment and management of environmental risks<br />
from ionising radiation, D<strong>el</strong>iverable of the ERICA project (FI6RCT-2004-508847), Swedish Radiation Protection<br />
Authority, Stockholm, Swe<strong>de</strong>n. http://www.ceh.ac.uk/PROTECT/ERICA d<strong>el</strong>iverables.html., 2007.<br />
[4] Brown, J.E., Alfonso, B., Avila, R., Beresford, N.A., Copplestone, D., Pröhl, G., Ulanovsky, A. The ERICA<br />
Tool. Journal of Environmental Radioactivity, 99, 1371-1383. 2008<br />
[5] USDoE, Radiation protection of the public and the environment, DoE or<strong>de</strong>r 5400.5, United States Department of<br />
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[6] USDoE, A Gra<strong>de</strong>d approach for evaluating radiation doses to aquatic and terrestrial biota. Technical standard<br />
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[7] USDoE, Environmental protection program, DOE Or<strong>de</strong>r 450.1. United States Department of Energy, Washington<br />
D.C. http://www.directives.doe.gov/pdfs/doe/doetext/ neword/450/o4501.pdf 2003.<br />
[8] ENRESA. “Estudio <strong>de</strong> Seguridad. Instalación <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> residuos radiactivos <strong>de</strong> Sierra Albarrana<br />
(Córdoba). Centro <strong>de</strong> almacenamiento El Cabril”. Madrid 1991.<br />
[9] ICRP-38. Radionucli<strong>de</strong> Transformations - Energy and Intensity of Emissions”. Ann. ICRP 11-13, 1983.<br />
1522
CREACIÓN DE UNA ALIANZA EUROPEA EN<br />
RADIOECOLOGÍA<br />
A. Real, J.C. Mora, B. Robles, D. Cancio<br />
CIEMAT. Unidad Protección Radiológica d<strong>el</strong> Público y d<strong>el</strong> Medio Ambiente. Av.<br />
Complutense nº 22. Madrid 28040<br />
RESUMEN<br />
El renovado interés por la energía nuclear <strong>de</strong> los últimos años junto con los retos científicos r<strong>el</strong>acionados<br />
con <strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> combustible nuclear, han hecho que en todo <strong>el</strong> mundo aumente <strong>el</strong> interés por la<br />
radioecología. Sin embargo, es una realidad que las capacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> esta disciplina han ido reduciéndose<br />
<strong>de</strong> forma gradual en las últimas décadas. Esto se <strong>de</strong>be en parte a que <strong>el</strong> colectivo <strong>de</strong> expertos en <strong>el</strong> tema<br />
ha ido disminuyendo, ya que los expertos que han ido jubilándose no han podido en muchos casos ser<br />
reemplazados, al ser cada vez menos numerosos los programas <strong>de</strong> formación en esta disciplina. A esto<br />
hay que sumarle que la financiación <strong>de</strong> proyectos <strong>de</strong> investigación en radioecología se ha reducido<br />
significativamente en muchos países europeos. En este contexto, a mediados <strong>de</strong> 2009 ocho organizaciones<br />
europeas, entre <strong>el</strong>las <strong>el</strong> CIEMAT, crearon la Alianza Europea en Radioecología (ERA). Con <strong>el</strong>lo se<br />
comprometían a integrar parte <strong>de</strong> sus esfuerzos <strong>de</strong> I+D en una Agenda Estratégica <strong>de</strong> Investigación, con<br />
objeto <strong>de</strong> mantener a largo plazo la investigación en esta disciplina. Una <strong>de</strong> las primeras acciones llevadas<br />
a cabo por la Alianza fue presentar una propuesta a la UE, solicitando financiación para la creación <strong>de</strong><br />
una Red <strong>de</strong> Exc<strong>el</strong>encia en Radioecología (STAR, Strategy for Allied Radioecology), <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> VII<br />
Programa Marco <strong>de</strong> EURATOM. Dicha propuesta fue aprobada en diciembre <strong>de</strong> 2010 y <strong>el</strong> proyecto ha<br />
comenzado en febrero <strong>de</strong> 2011. Este trabajo presenta los objetivos y activida<strong>de</strong>s planificadas en la Red <strong>de</strong><br />
exc<strong>el</strong>encia STAR y los planes a medio-largo plazo <strong>de</strong> la Alianza ERA, entre los que se incluye fomentar<br />
la participación <strong>de</strong> otras instituciones internacionales con programas <strong>de</strong> investigación en radioecología.<br />
Palabras claves: Radioecología, protección radiológica; medioambiente.<br />
ABSTRACT<br />
The worldwi<strong>de</strong> renaissance of interest in nuclear power and the scientific challenges r<strong>el</strong>ated to the<br />
nuclear fu<strong>el</strong> cycle (from mining to waste management) have increased the interest on Radioecology.<br />
However, it is a fact that the capabilities of this discipline have gradually <strong>de</strong>cline in recent <strong>de</strong>ca<strong>de</strong>s.<br />
This has happened, in part, because the number of experts in the fi<strong>el</strong>d has <strong>de</strong>clined, since retiring<br />
experts have not been replaced in many cases as a consequence of the reduced offer of training<br />
programmes in this fi<strong>el</strong>d. Besi<strong>de</strong>s, the funding of research projects is at it lowest lev<strong>el</strong> in many<br />
European countries. In this context, in 2009 eight European organizations, including CIEMAT,<br />
created a European Radioecology Alliance (ERA), with the engagement to incorporate part of their<br />
R&D efforts in a common Strategic Research Agenda, in or<strong>de</strong>r to integrate and sustain long-term<br />
research in this discipline. One of the first actions of the Alliance was to present a proposal to the EU<br />
for creating a Network of Exc<strong>el</strong>lence in Radioecology (STAR, Strategy for Allied Radioecology),<br />
un<strong>de</strong>r the Seventh EURATOM Framework Programme. This proposal was approved in December<br />
2010 and the project started in February 2011. This paper presents the objectives and activities of<br />
STAR Network of Exc<strong>el</strong>lence, as w<strong>el</strong>l as the medium- and long-term programme of activities of the<br />
Alliance, including the effort to promote the participation of other institutions around the world<br />
carrying out radioecology research programmes.<br />
Key Words: Radioecology, radiological protection; environment.<br />
1523
1. Introducción.<br />
La radioecología es una ciencia multidisciplinaria que estudia <strong>el</strong> transporte medioambiental, <strong>el</strong> <strong>de</strong>stino<br />
final y los efectos <strong>de</strong> los contaminantes radioactivos en los humanos y la biota. Muchos radioecólogos<br />
han expresado su preocupación <strong>de</strong> que esta ciencia ha venido sufriendo un <strong>de</strong>clive progresivo en las<br />
últimas décadas. En Europa, la radioecología estaba muy bien reconocida y financiada tras <strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong><br />
Chernobyl en 1986. Sin embargo, a medida que la influencia d<strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte disminuía, también los hacía la<br />
financiación <strong>de</strong> proyectos. A esto se sumó la falta <strong>de</strong> apoyo a la energía nuclear en muchos países, lo que<br />
ha llevado a un <strong>de</strong>clive <strong>de</strong> la radioecología. Irónicamente, en la actualidad está teniendo lugar un<br />
resurgimiento d<strong>el</strong> interés por la energía nuclear en todo <strong>el</strong> mundo y existen retos por resolver sobre <strong>el</strong><br />
ciclo d<strong>el</strong> combustible nuclear (<strong>de</strong>s<strong>de</strong> la minería a la gestión <strong>de</strong> los residuos radioactivos), lo que va a<br />
requerir una mayor competencia e investigación en radioecología.<br />
Durante <strong>el</strong> VI Programa Marco <strong>de</strong> la UE, la acción concertada FUTURAE, evaluó la situación <strong>de</strong> la<br />
radioecología en Europa y encontró que esta ciencia:<br />
• estaba fragmentada y existía poca coordinación entre los programas y estrategias nacionales,<br />
• estaba sufriendo una disminución progresiva en su financiación,<br />
• podría verse afectada en <strong>el</strong> futuro cercano por <strong>el</strong> cierre <strong>de</strong> instalaciones importantes y la jubilación <strong>de</strong><br />
profesionales con gran experiencia en <strong>el</strong> tema,<br />
• era necesario reclutar jóvenes científicos que aseguraran la continuidad <strong>de</strong> la experiencia adquirida<br />
durante muchos años en diversas áreas <strong>de</strong> r<strong>el</strong>evancia para la radioecología,<br />
• había que intentar mantener las instalaciones para conservar la capacidad <strong>de</strong> respon<strong>de</strong>r a las<br />
necesida<strong>de</strong>s futuras que la sociedad pudiera tener,<br />
• la radioecología podía verse reforzada si se integraban <strong>de</strong> forma eficaz recursos y experiencia y se<br />
establecían priorida<strong>de</strong>s en los grupos que trabajan en este tema.<br />
Con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> impedir que siguiera produciéndose un <strong>de</strong>clive <strong>de</strong> la radioecología, a mediados <strong>de</strong><br />
2009 ocho instituciones, entre <strong>el</strong>las <strong>el</strong> CIEMAT, crearon la Alianza Europea en Radioecología (ERA).<br />
En <strong>el</strong> acuerdo firmado, las instituciones se comprometen a realizar I+D en radioecología <strong>de</strong> manera<br />
coordinada y sostenible durante los próximos 15-20 años.<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo se presentan las primeras activida<strong>de</strong>s realizadas por la Alianza ERA, con especial<br />
énfasis en la creación <strong>de</strong> la Red <strong>de</strong> Exc<strong>el</strong>encia Europea en Radioecología STAR.<br />
2. Materiales y métodos.<br />
Para alcanzar los objetivos <strong>de</strong> la Alianza, las primeras acciones emprendidas han sido:<br />
� Definir una agenda estratégica <strong>de</strong> investigación conjunta para las instituciones que forman la<br />
Alianza.<br />
� Presentar una propuesta al VII Programa Marco <strong>de</strong> la EURATOM, para conseguir financiación<br />
para la creación <strong>de</strong> una Red <strong>de</strong> Exc<strong>el</strong>encia en Radioecología. La red <strong>de</strong> exc<strong>el</strong>encia en Radioecología<br />
permitiría frenar <strong>el</strong> <strong>de</strong>clive sufrido por la radioecología en las últimas décadas, mediante la integración<br />
<strong>de</strong> una masa crítica <strong>de</strong> recursos y experiencia <strong>de</strong> las nueve instituciones participantes (Tabla 1). El<br />
objetivo era facilitar una integración sostenible a largo plazo <strong>de</strong> la investigación en radioecología <strong>de</strong><br />
Europa. La integración se promoverá mediante las siguientes acciones:<br />
� Desarrollar nuevas líneas <strong>de</strong> investigación utilizando <strong>el</strong> esfuerzo colectivo, mediante un<br />
programa integrado que involucre a diferentes disciplinas científicas.<br />
� Facilitar <strong>el</strong> uso compartido <strong>de</strong> toda una serie <strong>de</strong> infraestructuras y equipamientos.<br />
� Adaptar las instalaciones existentes para promocionar su uso compartido<br />
� Aumentar la movilidad <strong>de</strong> los científicos con experiencia en diversas áreas, mediante programas<br />
<strong>de</strong> intercambio a corto, medio y largo plazo.<br />
� Proporcionar un programa integrado <strong>de</strong> formación y educación.<br />
� Desarrollar métodos virtuales e interactivos <strong>de</strong> trabajo para promover la comunicación.<br />
1524
� Gestionar y usar <strong>de</strong> forma conjunta <strong>el</strong> conocimiento existente a través <strong>de</strong> recogida, organización<br />
y almacenaje <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> forma estandarizada.<br />
Tabla 1. Participantes en la Red <strong>de</strong> Exc<strong>el</strong>encia Europea en Radioecología STAR.<br />
Institución País<br />
Oficina Fe<strong>de</strong>ral <strong>de</strong> Protección Radiológica (BfS) Alemania<br />
Centro <strong>de</strong> Investigación Nuclear B<strong>el</strong>ga (SCK-CEN) Bélgica<br />
Centro <strong>de</strong> Investigaciones Energéticas Medio Ambientales y<br />
España<br />
Tecnológicas (CIEMAT)<br />
Autoridad para la seguridad Radiológica y Nuclear (STUK) Finlandia<br />
Instituto <strong>de</strong> Radioprotección y Seguridad Nuclear (IRSN) Francia<br />
Autoridad <strong>de</strong> Protección Radiológica Noruega (NRPA) Noruega<br />
Universidad <strong>de</strong> Ciencias <strong>de</strong> la Vida Noruega (UMB), Noruega<br />
Consejo <strong>de</strong> Investigación Medio Ambiental (NERC) Reino Unido<br />
Universidad <strong>de</strong> Estocolmo (SU) Suecia<br />
3. Resultados y discusión.<br />
En r<strong>el</strong>ación con la Agenda Estratégica <strong>de</strong> Investigación, si bien se dispone en la actualidad <strong>de</strong> un primer<br />
borrador, <strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> dicha agenda se ira <strong>de</strong>sarrollando y mejorando a través <strong>de</strong> procesos <strong>de</strong> consulta<br />
a la amplia comunidad internacional <strong>de</strong> radioecología, así como a grupos interesados <strong>de</strong> r<strong>el</strong>evancia.<br />
El primer resultado <strong>de</strong> la Alianza ERA ha sido conseguir financiación <strong>de</strong> la UE para crear la Red <strong>de</strong><br />
Exc<strong>el</strong>encia en Radioecología STAR (Strategy for Allied Radioecology) (Figura 1). La propuesta<br />
presentada fue aprobada por la UE en diciembre <strong>de</strong> 2010, comenzando oficialmente <strong>el</strong> proyecto en<br />
febrero <strong>de</strong> 2011. La duración <strong>de</strong> STAR será <strong>de</strong> 54 meses (4 años y medio) y su presupuesto es <strong>de</strong> cerca<br />
<strong>de</strong> 8 millones <strong>de</strong> €, <strong>de</strong> los cuales <strong>el</strong> VII Programa Marco financiará alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> 50% (4 millones <strong>de</strong> €).<br />
STAR<br />
STrategy for Allied Radioecology<br />
Fig. 1. Logotipo <strong>de</strong> la Red <strong>de</strong> Exc<strong>el</strong>encia en Radioecología STAR.<br />
STAR tiene tres importantes líneas <strong>de</strong> investigación que integran distintos ámbitos <strong>de</strong> la radioecología.<br />
Estas líneas tienen los siguientes objetivos científicos y tecnológicos:<br />
� Estudiar la viabilidad <strong>de</strong> integrar las actuales evaluaciones <strong>de</strong> riesgo existentes para humanos y<br />
medio ambiente en una aproximación común.<br />
� Determinar la necesidad o no <strong>de</strong> que los actuales criterios <strong>de</strong> protección radiológica <strong>de</strong>ban<br />
consi<strong>de</strong>rarse en un contexto <strong>de</strong> múltiples contaminantes.<br />
� Aumentar la base científica necesaria para llevar a cabo las extrapolaciones necesarias para <strong>de</strong>rivar<br />
los criterios <strong>de</strong> protección ecológica para poblaciones <strong>de</strong> animales y plantas expuestas a dosis<br />
bajas <strong>de</strong> radiación.<br />
Para ayudar a alcanzar sus objetivos, STAR cuenta con un mecanismo <strong>de</strong> integración muy po<strong>de</strong>roso, la<br />
creación <strong>de</strong> Observatorios para la investigación en radioecología. La i<strong>de</strong>a es que se s<strong>el</strong>eccionen uno o<br />
más emplazamientos contaminados, para que STAR pueda probar hipótesis y aproximaciones<br />
<strong>de</strong>sarrolladas en las distintas líneas <strong>de</strong> investigación. El hecho <strong>de</strong> centrar la investigación en lugares<br />
1525
comunes permitirá mejorar <strong>de</strong> forma iterativa los métodos y mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong>sarrollados durante <strong>el</strong> proyecto,<br />
llevando a una mejor comprensión d<strong>el</strong> comportamiento y los efectos <strong>de</strong> los radionucleidos.<br />
STAR está estructurada en 7 grupos <strong>de</strong> trabajo (Figura 2):<br />
GT-1: Coordinación <strong>de</strong> la red <strong>de</strong> exc<strong>el</strong>encia<br />
GT-2: Integración e infraestructura<br />
GT-3: Integración <strong>de</strong> la protección radiológica <strong>de</strong> humanos y no-humanos<br />
GT-4: Protección radiológica en un contexto <strong>de</strong> múltiples contaminantes<br />
GT-5: Efectos <strong>de</strong> dosis bajas <strong>de</strong> r<strong>el</strong>evancia ecológica<br />
GT-6: Movilidad, formación y educación<br />
GT-7: Diseminación d<strong>el</strong> conocimiento y <strong>de</strong> los datos.<br />
Fig. 2. Descripción <strong>de</strong> los grupos <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> STAR y <strong>de</strong> su r<strong>el</strong>ación con los temas<br />
centrales <strong>de</strong> las evaluaciones <strong>de</strong> riesgo en humano y en <strong>el</strong> medio ambiente.<br />
El GT-1 “Coordinación <strong>de</strong> la red <strong>de</strong> exc<strong>el</strong>encia”, se asegurará <strong>de</strong> que se realizan todas las tareas<br />
<strong>de</strong>talladas en la propuesta <strong>de</strong> manera eficaz y transparente.<br />
El GT-2 “Integración e infraestructuras”, promoverá la integración sostenible a largo plazo <strong>de</strong> la<br />
radioecología entre los participantes <strong>de</strong> STAR. En este grupo una <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s a realizar es <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> una Agenda Estratégica <strong>de</strong> Investigación en radioecología. Asociado con <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong><br />
infraestructuras, <strong>el</strong> GT-2 será responsable <strong>de</strong> analizar y s<strong>el</strong>eccionar emplazamientos reales en los que<br />
po<strong>de</strong>r llevar a cabo proyectos <strong>de</strong> investigación, los <strong>de</strong>nominados Observatorios para la investigación en<br />
radioecología. La investigación realizada en estos emplazamientos comunes permitirá una mejora<br />
iterativa <strong>de</strong> los métodos y mod<strong>el</strong>os utilizados en radioecología, llevando a un mejor entendimiento d<strong>el</strong><br />
comportamiento y los efectos <strong>de</strong> los radionucleidos. Todos los datos obtenidos en estos observatorios<br />
estarán accesibles en <strong>el</strong> portal <strong>de</strong> STAR que se creará en internet. A lo largo <strong>de</strong> los años, <strong>el</strong> esfuerzo<br />
colectivo permitirá disponer <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> datos europeos <strong>de</strong> gran valor <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> los<br />
Observatorios. Este esfuerzo conjunto, permitirá maximizar que los datos y los recursos sean compartidos<br />
y proporcionará unos emplazamientos exc<strong>el</strong>entes para que se formen tanto estudiantes como<br />
investigadores. Está previsto organizar un Taller abierto, para discutir aqu<strong>el</strong>los emplazamientos más<br />
a<strong>de</strong>cuados para los objetivos perseguidos así ayudar a <strong>de</strong>finir los emplazamientos idóneos para que se<br />
conviertan en Observatorios. La producción conjunta <strong>de</strong> datos, combinado con <strong>el</strong> menor esfuerzo<br />
requerido para acce<strong>de</strong>r a toda la información es una aproximación innovadora que tendrá como resultado<br />
un alto grado <strong>de</strong> integración entre los participantes, la cual no ha sido utilizada hasta <strong>el</strong> momento. Otros<br />
científicos, <strong>de</strong> otras disciplinas, se verán atraídos por la abundancia <strong>de</strong> datos, viéndose alentados a<br />
participar en <strong>el</strong> trabajo <strong>de</strong> los Observatorios.<br />
1526
Tres grupos <strong>de</strong> trabajo en STAR están centrados en investigación: GT-3 “Integración <strong>de</strong> la protección<br />
radiológica <strong>de</strong> humanos y no-humanos”, GT-4 “Protección radiológica en un contexto <strong>de</strong> múltiples<br />
contaminantes” y GT-5 “Efectos <strong>de</strong> dosis bajas <strong>de</strong> r<strong>el</strong>evancia ecológica”. Estos GTs están<br />
interconectados y forman <strong>el</strong> núcleo d<strong>el</strong> programa conjunto <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s. La integración entre <strong>el</strong>los se<br />
verá reforzada al compartir protocolos, diseños experimentales, organismos a utilizar en los estudios<br />
experimentales, usar <strong>de</strong> herramientas y métodos complementarios y por <strong>el</strong> trabajo realizado por los tres<br />
grupos en los Observatorios. También se fomentará en todos <strong>el</strong>los la transferencia <strong>de</strong> tecnología y <strong>de</strong><br />
experiencia.<br />
El GT-6 “Movilidad, formación y educación” tiene <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> fomentar <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo y asegurar la<br />
sostenibilidad <strong>de</strong> una plataforma europea <strong>de</strong> formación en radioecología, que sea atractiva para los<br />
licenciados y con <strong>el</strong>lo permita mantener un colectivo <strong>de</strong> trabajadores en radioecología <strong>de</strong> alto niv<strong>el</strong>, que<br />
permita enfrentarse a las necesida<strong>de</strong>s sociales y económicas asociadas con la ciencia nuclear. Durante los<br />
cuatro años y medio que durará STAR, está previsto organizar cursos <strong>de</strong> formación dirigidos a diferentes<br />
colectivos (estudiantes pre- y post-doctorales, grupos interesados). Este grupo <strong>de</strong> trabajo también se<br />
encargará <strong>de</strong> fomentar la movilidad entre los participantes, <strong>de</strong>sarrollando un plan que permita mantener<br />
esta movilidad a largo plazo.<br />
Por ultimo, <strong>el</strong> GT-7 “Diseminación d<strong>el</strong> conocimiento y <strong>de</strong> los datos” facilitará la comunicación e<br />
interacción <strong>de</strong> STAR con <strong>el</strong> amplio colectivo <strong>de</strong> profesionales <strong>de</strong>dicados a la radioecología mediante la<br />
creación <strong>de</strong> un portal en internet. También establecerá los mecanismos más a<strong>de</strong>cuados ara que STAR<br />
pueda difundir sus activida<strong>de</strong>s y resultados e interaccionar con otros investigadores<br />
STAR contará con un Pan<strong>el</strong> <strong>de</strong> expertos in<strong>de</strong>pendientes, que se encargará tanto <strong>de</strong> hacer un seguimiento<br />
<strong>de</strong> la evolución <strong>de</strong> los trabajos realizados por la Red <strong>de</strong> exc<strong>el</strong>encia, como <strong>de</strong> realizar recomendaciones<br />
para un mejor funcionamiento <strong>de</strong> STAR. Este grupo no tendrá po<strong>de</strong>r <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisión sobre STAR (Figura 3).<br />
Fig. 3. R<strong>el</strong>ación entre distintas estructuras administrativas y <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la Red <strong>de</strong><br />
Exc<strong>el</strong>encia STAR y su conexión con algunos componentes externos.<br />
1527
4. Conclusiones<br />
La Alianza en Radioecología, recientemente creada en Europa preten<strong>de</strong> evitar que las capacida<strong>de</strong>s en esta<br />
disciplina sigan fragmentándose, como ha venido ocurriendo en los últimos años. Ha comenzado a<br />
<strong>el</strong>aborar una Agenda Estratégica <strong>de</strong> Investigación, con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> aunar esfuerzos y optimizar <strong>el</strong> uso<br />
<strong>de</strong> recursos tanto humanos como materiales. Una <strong>de</strong> las primeras acciones <strong>de</strong> la Alianza fue presentar una<br />
propuesta a la UE para solicitar financiación para la creación <strong>de</strong> una Red <strong>de</strong> Exc<strong>el</strong>encia Europea en<br />
Radioecología. Dicha propuesta fue aceptada en <strong>el</strong> VII Programa Marco <strong>de</strong> EURATOM, y oficialmente la<br />
Red STAR (Strategic Allied Radioecology) comenzó a trabajar en febrero <strong>de</strong> 2011, finalizando en cuatro<br />
años y medio. A través <strong>de</strong> STAR se ha adquirido <strong>el</strong> compromiso <strong>de</strong> aunar esfuerzos y a fomentar la<br />
sostenibilidad <strong>de</strong> la investigación en Radioecología en Europa. Pero, <strong>el</strong> objetivo a largo plazo <strong>de</strong> la<br />
Alianza, es que esta sostenibilidad sea una realidad a niv<strong>el</strong> internacional, haciendo partícipe a todas<br />
aqu<strong>el</strong>las instituciones interesadas en seguir <strong>de</strong>sarrollando tareas <strong>de</strong> investigación en Radioecología.<br />
1528
IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA TLD HIPERSENSIBLE EN EL<br />
LABORATORIO DE DOSIMETRÍA AMBIENTAL DEL CIEMAT<br />
R. Rodríguez Jiménez, A.M. Romero Gutiérrez, J.L. López Moyano<br />
CIEMAT, Dosimetría <strong>de</strong> Radiaciones Ionizantes<br />
RESUMEN<br />
Los programas <strong>de</strong> vigilancia <strong>de</strong> trabajadores y d<strong>el</strong> público expuestos a radiaciones ionizantes en <strong>el</strong><br />
entorno <strong>de</strong> las instalaciones requieren la evaluación <strong>de</strong> dosímetros ambientales y <strong>de</strong> área en <strong>el</strong><br />
emplazamiento. El Laboratorio <strong>de</strong> Dosimetría Ambiental y <strong>de</strong> Área (LDA) d<strong>el</strong> Ciemat lleva a cabo<br />
estos controles en <strong>el</strong> ámbito <strong>de</strong> los programas <strong>de</strong> vigilancia <strong>de</strong> instalaciones nucleares y radiactivas. El<br />
LDA d<strong>el</strong> Ciemat cuenta para <strong>el</strong>lo con sistemas <strong>de</strong> lectura <strong>de</strong> dosímetros termoluminiscentes (DTL). El<br />
trabajo muestra los ensayos realizados y los resultados obtenidos para la puesta a punto <strong>de</strong> un sistema<br />
DTL hipersensible basado en <strong>el</strong> material LiF:Mg,Cu,P.<br />
Palabras claves: Progamas <strong>de</strong> vigilancia, dosimetría ambiental, dosímetros termoluminiscentes.<br />
ABSTRACT<br />
Monitoring programs for workers and for people expossed to ionizing radiation around the facilities<br />
require the assesment of environmental and area dosimeters at the site. The Environmental and Area<br />
Dosimetry Laboratory in Ciemat achieves these controls in the fi<strong>el</strong>d of the monitoring programs for<br />
nuclear and radiactive facilities. The dosimetry laboratory has different types of thermoluminiscence<br />
dosimeters (TLD). This job let to show you the test performance and results obtained for starting<br />
whith a hypersensitive TLD system based on the material LiF.Mg,Cu,P.<br />
Key Words: Monitoring programs, environmental dosimetry, thermoluminiscence dosimeters.<br />
1. Introducción.<br />
La experiencia d<strong>el</strong> Laboratorio <strong>de</strong> Dosimetría Ambiental y <strong>de</strong> Area (LDA) d<strong>el</strong> Ciemat en la utilización<br />
<strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> dosimetría termluminiscente (TL), particularmente con TLD-100 y GR-200, ha<br />
propiciado la utilización <strong>de</strong> estos materiales TL para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la dosis equivalente<br />
ambiental H*(10) en los controles <strong>de</strong> dosimetría ambiental y <strong>de</strong> área que viene realizando. El presente<br />
trabajo muestra los materiales y métodos empleados con <strong>el</strong> sistema GR-200, y <strong>de</strong>staca varios ensayos<br />
realizados en base a la norma y la recopilación <strong>de</strong> la información <strong>de</strong> mayor interés con que ya contaba<br />
<strong>el</strong> laboratorio. Los resultados obtenidos se han empleado para la validación d<strong>el</strong> método que permite<br />
<strong>de</strong>terminar la dosis equivalente ambiental, H*(10), con <strong>el</strong> sistema GR-200.<br />
2. Material y métodos.<br />
El LDA dispone <strong>de</strong> los siguientes medios técnicos para <strong>el</strong> tratamiento y lectura <strong>de</strong> los DTL hipersensibles<br />
GR-200 (LiF:Mg,Cu,P), fabricados por la compañía China Conqueror Electronics Ltd.<br />
- Hornos PTW-TLDO para <strong>el</strong> tratamiento térmico y borrado <strong>de</strong> los <strong>de</strong>tectores,<br />
- Irradiador beta Harshaw 2000-DI para verificación y control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> sistema,<br />
- Sistema lector Harshaw-Thermo 5500 y software <strong>de</strong> control WinREMs<br />
La acreditación <strong>de</strong> los laboratorios <strong>de</strong> acuerdo con la norma ISO 17025:2005 [1], proceso en <strong>el</strong> cual se<br />
encuentra actualmente inmerso <strong>el</strong> LDA d<strong>el</strong> Ciemat, requiere la validación d<strong>el</strong> método empleado, la cual<br />
se ha basado en la norma IEC 1066:1991 [2], y que incluye entre otros, la realización <strong>de</strong> los siguientes<br />
ensayos.<br />
En todas las fórmulas que aparecen en los ensayos mencionados, se utilizan los siguientes símbolos:<br />
� E, valor evaluado<br />
� E , valor medio <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> medidas<br />
� STD, <strong>de</strong>sviación estándar d<strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> medidas<br />
1529
� Is , límite <strong>de</strong> confianza al 95% <strong>de</strong> la <strong>de</strong>sviación estándar <strong>de</strong> n medidas (expresión a)<br />
I s ( n)<br />
� tn<br />
�<br />
0,<br />
5<br />
� STD<br />
n �1<br />
� Im , límite <strong>de</strong> confianza al 95% <strong>de</strong> la media <strong>de</strong> n medidas (expresión b)<br />
I<br />
m<br />
t<br />
( n)<br />
�<br />
n<br />
� STD<br />
n<br />
� tn, valor d<strong>el</strong> parámetro t <strong>de</strong> Stu<strong>de</strong>nt para n-1 grados <strong>de</strong> libertad<br />
a) Homogeneidad.<br />
El valor evaluado por cualquier dosímetro en un lote no diferirá d<strong>el</strong> valor evaluado por cualquier<br />
otro dosímetro d<strong>el</strong> lote en más d<strong>el</strong> 30% para una dosis igual a 10 veces <strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección.<br />
El ensayo consiste en preparar, irradiar y leer todos los dosímetros <strong>de</strong> un lote a un valor <strong>de</strong> dosis<br />
en torno a 100 µSv (1 semana <strong>de</strong> exposición) y comprobar se cumple la expresión (1)<br />
E<br />
� E<br />
E<br />
max min �<br />
min<br />
0,<br />
3<br />
b) Reproducibilidad.<br />
El coeficiente <strong>de</strong> variación no exce<strong>de</strong>rá d<strong>el</strong> 7.5% para cada dosímetro individualmente ni para <strong>el</strong><br />
lote <strong>de</strong> dosímetros durante 10 procesos consecutivos <strong>de</strong> preparación, irradiación a 50 µSv y<br />
lectura d<strong>el</strong> lote <strong>de</strong> dosímetros.<br />
El ensayo consite en preparar, irradiar y leer un grupo <strong>de</strong> n dosímetros a una dosis <strong>de</strong> 50 µSv.<br />
Repetir esta operación 10 veces y comprobar que para cada una <strong>de</strong> las 10 irradiaciones, la<br />
reproducibilidad d<strong>el</strong> lote (RL) cumple la expresión (2). Comprobar que para cada dosímetro, la<br />
reproducibilidad d<strong>el</strong> dosímetro (RD) en las 10 irradiaciones consecutivas cumple la expresión<br />
(3).<br />
�<br />
�<br />
10<br />
�<br />
1 10<br />
i<br />
STDi<br />
I<br />
RL<br />
E<br />
STD j � I<br />
RD �<br />
E<br />
j<br />
si<br />
sj<br />
�<br />
0,<br />
075<br />
� 0,<br />
075<br />
c) Dosis Residual.<br />
Tras la irradiación d<strong>el</strong> dosímetro a 10 mSv,<br />
1) El umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección permanecerá inferior a los valores requeridos por la norma<br />
2) La respuesta no variará más d<strong>el</strong> 10% para una dosis impartida <strong>de</strong> 0,2 mSv.<br />
El ensayo consiste en estudiar los efectos en:<br />
1) El umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección. Para <strong>el</strong>lo, preparar, irradiar y leer un grupo <strong>de</strong> n dosímetros a un<br />
valor <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> 10 mSv. Realizar <strong>el</strong> ensayo d<strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección.<br />
2) La respuesta. Para <strong>el</strong>lo, preparar, irradiar y leer <strong>el</strong> mismo grupo <strong>de</strong> n dosímetros utilizados<br />
en <strong>el</strong> ensayo anterior a una dosis <strong>de</strong> 0,2 mSv. Comprobar que se cumple la expresión (4).<br />
E � I<br />
0, 90 � �1,<br />
10<br />
C<br />
(a)<br />
(b)<br />
(1)<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4)<br />
1530
d) Respuesta energética.<br />
La respuesta no exce<strong>de</strong>rá d<strong>el</strong> valor <strong>de</strong> referencia más <strong>de</strong> un factor 2 en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> energías<br />
fotónicas comprendido entre 30 keV y 80 KeV, y no variará más d<strong>el</strong> 30% en <strong>el</strong> rango<br />
comprendido entre 80 keV y 3 MeV.<br />
El ensayo consiste en preparar, irradiar y leer tres grupos <strong>de</strong> n dosímetros a una dosis <strong>de</strong><br />
aproximadamente 10 mSv, usando las siguientes calida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> radiación:<br />
- Grupo 2: radiación <strong>de</strong> referencia en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> 30-40 keV<br />
- Grupo 3: radiación <strong>de</strong> referencia en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> 80-100 keV<br />
- Grupo 4: 137Cs ó 60Co<br />
Para cada grupo i (2, 3 y 4), comprobar que se cumplen las expresiones (5) y (6).<br />
E i � Ii<br />
0, 7 � �1,<br />
3<br />
C<br />
E i � I i<br />
� 2<br />
C<br />
e) Linealidad<br />
(i = 2)<br />
(i = 3, 4)<br />
La respuesta no diferirá en más <strong>de</strong> un 10% en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> dosis comprendido entre 10 µSv y 100<br />
mSv para la magnitud H*(10).<br />
El ensayo consiste en preparar, irradiar y leer cinco grupos <strong>de</strong> n dosímetros a los siguientes<br />
valores <strong>de</strong> dosis:<br />
H*(10) = 0,01 mSv, 0,1 mSv, 1 mSv, 10 mSv y 100 mSv, y comprobar que se cumple la<br />
expresión (7).<br />
Ei<br />
� Ii<br />
0, 90 � �1,<br />
10<br />
C<br />
3. Resultados y discussion<br />
i<br />
Se presentan a continuación los resultados obtenidos para los ensayos mencionados.<br />
a) Homogeneidad (lote dosímetros)<br />
Se efectuaron ensayos <strong>de</strong> homogeneidad <strong>de</strong> acuerdo con <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> calibración<br />
individual <strong>de</strong> los dosímetros GR-200, impartiéndose dosis <strong>de</strong> 150 µSv. La figura 1 muestra los<br />
resultados obtenidos <strong>de</strong> la homogeneidad y d<strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> variación (CV) para la lectura <strong>de</strong><br />
los dosímetros empleados en la calibración <strong>de</strong> los lectores Thermo 5500 durante los últimos<br />
años.<br />
(5)<br />
(6)<br />
(7)<br />
1531
Lectura Promedio<br />
400000<br />
350000<br />
300000<br />
250000<br />
200000<br />
150000<br />
b) Reproducibilidad (sistema lectura)<br />
Homogeneidad GR-200 (Calibración Lector Thermo 5500)<br />
15/04/2008 17/09/2009 14/09/2010<br />
Fecha<br />
Lectura Promedio Homogeneidad C.V.<br />
Fig. 1. Homogeneidad d<strong>el</strong> lote <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> calibración d<strong>el</strong> lector Thermo 5500.<br />
Se efectuaron ensayos <strong>de</strong> reproducibilidad <strong>de</strong> acuerdo con <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> calibración<br />
individual <strong>de</strong> los dosímetros GR-200, impartiéndose dosis <strong>de</strong> 150 µSv. La figura 2 muestra los<br />
resultados obtenidos <strong>de</strong> la reproducibilidad d<strong>el</strong> lote (RL) y d<strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong> variación (CV)<br />
para la lectura <strong>de</strong> los dosímetros empleados en la calibración <strong>de</strong> los lectores Thermo 5500<br />
durante los últimos años.<br />
Lectura Promedio<br />
tras irradiación 150 µSv (5v.)<br />
400000<br />
350000<br />
300000<br />
250000<br />
200000<br />
150000<br />
100000<br />
50000<br />
0<br />
Reproducibilidad GR-200 (Calibración Lector Thermo 5500)<br />
15/04/2008 17/09/2009 14/09/2010<br />
Fecha<br />
Lectura Promedio RL C.V.<br />
Fig. 2. Reproducibilidad y CV <strong>de</strong> dosímetros <strong>de</strong> calibración d<strong>el</strong> lector Thermo 5500.<br />
c) Dosis residual (umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección y efecto en la respuesta)<br />
40%<br />
35%<br />
30%<br />
25%<br />
20%<br />
15%<br />
10%<br />
5%<br />
0%<br />
10%<br />
9%<br />
8%<br />
7%<br />
6%<br />
5%<br />
4%<br />
3%<br />
2%<br />
1%<br />
0%<br />
Homog. y C.V. (%)<br />
RL y C.V. (%)<br />
1532
Se prepararon 5 <strong>de</strong>tectores GR-200, se irradiaron a 10 mSv, se borraron en horno y se leyeron.<br />
Se muestra en la figura 3 los resultados obtenidos.<br />
EFECTO EN EL UMBRAL DE DETECCIÓN:<br />
1) Calibración <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores (PT LDA 202)<br />
ANTES: FCI (µSv/cta) µSv 2) Ensayo RESIDUO: borrado en horno, irradiación JLS a 10 mSv,<br />
1 0,000652 0,22 borrado en horno y lectura<br />
2 0,000704 0,31<br />
3 0,000670 0,20 RESULTADO DEL EFECTO en <strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección tras 10 mSv:<br />
4 0,000716 0,22 Ensayo (IEC 1066): 0,20 < H = 10µSv CUMPLE<br />
5 0,000641 0,10 t-stu<strong>de</strong>nt n=5 2,78 Dosímetro GR-200<br />
6 0,00067 11268 STDn-1: 0,07<br />
7 0,00068 10809<br />
8 0,00070 10757<br />
FCI µSv<br />
Promedio: 0,00068 0,21<br />
sigma n-1: 0,00003 0,07<br />
C.V. 5% 35%<br />
Fig. 3. Efecto en <strong>el</strong> umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección tras irradiación a 10 mSv.<br />
Se prepararon a continuación los mismos <strong>de</strong>tectores GR-200 y se calibraron <strong>de</strong> acuerdo con <strong>el</strong><br />
procedimiento establecido. Se muestra en la figura 4 los resultados obtenidos.<br />
EFECTO EN LA RESPUESTA:<br />
FCI<br />
ANTES:<br />
U(k=1)<br />
DESPUÉS:<br />
H*(10) U(k=1)<br />
3) Calibración <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores (PR LDA 202) (µSv/cta) µSv/cta (µSv) µSv<br />
1 0,000652 0,000024 148 6<br />
RESULTADO DEL EFECTO en la respuesta tras: 148 µSv 2 0,000704 0,000026 135 5<br />
Ii (µSv) = 7 (Intervalo <strong>de</strong> confianza: 95%) 3 0,000670 0,000025 146 5<br />
H*(10) (µSv) = 142 Dosímetro GR-200 4 0,000716 0,000027 137 5<br />
0,90 < 1,02 < 1,10 CUMPLE 5 0,000641 0,000024 146 5<br />
0,90 < 0,92 < 1,10 CUMPLE 6 0,000672 0,000025 142 5<br />
t-stu<strong>de</strong>nt n=5 2,78 7 0,000677 0,000025 144 5<br />
8 0,000701 0,000026 154 6<br />
d) Respuesta energética (calida<strong>de</strong>s ISO, Cs-137 y Co-60)<br />
Se efectuaron los ensayos <strong>de</strong> respuesta fotónica d<strong>el</strong> material GR-200 para las siguientes<br />
calida<strong>de</strong>s [3]:<br />
a. ISO-4037 <strong>de</strong> rayos X, impartidas en <strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> metrología d<strong>el</strong> INTE-UPC: N-40,<br />
N-60, N-80, N-100, N-120, N-150, N-200, N-250 y N-300,<br />
b. Haces colimados <strong>de</strong> radiación gamma d<strong>el</strong> laboratorio <strong>de</strong> metrología d<strong>el</strong> INTE-UPC:<br />
Fuentes <strong>de</strong> Cs-137 y Co-60.<br />
Se empleó como magnitud <strong>de</strong> referencia Kerma en Aire, impartiéndose 600µGy en cada<br />
irradiación. Se muestran los resultados obtenidos en la tabla 1.<br />
Tabla 1 Respuesta en función <strong>de</strong> la energía f(E) d<strong>el</strong> GR-200<br />
Calidad Radiación Energía Media f(E),GR-200<br />
(KeV)<br />
(LiF:Mg,Cu,P)<br />
N-40 33 1,14±0,02<br />
N-100 83 0,89±0,02<br />
N-120 100 0,84±0,02<br />
Cs-137 662 1,00±0,02<br />
Co-60 1250 1,01±0,02<br />
e) Linealidad (Respuesta en función <strong>de</strong> la dosis)<br />
FCI µSv<br />
Promedio: 0,00068 142<br />
sigma n-1: 0,00003 6<br />
C.V. 5% 4%<br />
Fig. 4. Efecto en la respuesta tras irradiación a 10 mSv y ensayo umbral <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección.<br />
1533
Se efectuaron ensayos <strong>de</strong> linealidad <strong>de</strong> acuerdo con <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> calibración <strong>de</strong> los<br />
lectores para las siguientes dosis en términos <strong>de</strong> H*(10):<br />
0,025 mSv, 0,050 mSv, 0,1 mSv, 0,250 mSv, 0,5 mSv<br />
Se muestra en la figura 5 los resultados obtenidos con <strong>el</strong> lector Thermo 5500 <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> año 2008.<br />
1,10<br />
1,05<br />
1,00<br />
0,95<br />
0,90<br />
Linealidad GR-200 en lector Thermo 5500 (2008-2010)<br />
25 50 100 200 500<br />
H*(10), µSv<br />
15/04/2008 16/09/2009 14/09/2010<br />
Fig. 5. Calibración <strong>de</strong> lector Thermo 5500 (2008-2010)<br />
A<strong>de</strong>más, se ha tenido que tener en cuenta otros factores <strong>de</strong> influencia en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> lectura, entre los<br />
que cabe <strong>de</strong>stacar:<br />
f) Tratamientos y borrados térmicos en hornos.<br />
La preparación <strong>de</strong> los dosímetros GR-200, antes <strong>de</strong> su irradiación o exposición en campo, se<br />
efectúa en horno con un borrado térmico específico.<br />
El borrado térmico en horno para GR-200 se establece con <strong>el</strong> propósito <strong>de</strong> vaciar y restablecer<br />
las trampas d<strong>el</strong> material.<br />
El tratamiento térmico previo a la lectura <strong>de</strong> cada material TL se establece con <strong>el</strong> propósito <strong>de</strong>:<br />
a. Eliminar los picos <strong>de</strong> baja temperatura que se presentarían en la curva <strong>de</strong> luz y<br />
b. Mantener un único pico cuya señal <strong>de</strong> luz es la que <strong>de</strong>termina la dosis.<br />
El ensayo consiste en procesar 3 <strong>de</strong>tectores GR-200 d<strong>el</strong> siguiente modo:<br />
1. Borrado en lector, irradiación y lectura<br />
2. Borrado en horno, irradiación y lectura<br />
3. Borrado en horno, irradiación, tratamiento previo a lectura y lectura<br />
El resultado d<strong>el</strong> ensayo <strong>de</strong>termina la bondad d<strong>el</strong> borrado y <strong>de</strong> los tratamientos térmicos si<br />
cumplen los propósitos mencionados.<br />
g) Ciclos <strong>de</strong> calentamiento en los lectores.<br />
La lectura <strong>de</strong> los dosímetros se efectúa en equipos lectores, capaces <strong>de</strong> establecer un ciclo <strong>de</strong><br />
calentamiento específico para cada material TL. Por <strong>el</strong>lo, es preciso ajustar previamente <strong>el</strong> ciclo<br />
<strong>de</strong> calentamiento <strong>de</strong> cada material TL, <strong>de</strong> acuerdo con <strong>el</strong> procedimiento establecido. Los lectores<br />
Harshaw-Thermo 5500 emplean un subsistema <strong>de</strong> calentamiento que mediante <strong>el</strong> software que<br />
controla la lectura permite establecer los parámetros temperatura inicial <strong>de</strong> calentamiento (ºC),<br />
tasa <strong>de</strong> calentamiento en ºC/s y temperatura máxima o <strong>de</strong> pico, Tp, en ºC. La combinación <strong>de</strong><br />
estos parámetros permite establecer <strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> calentamiento correspondiente (lineal+plateau).<br />
Se comprueba <strong>el</strong> correcto funcionamiento d<strong>el</strong> lector y se verifica <strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> calentamiento para<br />
<strong>el</strong> material GR-200:<br />
a. Se comprueban los parámetros básicos d<strong>el</strong> lector, <strong>de</strong> acuerdo con <strong>el</strong> procedimiento<br />
correspondiente <strong>de</strong> operación: presión <strong>de</strong> gas nitrógeno, temperatura d<strong>el</strong> enfriador, rango <strong>de</strong><br />
operación <strong>de</strong> la tensión d<strong>el</strong> fototubo, la corriente oscura y la luz <strong>de</strong> referencia,<br />
1534
. Se visualiza <strong>el</strong> perfil completo <strong>de</strong> la curva <strong>de</strong> integración <strong>de</strong> dosis <strong>de</strong> los dosímetros leídos<br />
(Figura 6) con/sin <strong>de</strong>splazamientos y se verifica <strong>el</strong> cociente Lectura/Residuo (tabla 2)<br />
c. Se ajustaría, si fuera <strong>el</strong> caso, <strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> calentamiento que no estuviera optimizado<br />
El resultado <strong>de</strong> los ensayos <strong>de</strong>termina los parámetros d<strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> calentamiento.<br />
20000<br />
16000<br />
12000<br />
8000<br />
4000<br />
0<br />
Tabla 2. Verificación señal óptima d<strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> calentamiento (GR-200)<br />
GR-200<br />
(Tp=275ºC)<br />
Señal / Residuo<br />
21 ºC/s 227<br />
19 ºC/s 233<br />
15 ºC/s 305<br />
12 ºC/s 132<br />
8 ºC/s 115<br />
Se ha verificado <strong>el</strong> valor óptimo <strong>de</strong> los parámetros d<strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> calentamiento para <strong>el</strong> material GR-200; sin<br />
<strong>de</strong>splazamientos <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> luz en tandas sucesivas d<strong>el</strong> mismo DTL y con la máxima r<strong>el</strong>ación señal<br />
/ residuo para <strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> calentamiento establecido (Pre=50ºC, Tp=275ºC y TC=15ºC/s).<br />
La respuesta r<strong>el</strong>ativa d<strong>el</strong> material GR-200 para fotones <strong>de</strong> baja energía es sensiblemente menor que la d<strong>el</strong><br />
TLD-100 [3]. Se ha comprobado en situaciones reales [4] que la utilización conjunta <strong>de</strong> ambos materiales<br />
TLD-100 y GR-200 permite <strong>de</strong>tectar posibles exposiciones a fuentes gamma <strong>de</strong> baja energía en niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
radioprotección.<br />
4. Conclusiones<br />
Curvas <strong>de</strong> luz GR-200, Ciclo 2 (Tp=275, TC=15ºC/s)<br />
1 19 37 55 73 91 109 127 145 163 181 199<br />
Tanda 1 DTL1 Tanda 2 DTL1 Tanda 3 DTL1<br />
Fig. 6. Verificación <strong>de</strong> curvas <strong>de</strong> luz con <strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> calentamiento d<strong>el</strong> GR-200<br />
Los ensayos realizados satisfacen los criterios <strong>de</strong> aceptación que establece la norma IEC [2]. El nuevo<br />
procedimiento general d<strong>el</strong> LDA d<strong>el</strong> Ciemat implementa <strong>el</strong> sistema GR-200 para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la<br />
dosis equivalente ambiental H*(10).<br />
1535
BIBLIOGRAFÍA<br />
[1] ISO/IEC Standard 17025. General requirements for the competence of testing and calibration laboratories (2005)<br />
[2] International Electrotechnical Commission, IEC 1066. Thermoluminescence dosimetry systems for personal and<br />
environmental monitoring (1991).<br />
[3] Sáez-Vergara, J.C. et al. Photon energy response matrix for environmental monitoring systems based on<br />
LiF:Mg,Ti and hypersensitive phosphors (LiF:Mg,Cu,P and α-Al2O3:C). ] Rad. Protect. And Dosim. 85, Nos 1-4, pp<br />
207-211 (1999)<br />
[4] Rodríguez, R. et al. Influencia <strong>de</strong> la diferente respuesta energética <strong>de</strong> dos materiales TL (LiF:Mg,Ti y<br />
LiF:Mg,Cu,P) en la evaluación <strong>de</strong> la dosis equivalente ambiental en escenarios reales. Radioprotección, nº 53, Vol.<br />
XIV, 182-184 (2007).<br />
1536
ANÁLISIS DE INCERTIDUMBRES EN LAS EVALUACIONES DE<br />
LA DOSIS AL PÚBLICO: CROM PROBABILISTA<br />
Juan C. Mora 1� , Beatriz Robles 1 David Cortés 2 , Jesus Rodriguez 1<br />
1 CIEMAT, Unidad <strong>de</strong> Protección Radiológica d<strong>el</strong> Público y d<strong>el</strong> Medio Ambiente. Avda.<br />
Complutense, 22. 28040 Madrid<br />
2 ETSII- UPM. Dpto. <strong>de</strong> Automática, Ingeniería Electrónica e Informática Industrial.<br />
C/José Gutierrez Abascal, 2. 28006 Madrid<br />
RESUMEN<br />
El año 2001 <strong>el</strong> OIEA publicó <strong>el</strong> documento Safety Report Series No 19, don<strong>de</strong> se <strong>de</strong>scriben<br />
mod<strong>el</strong>os genéricos para su uso en las evaluaciones <strong>de</strong> la dosis efectiva <strong>de</strong>bida al vertido, en<br />
operación normal, <strong>de</strong> radionucleidos proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> instalaciones nucleares o radiactivas. En ese<br />
documento se <strong>de</strong>scribe la aproximación gradual para evaluar la dosis efectiva al público tal y como<br />
se recomienda por diferentes organismos, incluidos la ICRP y <strong>el</strong> OIEA. Esta aproximación<br />
presenta soluciones que parten <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los más sencillos mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> criba a mod<strong>el</strong>os más<br />
complejos, que utilizan un mayor número <strong>de</strong> parámetros locales. En ese periodo nuestro grupo en<br />
CIEMAT, junto a la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Madrid, comenzó <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> un código<br />
computacional llamado CROM, que implementa dichos mod<strong>el</strong>os. En 2004 se <strong>de</strong>cidió transferir<br />
dicho código, en su versión <strong>de</strong>terminista al OIEA, quien encargó una evaluación d<strong>el</strong> mismo al<br />
HPA (RPD-EA-11-2005) y comenzó su distribución mundial en <strong>el</strong> año 2006. Esta versión d<strong>el</strong><br />
CROM, como otros códigos que <strong>de</strong>vu<strong>el</strong>ven solo resultados <strong>de</strong>terministas, están indicados para ser<br />
utilizados usando hipótesis y parámetros conservadores, lo cual resulta útil en un amplio rango <strong>de</strong><br />
aplicaciones.<br />
Sin embargo, si se realizan evaluaciones <strong>de</strong> la dosis efectiva al público utilizando hipótesis,<br />
mod<strong>el</strong>os o parámetros menos conservadores, se <strong>de</strong>ben estimar o calcular las incertidumbres y<br />
variabilida<strong>de</strong>s asociadas a los resultados. Un método recomendado y ampliamente utilizado para la<br />
propagación <strong>de</strong> las incertidumbres en los mod<strong>el</strong>os matemáticos numéricos es <strong>el</strong> <strong>de</strong> montecarlo, que<br />
utiliza distribuciones generadas aleatoriamente para <strong>de</strong>finir los parámetros en lugar <strong>de</strong> utilizar<br />
valores únicos como entrada a los mod<strong>el</strong>os.<br />
Por ese motivo, la evolución lógica d<strong>el</strong> código conllevó la implementación en <strong>el</strong> código <strong>de</strong> dichos<br />
métodos <strong>de</strong> montecarlo, también llamados probabilistas. Por <strong>el</strong>lo se ha <strong>de</strong>sarrollado una nueva<br />
versión d<strong>el</strong> CROM capaz <strong>de</strong> realizar cálculos probabilistas. Esta nueva versión, que tras un<br />
a<strong>de</strong>cuado control <strong>de</strong> calidad también se transferirá al OIEA, permite <strong>el</strong> refinado <strong>de</strong> los cálculos en<br />
diferentes situaciones don<strong>de</strong> las hipótesis conservadoras pue<strong>de</strong>n dar lugar a sobrestimaciones que<br />
resulten en soluciones no optimizadas para la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones.<br />
Las aplicaciones <strong>de</strong> este código incluyen, entre otras, las evaluaciones <strong>de</strong> dosis efectivas en las<br />
instalaciones nucleares y radiactivas así como en las industrias NORM.<br />
Palabras claves: Vertidos rutinarios, Impacto radiológico al público.<br />
ABSTRACT<br />
In 2001 the IAEA published a document <strong>de</strong>scribing generic mod<strong>el</strong>s for their use in the assessment<br />
of effective dose due to r<strong>el</strong>eases of radionucli<strong>de</strong>s in normal conditions, from nuclear or<br />
radioactive installations: The Safety Report Series No 19. In this document the gra<strong>de</strong>d approach<br />
for doses assessments, recommen<strong>de</strong>d by different organizations including the ICRP, was<br />
<strong>de</strong>scribed, presenting solutions from simplest screening mod<strong>el</strong>s to more complex mod<strong>el</strong>s. At the<br />
same time our group in CIEMAT, together with the Polytechnic University of Madrid, <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped<br />
� jc.mora@ciemat.es.<br />
1537
a computer co<strong>de</strong>, named CROM, which implements those mod<strong>el</strong>s. In 2004 was <strong>de</strong>ci<strong>de</strong>d to<br />
transfer the co<strong>de</strong> to the IAEA, who entrusted an evaluation to the HPA (RPD-EA-11-2005) and<br />
began its distribution worldwi<strong>de</strong> in 2007. That version of CROM, as other co<strong>de</strong>s that provi<strong>de</strong> only<br />
<strong>de</strong>terministic results, should only be used using conservative assumptions and parameters,<br />
approach very useful in a wi<strong>de</strong> range of situations.<br />
However, the assessment of doses to the public using less conservative assumptions, mod<strong>el</strong>s or<br />
parameters, implies the calculation of the uncertainties and variabilities associated to the results.<br />
One wid<strong>el</strong>y used and recommen<strong>de</strong>d method for the uncertainties propagation along the<br />
mathematical mod<strong>el</strong>s is the monte carlo method, which uses randomly generated distributions of<br />
the parameters instead of single values as input of the mod<strong>el</strong>s.<br />
For that reason, the logic evolution of the co<strong>de</strong> involved the use of those monte carlo methods,<br />
also called probabilistic methods. A new version of CROM, with capabilities of performing<br />
probabilistic calculations, has been <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped. This new version, which will also be transferred to<br />
the IAEA after a quality control process, allow the refining of the calculations in several different<br />
situations where conservative assumptions could lead to over estimations, resulting in non<br />
optimized solutions for the <strong>de</strong>cision makers.<br />
The applications of this co<strong>de</strong> could inclu<strong>de</strong>, among others, the dose assessments in nuclear and<br />
radioactive installations and also NORM industries.<br />
Key Words: Routine r<strong>el</strong>eases, Radiological impact to the public.<br />
1. Introducción.<br />
Para realizar las evaluaciones d<strong>el</strong> impacto radiológico <strong>de</strong>bido a los vertidos rutinarios proce<strong>de</strong>ntes tanto<br />
<strong>de</strong> las instalaciones nucleares y radiactivas como <strong>de</strong> otras instalaciones que puedan verter radionucleidos<br />
al medio ambiente, como las industrias NORM, se utilizan mod<strong>el</strong>os como los que se han <strong>de</strong>scrito, entre<br />
otros, en documentos técnicos tanto <strong>de</strong> la Unión Europea como d<strong>el</strong> OIEA.<br />
En <strong>el</strong> documento SRS 19 [1] <strong>el</strong> OIEA <strong>de</strong>scribe <strong>el</strong> modo <strong>de</strong> utilizar la aproximación gradual (figura 1) para<br />
las evaluaciones d<strong>el</strong> impacto radiológico <strong>de</strong>bido a este tipo <strong>de</strong> vertidos. Así, recomienda utilizar mod<strong>el</strong>os<br />
extremádamente conservadores y simples, pero con una necesidad <strong>de</strong> información sobre <strong>el</strong> vertido muy<br />
limitada, para las primeras fases <strong>de</strong> la evaluación. Ese documento, a<strong>de</strong>más, proporciona una gran cantidad<br />
<strong>de</strong> parámetros que son lo suficientemente conservadores como para ser utilizados en cualquier situación,<br />
sin riesgo <strong>de</strong> subestimar los valores reales.<br />
1538
Sí<br />
¿E < criterio?<br />
Control <strong>de</strong> calidad<br />
FIN<br />
Control <strong>de</strong> calidad<br />
NO<br />
Sí<br />
Sí<br />
Aplicar <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> “no dilución”<br />
Aplicar mod<strong>el</strong>os genéricos con<br />
parámetros conservadores<br />
¿E < criterio?<br />
¿E < criterio?<br />
NO<br />
NO<br />
Comprobar vías <strong>de</strong> exposición<br />
Y parámetros<br />
Aplicar mod<strong>el</strong>os<br />
genéricos modificados<br />
Aplicar mod<strong>el</strong>os realistas<br />
y parámetros locales<br />
Fig. 1.- Aproximación gradual tal y como se presenta en la guía SRS 19 [1].<br />
Esos mod<strong>el</strong>os, así como los parámetros que utilizan, ganan en complejidad y especificidad iterativamente<br />
a medida que se necesita. De esta forma se consiguen resultados gradualmente más realistas. Sin<br />
embargo, obtener resultados que posean un grado <strong>de</strong> realismo superior, implica que estos <strong>de</strong>ban<br />
presentarse con su incertidumbre asociada [2]. De hecho tanto la incertidumbre como la variabilidad<br />
natural, <strong>de</strong>ben formar parte intrínseca <strong>de</strong> las evaluaciones <strong>de</strong> la dosis efectiva, tratándose generalmente<br />
ambas <strong>de</strong> forma simultanea. El grado <strong>de</strong> variabilidad y <strong>de</strong> incertidumbre <strong>de</strong> los resultados finales vendrán<br />
representados tanto por la forma como por <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> una distribución <strong>de</strong> probabilidad.<br />
Todos estos mod<strong>el</strong>os matemáticos su<strong>el</strong>en trasladarse a códigos informáticos con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> facilitar los<br />
cálculos, asegurar un a<strong>de</strong>cuado control <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> los resultados y tener una equivalencia <strong>de</strong><br />
resultados para iguales condiciones. Por ese motivo nuestro grupo <strong>de</strong> CIEMAT, junto con <strong>el</strong> laboratorio<br />
<strong>de</strong> Informática <strong>de</strong> la ETSII <strong>de</strong> la Universidad Politécnica <strong>de</strong> Madrid, <strong>de</strong>sarrolló, basándose en esos<br />
mod<strong>el</strong>os genéricos d<strong>el</strong> OIEA, <strong>el</strong> código CROM en su versión <strong>de</strong>terminista, que fue cedido al OIEA en <strong>el</strong><br />
año 2007 para su distribución gratuita.<br />
Esa versión <strong>de</strong> CROM es útil para la realización <strong>de</strong> evaluaciones conservadoras, pero también pue<strong>de</strong><br />
utilizarse para conseguir estimaciones más realistas utilizando una mayor cantidad <strong>de</strong> valores locales. Por<br />
ese motivo se ha <strong>de</strong>sarrollado una nueva versión <strong>de</strong> CROM que tiene la capacidad añadida <strong>de</strong> calcular la<br />
incertidumbre asociada a los resultados utilizando métodos <strong>de</strong> montecarlo, si se estima oportuno.<br />
2. Material y métodos.<br />
CROM está basado en los mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> dilución y transporte <strong>de</strong> los vertidos rutinarios <strong>de</strong>sarrollados en <strong>el</strong><br />
documento SRS 19 [1], e incorpora los datos (semiperiodos y factores <strong>de</strong> conversión interna) <strong>de</strong> 151<br />
radionucleidos necesarios para las evaluaciones, así como los valores recomendados por <strong>el</strong> OIEA para<br />
muchos parámetros, que pue<strong>de</strong>n ser utilizados por <strong>de</strong>fecto en las evaluaciones más conservadoras.<br />
Para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las incertidumbres <strong>de</strong> los resultados se ha añadido al software la capacidad <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r<br />
<strong>de</strong>finir cada parámetro en forma <strong>de</strong> distribución <strong>de</strong> probabilidad, en lugar <strong>de</strong> como un valor único. Las<br />
distribuciones <strong>de</strong> probabilidad agregadas al código son las habituales en estos cálculos: normal,<br />
1539
lognormal, exponencial, triangular y uniforme (figura 2). De este modo, mediante la generación<br />
pseudoaleatoria <strong>de</strong> cada parámetro siguiendo dichas distribuciones, se consiguen los resultados finales en<br />
forma <strong>de</strong> distribuciones, tanto para las concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los distintos medios, como para la<br />
dosis efectiva al individuo representativo. Esto permite un análisis estadístico <strong>de</strong> los resultados y por lo<br />
tanto una discusión <strong>de</strong> las incertidumbres asociadas a dichos resultados.<br />
Los mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> dilución y transporte contenidos en CROM pue<strong>de</strong>n separarse en:<br />
9. Mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> dispersión atmosférica y <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> material en <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o y agua,<br />
10. Mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> dispersión en ríos,<br />
11. Mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> dispersión en lagos pequeños y embalses,<br />
12. Mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> dispersión en estuarios y<br />
13. Mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> dispersión en mares.<br />
Mediante estos mod<strong>el</strong>os se calculan las concentraciones en los distintos compartimentos o medios que<br />
pue<strong>de</strong>n contribuir a la exposición d<strong>el</strong> individuo representativo a los radionucleidos:<br />
- Aire en <strong>el</strong> que está inmerso y que respira <strong>el</strong> individuo,<br />
- Agua en <strong>el</strong> que se baña <strong>el</strong> individuo representativo, que pue<strong>de</strong> ser bebida por <strong>el</strong> mismo o por <strong>el</strong><br />
ganado, don<strong>de</strong> se crían los peces y crustáceos que sirven como alimento, o que también pue<strong>de</strong><br />
ser utilizada para <strong>el</strong> riego <strong>de</strong> los vegetales consumidos, también por ese individuo o por <strong>el</strong><br />
ganado que consume y<br />
- Su<strong>el</strong>os sobre los que <strong>el</strong> individuo permanece una fracción <strong>de</strong> su tiempo.<br />
Una vez calculadas las concentraciones en los distintos medios <strong>el</strong> código utiliza factores <strong>de</strong> concentración<br />
en equilibrio, que pue<strong>de</strong>n consultarse tanto en la propia guía SRS 19 como en otra bibliografía [3], a<br />
partir <strong>de</strong> los que se obtienen las concentraciones en los animales y vegetales consumidos por <strong>el</strong> individuo<br />
representativo, añadidos al propio <strong>de</strong>pósito atmosférico sobre los vegetales. También se utilizan factores<br />
para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la concentración en sedimentos, <strong>de</strong> fondo u orilla, así como para la concentración en<br />
peces y crustáceos.<br />
1540
Fig. 2.- Distribuciones <strong>de</strong> probabilidad incluidas en CROM.<br />
Finalmente esas concentraciones, junto a las tasas <strong>de</strong> consumo <strong>de</strong> los alimentos, tasas <strong>de</strong> respiración,<br />
factores <strong>de</strong> ocupación y la consi<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> las distintas vías <strong>de</strong> exposición, que crean la propia <strong>de</strong>finición<br />
d<strong>el</strong> individuo representativo, se combinan para obtener la dosis efectiva.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Fig. 3.- Datos <strong>de</strong> entrada para cada mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> dispersión.<br />
La versión probabilista <strong>de</strong> CROM se ha diseñado <strong>de</strong> forma que todos los parámetros incluidos en los<br />
mod<strong>el</strong>os (se presenta un ejemplo en la figura 3) pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>finirse como valores o como distribuciones, <strong>de</strong><br />
1541
forma que las incertidumbres y variabilida<strong>de</strong>s se propaguen a lo largo <strong>de</strong> todos los mod<strong>el</strong>os. El código,<br />
que permite tanto <strong>el</strong> tratamiento gráfico <strong>de</strong> los resultados como la obtención <strong>de</strong> los resultados numéricos<br />
en texto plano, ha sido optimizado para que la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> un número <strong>de</strong> muestras gran<strong>de</strong> no <strong>de</strong> como<br />
resultado un tiempo <strong>de</strong> computación excesivo. De este modo es posible utilizar <strong>el</strong> código en or<strong>de</strong>nadores<br />
<strong>de</strong> sobremesa siempre que <strong>el</strong> número <strong>de</strong> muestras sea razonable.<br />
Fig. 4.- Resultados <strong>de</strong> concentraciones <strong>de</strong> los distintos medios.<br />
El código, en su versión <strong>de</strong>terminista, se ha utilizado en diversos escenarios <strong>de</strong> vertidos rutinarios, <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
centrales nucleares <strong>de</strong> distintos diseños hasta industrias NORM. Los resultados obtenidos con <strong>el</strong> nuevo<br />
código probabilista permiten avanzar en <strong>el</strong> realismo <strong>de</strong> dichas evaluaciones, evitando <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> una<br />
infravaloración inadvertida <strong>de</strong> los resultados.<br />
4. Conclusiones.<br />
La nueva versión probabilista <strong>de</strong> CROM permite su uso en evaluaciones <strong>de</strong> la dosis efectiva al individuo<br />
representativo <strong>de</strong> forma realista.<br />
Tras un periodo <strong>de</strong> pruebas d<strong>el</strong> código este será también cedido al OIEA para su distribución y uso en<br />
diversas tareas, tanto formativas como para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> límites autorizados <strong>de</strong> <strong>de</strong>scargas en <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong><br />
nuevas instalaciones. Finalmente, y tras un a<strong>de</strong>cuado control <strong>de</strong> calidad d<strong>el</strong> software, reemplazará la<br />
versión anterior y seguirá siendo distribuido <strong>de</strong> forma gratuita a todo <strong>el</strong> que lo solicite.<br />
1542
REFERENCIAS<br />
[1] INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENGY. “Generic Mod<strong>el</strong>s and Parameters for assessing the<br />
environmental Transfer of Radionucli<strong>de</strong>s from Routine R<strong>el</strong>eases”. Safety Report Series Nº 19. 2001.<br />
[2] INTERNATIONAL COMMISSION ON RADIOLOGICAL PROTECTION. “Assessing doses of the<br />
Representative Person for the Purpose of Radiation Protection of the Public and The Optimisation of Radiological<br />
Protection: Broa<strong>de</strong>ning the Process”. ICRP Report Nº 101. 2005.<br />
[3] INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENGY. “Handbook of Parameter Values for the Prediction of<br />
Radionucli<strong>de</strong> Transfer in Terrestrial and Freshwater Environments”. Technical Report Series Nº 472. 2010.<br />
1543
Sesión A13.<br />
Desmant<strong>el</strong>amiento y clausura <strong>de</strong><br />
instalaciones. Gestión <strong>de</strong> residuos<br />
radiactivos.<br />
1544
ESTUDIO DEL 99m Tc EN LOS VERTIDOS DE LOS HOSPITALES<br />
PÚBLICOS DE GRANADA<br />
F. Piñero 1,� , E. Krawczyk 2 , A. Ferro 1<br />
1 Laboratorio <strong>de</strong> Radioquímica y Radiología Ambiental, Departamento <strong>de</strong> Química<br />
Inorgánica, F. <strong>de</strong> Ciencias, Universidad <strong>de</strong> Granada<br />
2 Estudiante Erasmu, Polonia<br />
RESUMEN<br />
El uso <strong>de</strong> radiofármacos en medicina es cada vez mayor, por <strong>el</strong>lo, <strong>el</strong> objetivo que se preten<strong>de</strong><br />
alcanzar con este trabajo, es <strong>de</strong>terminar los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiactividad <strong>de</strong> los efluentes <strong>de</strong> dos<br />
hospitales públicos <strong>de</strong> Granada con Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear, en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> control <strong>de</strong> los<br />
hospitales y <strong>de</strong>terminar cuantitativamente los radionucleidos responsables <strong>de</strong> la misma, muy<br />
especialmente los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 99m Tc.El estudio radiológico <strong>de</strong> los vertidos <strong>de</strong> los<br />
hospitales, se ha llevado a cabo por espectrometría gamma, y por espectrometría <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo<br />
líquido para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> contenido en 14 C y 3 H. Estas <strong>de</strong>terminaciones han permitido hacer un<br />
seguimiento <strong>de</strong> las variaciones <strong>de</strong> radiactividad, a lo largo d<strong>el</strong> día, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> las 8.30 <strong>de</strong> la mañana<br />
hasta las 7.30 <strong>de</strong> la tar<strong>de</strong>.Los resultados obtenidos <strong>de</strong> los análisis muestran la presencia <strong>de</strong><br />
radionucleidos usados frecuentemente en medicina nuclear, tanto con fines <strong>de</strong> diagnostico como<br />
terapéutico; 99m Tc, 131 I, 67 Ga, y 111 In. De todos <strong>el</strong> 131 I es <strong>el</strong> que posee un mayor impacto ambiental<br />
y una mayor radiotoxicidad. Por otro lado, las características radiológicos d<strong>el</strong> 99m Tc, permite hacer<br />
su seguimiento, en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> control <strong>de</strong> los hospitales, que pue<strong>de</strong> ser indicativo <strong>de</strong> la forma en<br />
que funcionan los tanques <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> los hospitales con servicio <strong>de</strong> MN, y que será<br />
muy util si se quiere optimizar las <strong>de</strong>scargas <strong>de</strong> estos radionucleidos a la red, en condiciones <strong>de</strong><br />
seguridad y con unas implicaciones ambientales mínimas.<br />
Palabras claves: Medicina nuclear, Radiofármacos, Agua Residual, 99m Tc, 131 I, 111 In, 67 Ga.<br />
ABSTRACT<br />
The Nowadays the use of radiopharmaceuticals in medicine is increasing more and more,<br />
therefore, the objective presented in this paper is to <strong>de</strong>termine the lev<strong>el</strong>s of radioactivity in the<br />
effluents of two major public hospitals in Granada, specifically used in Nuclear Medicine<br />
Departments. The main purpose of investigation was quantifying the lev<strong>el</strong> of radionucli<strong>de</strong>s<br />
especially the activity lev<strong>el</strong> of 99m Tc. The radiological study of hospital discharges was carried out<br />
by gamma spectrometry, and liquid scintillation spectrometry to <strong>de</strong>termine the content of 14 C and<br />
3 H. These measurements have allowed monitoring the lev<strong>el</strong> of radioactivity throughout the day<br />
from 8.30am to 7.30 pm. Every sample was collected in the control point for each hospital. The<br />
results of the analysis showed the presence of radionucli<strong>de</strong>s such as 99m Tc, 131 I, 67 Ga, and 111 In<br />
used in nuclear medicine and for diagnostic and therapeutic purposes as w<strong>el</strong>l. The one which has<br />
the greatest environmental impact and radiotoxicity is 131 I. On the other hand, the radiological<br />
characteristics of 99m Tc can provi<strong>de</strong> optimilization of safety conditions of the storage and<br />
discharging radionucli<strong>de</strong>s.<br />
Key Words: Nuclear medicine. Radiopharmaceuticals, Waste water, 99m Tc, 131 I, 111 In, 67 Ga.<br />
� ferro@ugr.es.<br />
1545
1. Introducción.<br />
En los últimos años existe una creciente preocupación por los efectos que los radiofármacos<br />
utilizados en los hospitales, con fines <strong>de</strong> diagnostico o terapéutico, puedan producir en <strong>el</strong> medio<br />
ambiente. El motivo es la constatación <strong>de</strong> la presencia <strong>de</strong> trazas <strong>de</strong> radionucleidos proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong><br />
estos vertidos en aguas superficiales y sobre todo en las aguas residuales.<br />
Los efluentes generados en las instalaciones radiactivas en medicina nuclear (MN) son bastantes<br />
r<strong>el</strong>evantes <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista radiológico, ya que, en <strong>el</strong>las se generan residuos <strong>de</strong> media y baja<br />
actividad <strong>de</strong> forma continuada y con una composición constante. La <strong>de</strong>scarga <strong>de</strong> sus vertidos al<br />
medio ambiente pue<strong>de</strong> constituir una fuente directa <strong>de</strong> exposición externa e indirecta <strong>de</strong><br />
contaminación, a través <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na trófica, para los trabajadores y <strong>el</strong> público, como tal, ha <strong>de</strong><br />
aplicárs<strong>el</strong>e <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> protección radiológica en los aspectos r<strong>el</strong>ativos a la optimización y a la<br />
limitación. En <strong>el</strong> R.D. 783/2001, se establece <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> Protección Sanitaria contra las<br />
Radiaciones Ionizantes, y las condiciones y límites <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> efluentes radiactivos al medio<br />
ambiente. Estas regulaciones están basadas en The International Basic Safety Standards [2], ICRP<br />
60 [3] y otras directrices Europeas.<br />
De ahí que, <strong>el</strong> control radiológico <strong>de</strong> las <strong>de</strong>scargas <strong>de</strong> hospitales con servicios <strong>de</strong> MN a la red <strong>de</strong><br />
alcantarillado, sea muy necesaria, por razones <strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> la población. Esto es <strong>de</strong>bido a los<br />
importantes niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad que se manejan en estos servicios [4] durante la preparación <strong>de</strong> la<br />
dosis y a la <strong>el</strong>evada actividad <strong>el</strong>iminada durante las primeras horas posteriores a la administración,<br />
principalmente a través <strong>de</strong> la orina por los pacientes, a la red <strong>de</strong> alcantarillado [5][6]. La cantidad<br />
total <strong>de</strong>scargada va a <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>r <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> factores como: radionucleido utilizado, tipo <strong>de</strong><br />
tratamiento, cinética d<strong>el</strong> radiofármaco <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> organismo, y protocolo usado.<br />
Con objeto <strong>de</strong> tener un mayor conocimiento <strong>de</strong> su impacto ambiental, se ha realizado una<br />
búsqueda bibliográfica y se han encontrado algunos artículos que tratan <strong>de</strong> llevar a cabo una<br />
estimación radiológica <strong>de</strong> estos vertidos proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> hospitales españoles [6] [8], suizos [9], así<br />
como, la estimación <strong>de</strong> la dosis recibida por los trabajadores en las plantas <strong>de</strong> tratamiento [10]. Sin<br />
embargo, hay muy pocos artículos que <strong>de</strong>terminan la concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los mismos<br />
una vez liberados estos al medio ambiente, entre <strong>el</strong>los caben citar los trabajos <strong>de</strong>: Nakamura, A y<br />
colb [11] que <strong>de</strong>terminan su presencia en los lodos <strong>de</strong> las plantas <strong>de</strong> tratamiento, en Japón;<br />
Erlandsson, B. Y Colb. en Suiza [12]; en China [13], y H<strong>el</strong>mut W. y colab. en Alemania [14], este<br />
último trabajo, es particularmente interesante, ya que, los autores hacen un seguimiento d<strong>el</strong><br />
transporte <strong>de</strong> radionucleidos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la entrada a la planta <strong>de</strong> tratamiento hasta los sedimentos d<strong>el</strong><br />
río, y encuentran activida<strong>de</strong>s especificas <strong>de</strong> 131 I, r<strong>el</strong>ativamente alta (alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 100 Bq Kg -1<br />
d.m.) a 5 Km d<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> <strong>de</strong>scarga <strong>de</strong> la planta <strong>de</strong> tratamiento al río. Precisamente, es la presencia<br />
<strong>de</strong> isótopos radiactivos en los lodos <strong>de</strong> las <strong>de</strong>puradoras, los indicadores <strong>de</strong> estas <strong>de</strong>scargas <strong>de</strong><br />
radionucleidos por parte <strong>de</strong> los hospitales.<br />
No obstante, no se ha encontrado en bibliografía, ningún estudio <strong>de</strong> caracterización radiológica en<br />
<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> control <strong>de</strong> los hospitales. Por <strong>el</strong>lo, <strong>el</strong> objetivo que se preten<strong>de</strong> alcanzar con este trabajo<br />
<strong>de</strong> investigación es <strong>de</strong>terminar los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiactividad <strong>de</strong> los efluentes <strong>de</strong> dos hospitales<br />
públicos <strong>de</strong> Granada con Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear, en <strong>el</strong> punto final <strong>de</strong> vertido a la red <strong>de</strong><br />
alcantarillado y <strong>de</strong>terminar cuantitativamente los radionucleidos responsables <strong>de</strong> la misma, muy<br />
especialmente los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 99m Tc. Las razones <strong>de</strong> este estudio se <strong>de</strong>ben a que pue<strong>de</strong>n<br />
administrarse dosis altas, hasta <strong>de</strong> 10 ó 20 mCi, para obtener imágenes <strong>de</strong> mejor <strong>de</strong>finición, <strong>de</strong>bido<br />
a la r<strong>el</strong>ativa inocuidad <strong>de</strong> este radionucleido. Lo cual se verá reflejado posteriormente en los<br />
mayores valores <strong>de</strong> actividad encontrados para este isótopo <strong>de</strong> tecnecio en dichos efluentes.<br />
1546
Ambos hospitales pue<strong>de</strong>n consi<strong>de</strong>rarse como dos mod<strong>el</strong>os representativos <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong><br />
instalaciones radiactivas en España, ya que, uno tiene un tanque <strong>de</strong> control para la <strong>de</strong>scarga <strong>de</strong> este<br />
tipo <strong>de</strong> compuestos a la red y <strong>el</strong> otro no.<br />
A<strong>de</strong>más, <strong>el</strong> conocimiento <strong>de</strong> la radiactividad presente en los vertidos <strong>de</strong> los hospitales es muy<br />
necesaria, ya que, cada vez es más frecuente la reutilización <strong>de</strong> las aguas residuales <strong>de</strong>puradas y <strong>de</strong><br />
los lodos generados, sin tener en cuenta <strong>el</strong> posible impacto radiológico ambiental que pue<strong>de</strong>n<br />
causar <strong>de</strong>bido a la presencia y acumulación <strong>de</strong> radionucleidos, tanto naturales como artificiales, y<br />
que pue<strong>de</strong> ser causa indirecta <strong>de</strong> contaminación radiactiva <strong>de</strong> la población.<br />
Por otro lado, El interés <strong>de</strong> este estudio esta motivado por la necesidad <strong>de</strong> conocer <strong>el</strong> impacto<br />
radiológico ocupacional asociado a las activida<strong>de</strong>s laborales llevadas a cabo por <strong>el</strong> personal <strong>de</strong> la<br />
planta <strong>de</strong> tratamiento y tomar, si es necesario, las medidas a<strong>de</strong>cuadas para disminuir la carga <strong>de</strong><br />
estos <strong>el</strong>ementos nocivos para la salud, en las citadas plantas <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong> aguas.<br />
2. Materiales y Métodos.<br />
� Toma <strong>de</strong> Muestra.<br />
Para alcanzar este objetivo se han s<strong>el</strong>eccionado dos hospitales públicos <strong>de</strong> Granada con servicio<br />
<strong>de</strong> Medicina Nuclear (MN), Ruiz <strong>de</strong> Alda y <strong>el</strong> Clínico, que utilizan isótopos radiactivos no<br />
encapsulados, normalmente en estado líquido, con diferentes finalida<strong>de</strong>s. El sistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>scarga<br />
d<strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear a la red <strong>de</strong> alcantarillado en ambos hospitales es distinto:<br />
Ruiz <strong>de</strong> Alda, dispone <strong>de</strong> tanques <strong>de</strong> control para la recogida <strong>de</strong> todos los efluentes <strong>de</strong><br />
residuos generados y vertido controlado a la red <strong>de</strong> alcantarillado. El objetivo fundamental <strong>de</strong><br />
este sistema es <strong>el</strong> <strong>de</strong>caimiento <strong>de</strong> los isótopos, <strong>de</strong> manera que cuando se liberen a la red<br />
pública <strong>de</strong> alcantarillado, los efluentes tengan activida<strong>de</strong>s y concentraciones <strong>de</strong> actividad<br />
inferiores a los límites establecidos.<br />
El Clínico, <strong>el</strong> servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear funciona en régimen <strong>de</strong> ambulatorio y <strong>de</strong>scarga<br />
directamente a la red los efluentes radiactivos generados a través <strong>de</strong> las excretas <strong>de</strong> los<br />
pacientes, sin que se contabilice en los vertidos <strong>de</strong> la instalación.<br />
La toma <strong>de</strong> muestras para ambos hospitales fue puntual, se recogió directamente <strong>de</strong> la red <strong>de</strong><br />
alcantarillado a la salida <strong>de</strong> los mismos. Ruiz <strong>de</strong> Alda tiene una acometida <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> aguas<br />
residuales. El Hospital Clínico, tienen dos acometida a la salida, uno por <strong>el</strong> que salen los vertidos<br />
d<strong>el</strong> hospital (Clínico1) y otra correspondiente a la Facultad <strong>de</strong> Medicina, laboratorios <strong>de</strong><br />
investigación y algunos pab<strong>el</strong>lones d<strong>el</strong> hospital (Clínico2). Se tomaron muestras durante tres<br />
meses, por ambas arquetas, <strong>el</strong> último día se muestreó 12 horas, permitiendo hacer un seguimiento<br />
<strong>de</strong> la evolución temporal <strong>de</strong> la radiactividad en los vertidos, a lo largo d<strong>el</strong> día, reuniendo un total<br />
30 muestras para analizar.<br />
La toma <strong>de</strong> muestras ha sido realizada por nuestro laboratorio, con <strong>el</strong> permiso <strong>de</strong> la empresa<br />
municipal <strong>de</strong> abastecimiento y saneamiento <strong>de</strong> Granada (EMASAGRA).<br />
� Análisis Radiométrico.<br />
1547
Para cada una <strong>de</strong> las muestras se realizó una caracterización radiológica, por espectrometría<br />
gamma, por espectrometría <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo líquido para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> contenido en 14 C y 3 H, y se<br />
utilizó un contador proporcional <strong>de</strong> bajo fondo, para <strong>de</strong>terminar la presencia <strong>de</strong> 90 Sr/ 90 Y.<br />
Previamente se calibraron los equipos, en energía y eficiencia y se evaluaron los fondos<br />
correspondientes a las distintas geometrías <strong>de</strong> medidas.<br />
Las medidas <strong>de</strong> los radionucleidos emisores gamma presentes en las muestras <strong>de</strong> aguas, se<br />
realizaron mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> Germanio intrínseco, coaxial, tipo reverse, en<br />
configuración vertical (Canberra Industries Inc., USA, mod<strong>el</strong>o GR-2020 7500SL) con una<br />
eficiencia r<strong>el</strong>ativa 20% <strong>de</strong> la que tendría en un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> NaI(Tl) <strong>de</strong> 3x3 pulgadas, referida al<br />
fotopico d<strong>el</strong> 60 Co, 1332,5 KeV, realizando la medida a una distancia <strong>de</strong> 2,5 cm y una resolución <strong>de</strong><br />
1 KeV para una energía <strong>de</strong> 122.06 KeV y <strong>de</strong> 2 Kev para una energía <strong>de</strong> 1332.5 KeV. La<br />
calibración <strong>de</strong> este equipo se llevó a cabo mediante un cocktail gamma con activida<strong>de</strong>s certificadas<br />
por <strong>el</strong> CIEMAT, para las geometrías estudiadas. Para la evaluación <strong>de</strong> los espectros se utilizó un<br />
software comercial (Genie 2000, Canberra Industries, Meri<strong>de</strong>n, CT, USA).<br />
El análisis <strong>de</strong> Espectrometría gamma ha consistido en dos medidas, como aconseja en sus<br />
protocolos <strong>de</strong> actuación <strong>el</strong> CSN:<br />
1ª medida; realizada <strong>de</strong> forma inmediata a la recepción <strong>de</strong> la muestra, que permitió la<br />
<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> radionucleidos <strong>de</strong> vida muy corta, como <strong>el</strong> 99m Tc.<br />
2ª medida; al residuo seco resultante <strong>de</strong> la evaporación a sequedad <strong>de</strong> un litro <strong>de</strong> agua y<br />
medida durante 24 horas que permitió la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> radionucleidos <strong>de</strong> periodo corto y<br />
largo. En este caso las medidas se realizaron <strong>de</strong> 3 a 10 días <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> muestreo.<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las concentraciones <strong>de</strong> 90 Sr/ 90 Y en las muestras se realizó por intercambio<br />
iónico. Las medidas <strong>de</strong> este isótopo se realizaron con un contador proporcional <strong>de</strong> bajo fondo<br />
marca Berthold LB 770-2/5. La calibración <strong>de</strong> este equipo se llevó a cabo mediante <strong>el</strong> uso <strong>de</strong><br />
planchetas con activida<strong>de</strong>s certificadas (CIEMAT). El tiempo <strong>de</strong> medida utilizado fue <strong>de</strong> 140.000<br />
s cada muestra.<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las concentraciones <strong>de</strong> 14 C y 3 H en los vertidos <strong>de</strong> los hospitales, se ha<br />
llevado a cabo empleando un espectrómetro <strong>de</strong> cent<strong>el</strong>leo líquido, mod<strong>el</strong>o TRI-CARB 1500, marca<br />
PACKARD. Para lo cual se han utilizado viales <strong>de</strong> vidrio con bajo contenido en K-40, <strong>el</strong> tiempo<br />
<strong>de</strong> medida utilizado fue 140.000 s cada muestra.<br />
3. Resultados y Discusión.<br />
En la Tabla No.1 se presentan las propieda<strong>de</strong>s radioquímicas <strong>de</strong> los isótopos artificiales <strong>de</strong>tectados<br />
en los efluentes vertidos por ambos hospitales, todos <strong>el</strong>los son muy utilizados en medicina nuclear<br />
con activida<strong>de</strong>s significativas. Para cada isótopo se especifica <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración, período <strong>de</strong><br />
semi<strong>de</strong>sintegración, energía <strong>de</strong> los fotones emitidos, probabilidad <strong>de</strong> emisión, <strong>el</strong>emento en <strong>el</strong> que<br />
se transforman y <strong>el</strong> origen d<strong>el</strong> mismo. Todos son emisores gamma <strong>de</strong> periodo <strong>de</strong><br />
semi<strong>de</strong>sintegración corto. El isótopo crítico <strong>de</strong> mayor impacto ambiental es <strong>el</strong> I-131, que tiene un<br />
periodo <strong>de</strong> semi<strong>de</strong>sintegración r<strong>el</strong>ativamente largo y es <strong>el</strong> más radiotóxico. También se han<br />
<strong>de</strong>tectado radionucleidos naturales pero han sido excluidos <strong>de</strong> este estudio.<br />
1548
Tabla No.1 Propieda<strong>de</strong>s Radioquímicas <strong>de</strong> los radionucleidos artificiales <strong>de</strong>tectados<br />
Isótopo<br />
67<br />
Ga<br />
Emisión<br />
CE, γ<br />
T1/2<br />
3.26 d<br />
Hija<br />
67<br />
Zn (estable)<br />
99m<br />
Tc TI (γ) 6.01 h<br />
99<br />
Tc (T1/2=1.310 5 a)<br />
111<br />
In CE, γ 2.80 d<br />
111<br />
Cd (estable)<br />
131<br />
I<br />
-<br />
β , γ 8.02 d<br />
131<br />
Xe (estable)<br />
TI, transición Isomérica y CE, captura <strong>el</strong>ectrónica<br />
En la caracterización radiológica <strong>de</strong> los efluentes <strong>de</strong> ambos hospitales, no se han encontrado<br />
activida<strong>de</strong>s significativas <strong>de</strong> 90 Sr/ 90 Y, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> esperar <strong>el</strong> tiempo necesario para alcanzar <strong>el</strong><br />
equilibrio secular, por lo que no se ha incluido en la Tabla. En la Tabla No.2, aparecen recogidas<br />
las concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> agua tomadas a la 13.30 h, en las tres<br />
acometidas <strong>de</strong> ambos hospitales: Clínico1, Clínico2 y Ruiz <strong>de</strong> Alda. Las activida<strong>de</strong>s mostradas en<br />
la Tabla No.2 son superiores al LID. En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> Clínico, los valores <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong><br />
actividad (Bq L -1 ) correspon<strong>de</strong>n a las medias pon<strong>de</strong>radas <strong>de</strong> la radiactividad d<strong>el</strong> residuo seco <strong>de</strong> los<br />
valores obtenidos para los dos días <strong>de</strong> muestreo. En <strong>el</strong>la, se pue<strong>de</strong> observar la presencia <strong>de</strong> los<br />
radionucleidos artificiales, emisores gamma, más utilizados en medicina como: 99m Tc, 131 I, 67 Ga,<br />
111 In y los radiotrazadores más utilizados en investigación, como 3 H y 14 C. El porcentaje <strong>de</strong><br />
radiactividad gamma <strong>de</strong> los vertidos, aumenta en <strong>el</strong> or<strong>de</strong>n Clínico 1 (3,77 %)
El 99m Tc es <strong>el</strong> radionucleido que con diferencia se encuentra en mayor concentración en las tres<br />
acometidas, lo cual coinci<strong>de</strong>, con <strong>el</strong> hecho <strong>de</strong> ser <strong>el</strong> trazador más utilizado por los hospitales<br />
<strong>de</strong>bido a su gran versatilidad para diagnosticar enfermeda<strong>de</strong>s y a sus propieda<strong>de</strong>s radiológicas<br />
Tabla No.1. La actividad <strong>de</strong> este isótopo varió en <strong>el</strong> or<strong>de</strong>n: Clínico 1
Fig. 1 Evolución <strong>de</strong> 99m Tc, a diferentes horas d<strong>el</strong> día, en los vertidos <strong>de</strong> los hospitales<br />
Clínico2 y Ruiz <strong>de</strong> Alda<br />
Al mismo tiempo, en la Figura 1, se observa tres máximos <strong>de</strong> actividad en las muestras <strong>de</strong> aguas<br />
residuales <strong>de</strong> Ruiz <strong>de</strong> Alda, las recogidas a las 13.30, 15.30 y 17.3 h, que en principio no sabemos<br />
su justificación pero que pu<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>bida, al funcionamiento intermitente <strong>de</strong> la bomba d<strong>el</strong> tanque<br />
<strong>de</strong> almacenamiento, o también pue<strong>de</strong> coincidir con final <strong>de</strong> ciclos <strong>de</strong> tratamiento a los pacientes<br />
y/o final <strong>de</strong> jornada, lo que lleva consigo la limpieza d<strong>el</strong> material utilizado, y por tanto al posible<br />
incremento ocasional <strong>de</strong> la actividad observada.<br />
Mientras que en <strong>el</strong> Clínico2 <strong>el</strong> máximo se encuentra alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> las 11 h, que posiblemente<br />
coincida con <strong>el</strong> mayor vertido directo a la red, por la orina <strong>de</strong> los pacientes sometidos a estas<br />
exploraciones y <strong>de</strong>spués va disminuyendo exponencialmente <strong>de</strong> acuerdo con su periodo biológico<br />
efectivo que resultó ser <strong>de</strong> 2.56 h, que es <strong>el</strong> tiempo que aproximadamente están estos pacientes en<br />
<strong>el</strong> hospital. Este valor, está <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> intervalo 1,5-3,2 h, dado por la Comisión Internacional <strong>de</strong><br />
Protección Radiológica ICPR 53 y 80, para la <strong>el</strong>iminación d<strong>el</strong> 25% <strong>de</strong> este radionucleido en<br />
sistemas biológicos (15,16), aunque lógicamente este dato <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la especie química utilizada<br />
y <strong>de</strong> la cinética d<strong>el</strong> trazador en <strong>el</strong> organismo <strong>de</strong> los pacientes. Una vez finalizado la exploración los<br />
pacientes se van a casa y las excretas con <strong>el</strong> radionucleido tendrán lugar fuera d<strong>el</strong> hospital.<br />
Por todo <strong>el</strong>lo, pensamos que <strong>el</strong> seguimiento d<strong>el</strong> 99m Tc, en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> control <strong>de</strong> los hospitales, por<br />
sus características radiológicos, pue<strong>de</strong> ser indicativo <strong>de</strong> la forma en que funcionan los tanques <strong>de</strong><br />
almacenamiento <strong>de</strong> los hospitales con servicio <strong>de</strong> MN y que no siempre es conocido, con objeto <strong>de</strong><br />
optimizar las <strong>de</strong>scargas <strong>de</strong> estos a la red en condiciones <strong>de</strong> seguridad y con unas implicaciones<br />
ambientales mínimas.<br />
4. Conclusiones.<br />
Los resultados obtenidos para ambos hospitales ponen <strong>de</strong> manifiesto la liberación intermitente y a<br />
veces aleatoria <strong>de</strong> los radionucleidos en los centros hospitalarios, lo que significa que la liberación<br />
<strong>de</strong> estos <strong>el</strong>ementos radiactivos va a <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>r <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> factores, entre <strong>el</strong>los, <strong>el</strong> lugar <strong>de</strong><br />
evacuación <strong>de</strong> las excretas <strong>de</strong> los pacientes que no siempre es controlable.<br />
Por otro lado, es importante <strong>de</strong>stacar la necesidad <strong>de</strong> tanques <strong>de</strong> almacenamiento en los centros<br />
hospitalarios con servicios <strong>de</strong> MN, ya que su presencia reduce consi<strong>de</strong>rablemente la concentración<br />
radiactiva <strong>de</strong> sus vertidos a la red <strong>de</strong> alcantarillado, como ocurre para <strong>el</strong> 99m Tc, en don<strong>de</strong> la<br />
presencia d<strong>el</strong> tanque <strong>de</strong> almacenamiento reduce casi cuatro veces la actividad <strong>de</strong> este radiotrazador<br />
(Ruiz <strong>de</strong> Alda) y por tanto su impacto ambiental será menor.<br />
1551
El seguimiento d<strong>el</strong> 99m Tc, en <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> control <strong>de</strong> los hospitales, pue<strong>de</strong> ser indicativo <strong>de</strong> la forma<br />
<strong>de</strong> funcionamiento <strong>de</strong> los tanques <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> los hospitales que tienen servicio MN y<br />
que no siempre es realmente conocido, con objeto <strong>de</strong> optimizar las <strong>de</strong>scargas <strong>de</strong> estos a la red, en<br />
condiciones <strong>de</strong> seguridad y con unas implicaciones ambientales mínimas.<br />
A<strong>de</strong>más, las activida<strong>de</strong>s encontradas en las aguas residuales d<strong>el</strong> presente estudio pone <strong>de</strong><br />
manifiesto la necesidad <strong>de</strong> llevar a cabo un control periódico <strong>de</strong> estos vertidos hospitalarios en<br />
distintos puntos <strong>de</strong> la red e incluso a la salida <strong>de</strong> la planta <strong>de</strong> tratamiento y <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la misma,<br />
concretamente, en los lodos <strong>de</strong> la <strong>de</strong>puradora en don<strong>de</strong> cabe pensar que pue<strong>de</strong> haber una<br />
acumulación <strong>de</strong> los mismos, sobre todo <strong>de</strong> los isótopos <strong>de</strong> periodo más largo, al ser estos <strong>el</strong> <strong>de</strong>stino<br />
final <strong>de</strong> estos vertidos.<br />
5. Agra<strong>de</strong>cimientos.<br />
Los autores agra<strong>de</strong>cen a Emasagra por las facilida<strong>de</strong>s dadas para recoger las muestras. Asimismo<br />
agra<strong>de</strong>cen al Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear <strong>el</strong> constante apoyo que proporciona al Laboratorio <strong>de</strong><br />
Radioquímica y Radiología Ambiental <strong>de</strong> Granada. A la Universidad Maria Curie-Sklosowska<br />
por la concesión <strong>de</strong> la beca Erasmus a Ewa Krawczyk.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Real Decreto 783/2001, <strong>de</strong> 26 <strong>de</strong> julio, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> protección sanitaria contra las<br />
radiaciones ionizantes.<br />
[2] The International Basic Safety Standards for Protection Against Ionizing Radiation and for the safety of radiation<br />
sources, Safety Series No.115, IAEA, Viena (1996).<br />
[3] ICRP Publication 60: Recommendations of the Internacional Commission on Radiological Protection. Pergamong<br />
Press, Oxford and New York (1991).<br />
[4] Real Decreto 1841/1997, <strong>de</strong> 5 <strong>de</strong> diciembre, por <strong>el</strong> que se establecen los criterios <strong>de</strong> calidad en medicina nuclear.<br />
[5] Cooper, J.R., Randle, K., Sokhi, R.S., 2003. Radioactive R<strong>el</strong>eases in the Environment: Impact and Assessment.<br />
Wiley, Chichester.<br />
[6] Informe <strong>de</strong> Activida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> Grupo <strong>de</strong> efluentes d<strong>el</strong> foro <strong>de</strong> Protección radiológica en <strong>el</strong> medio hospitalario<br />
(Agosto 2002).<br />
[7] Barquero, R., Basurto, F., Nuñez, C., Esteban, R. Liquid discharges from<br />
patients un<strong>de</strong>rgoing 131 I treatments. J. Environ. Radioact. 2008a; 99: 1530–1534.<br />
[8] Barquero, R., Agulla, M., Ruiz, A. Liquid discharges from the use of radionucli<strong>de</strong>s in medicine (diagnosis). J.<br />
Environ. Radioact. 2008b; 99: 1535–1538.<br />
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waste. J. Environ. Radioact. 2008; 99: 1572–1577.<br />
[10] Willegaignon, J. Stabin,M.G., Guimares, I.C., Malvestiti, L.F., Sapienza,M.T., Maroni,M., Sordi G-M, A.A.<br />
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[15] International Commission on Radiation Protection, Publication 53. Radiation dose to patients from<br />
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[16] International Commission on Radiation Protection, Publication 80. Radiation dose to patients from<br />
radiopharmaceuticals. Annals ICRP.1999;38:3.<br />
1552
ESTUDIO DE LA CONCENTRACIÓN DE ACTIVIDAD DE<br />
RADIONUCLEIDOS NATURALES EN EL SUBSUELO DE UNA<br />
ANTIGUA INSTALACIÓN NUCLEAR.<br />
1. INTRODUCCIÓN<br />
L. Yagüe, A. Álvarez, N. Navarro, C. Noguerales<br />
Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica CIEMAT<br />
CIEMAT. Avda. Complutense 22, 28040<br />
Entre los requisitos establecidos en <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> Instalaciones Nucleares y Radiactivas 1 para la<br />
<strong>de</strong>claración <strong>de</strong> clausura <strong>de</strong> una instalación nuclear se encuentra la <strong>el</strong>aboración d<strong>el</strong> Plan <strong>de</strong> Restauración<br />
d<strong>el</strong> Emplazamiento. El contenido <strong>de</strong> dicho Plan (Guía <strong>de</strong> Seguridad 4.2 d<strong>el</strong> CSN 2 ) incluye las<br />
caracterizaciones radiológicas iniciales y finales <strong>de</strong> los terrenos.<br />
Se presenta <strong>el</strong> resultado <strong>de</strong> la caracterización radiológica realizada en <strong>el</strong> subsu<strong>el</strong>o <strong>de</strong> una pequeña porción<br />
<strong>de</strong> terreno correspondiente a la ubicación <strong>de</strong> una instalación nuclear clausurada. El inventario radiológico<br />
a consi<strong>de</strong>rar, <strong>de</strong> acuerdo con a historia operativa <strong>de</strong> dicha instalación y los datos radiológicos obtenidos<br />
durante las distintas fases d<strong>el</strong> <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento, es <strong>el</strong> <strong>de</strong> los isótopos d<strong>el</strong> uranio y sus <strong>de</strong>scendientes<br />
inmediatos.<br />
Los isótopos d<strong>el</strong> uranio forman parte d<strong>el</strong> fondo radiactivo natural y su concentración <strong>de</strong> actividad en<br />
terrenos varia en función d<strong>el</strong> pH, d<strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> carbonatos o materia orgánica, d<strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> partícula<br />
y <strong>de</strong> procesos <strong>de</strong> lixiviación 3 . Todos estos factores provocan la existencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>sequilibrios entre los<br />
radionucleidos <strong>de</strong> las series naturales.<br />
La interpretación <strong>de</strong> las medidas realizadas permite verificar que en <strong>el</strong> área d<strong>el</strong> subsu<strong>el</strong>o estudiada no<br />
existe aporte <strong>de</strong> actividad residual <strong>de</strong>bida a antiguas prácticas.<br />
2. MATERIAL Y MÉTODOS<br />
La caracterización radiológica realizada incluye toma <strong>de</strong> muestras en profundidad, análisis <strong>de</strong> las mismas<br />
e interpretación <strong>de</strong> los resultados obtenidos. De acuerdo con <strong>el</strong> inventario consi<strong>de</strong>rado, era necesario<br />
realizar <strong>de</strong>terminaciones <strong>de</strong> isótopos d<strong>el</strong> uranio, para estudiar tanto sus concentraciones <strong>de</strong> actividad<br />
como sus r<strong>el</strong>aciones isotópicas. La técnica <strong>de</strong> medida mediante espectrometría alfa permite <strong>de</strong>terminar la<br />
concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los tres isótopos d<strong>el</strong> uranio natural ( 238 U, 235 U y 234 U) a partir <strong>de</strong> sus<br />
emisiones alfa (entre 4,15 y 4,77 MeV). La aplicación <strong>de</strong> esta técnica supone la aplicación <strong>de</strong><br />
procedimientos que incluyen <strong>el</strong> acondicionamiento <strong>de</strong> la muestra, la separación radioquímica d<strong>el</strong> uranio y<br />
la obtención <strong>de</strong> una fuente <strong>de</strong> medida a<strong>de</strong>cuada. A pesar <strong>de</strong> tratarse <strong>de</strong> métodos muy sensibles, su<br />
aplicación no resulta práctica cuando como en este caso era necesario analizar un gran número <strong>de</strong><br />
muestras.<br />
La alternativa a esta medida es la espectrometría gamma, técnica que permite a<strong>de</strong>más obtener<br />
información sobre <strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> otros radionucleidos que forman parte d<strong>el</strong> fondo radiactivo natural<br />
como <strong>el</strong> 40 K y los emisores gamma <strong>de</strong> la serie natural d<strong>el</strong> torio. Mediante esta técnica es posible<br />
<strong>de</strong>terminar 235 U y 238 U (este último a partir <strong>de</strong> la emisión gamma <strong>de</strong> sus <strong>de</strong>scendientes, 234 Th y 234m Pa).<br />
1553
La <strong>de</strong>cisión final tomada fue realizar la medida <strong>de</strong> todas las muestras mediante espectrometría gamma y<br />
<strong>de</strong>terminar <strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> uranio mediante espectrometría alfa en al menos un 5% d<strong>el</strong> total <strong>de</strong> las<br />
muestras.<br />
En <strong>el</strong> área a caracterizar, se recogieron un total <strong>de</strong> 69 muestras <strong>de</strong> terreno distribuidas en distintos puntos<br />
y a varias profundida<strong>de</strong>s. Una vez secas, las muestras se homogeneizaron mediante molturación en<br />
molino <strong>de</strong> bolas, y se tomaron alícuotas <strong>de</strong> 100g <strong>de</strong> muestra que fueron envasadas en contenedores <strong>de</strong><br />
plástico y convenientemente s<strong>el</strong>ladas antes <strong>de</strong> su medida mediante espectrometría gamma.<br />
El sistema <strong>de</strong> espectrometría gamma empleado está constituido por <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> Ge (HPGe) y sus<br />
ca<strong>de</strong>nas <strong>el</strong>ectrónicas asociadas.<br />
El 238 U se <strong>de</strong>terminó a partir <strong>de</strong> su <strong>de</strong>scendiente inmediato, 234 Th. Este radionucleido presenta dos líneas<br />
<strong>de</strong> emisión a 63 keV (62,9 + 63,3 keV) y 92.6 keV (92,4 + 92,8 keV). Esta última línea forma parte <strong>de</strong> un<br />
multiplete complejo constituido por líneas K-X d<strong>el</strong> Th y varias líneas gamma <strong>de</strong> radionucleidos<br />
correspondientes a las tres series radiactivas naturales, por lo que la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> 234 Th se ha llevado<br />
a cabo empleando únicamente la primera <strong>de</strong> las líneas indicadas. Debido a su r<strong>el</strong>ativamente baja<br />
probabilidad <strong>de</strong> emisión (4 %) y a los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 234 Th en las muestras <strong>de</strong> interés, próximos a<br />
valores d<strong>el</strong> fondo natural, la incertidumbre asociada a los resultados es r<strong>el</strong>ativamente <strong>el</strong>evada.<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> 235 U se realizó a partir <strong>de</strong> su línea <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> 143 keV (11%), ya que la línea<br />
principal <strong>de</strong> este radionucleido (185,7 keV, 57,2%), presenta una interferencia con <strong>el</strong> 226 Ra (186,2 keV,<br />
3,6 %). Las características <strong>de</strong> la línea empleada en la <strong>de</strong>tección, junto con la menor abundancia isotópica<br />
<strong>de</strong> este radionucleido proporcionan resultados <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad con una <strong>el</strong>evada<br />
incertidumbre asociada.<br />
La caracterización <strong>de</strong> la serie natural encabezada por 232 Th se llevó a cabo a partir <strong>de</strong> la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong><br />
dos <strong>de</strong> sus <strong>de</strong>scendientes, Ac-228 (911,2 keV; 25,8%) y Tl-208 (583,2 keV; 84,5%).<br />
Adicionalmente, en un número reducido <strong>de</strong> muestras se realizaron <strong>de</strong>terminaciones isotópicas <strong>de</strong> uranio<br />
mediante espectrometría alfa <strong>de</strong> alta resolución. La preparación <strong>de</strong> las muestras para su medida requirió,<br />
en este caso, la disolución <strong>de</strong> una alícuota <strong>de</strong> 1g y la posterior separación radioquímica d<strong>el</strong> uranio. Una<br />
vez obtenidas las fuentes <strong>de</strong> medida mediante <strong>el</strong>ectro<strong>de</strong>pósito sobre un disco <strong>de</strong> acero inoxidable, las<br />
<strong>de</strong>terminaciones se llevaron a cabo mediante <strong>de</strong>tectores tipo alpha PIP, empleando <strong>el</strong> sistema integrado <strong>de</strong><br />
espectrometría alfa Alpha Analyst (Canberra Industries, USA).<br />
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
238 40<br />
La comparación entre intervalos <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> U y K obtenidos<br />
experimentalmente en <strong>el</strong> área estudiada y los que aparecen en la bibliografía 4,5 correspondiente a distintas<br />
ubicaciones geográficas en España se presentan en la Tabla 1.<br />
Concentración <strong>de</strong> actividad en Bq·Kg -1<br />
Medidas experimentales UNSCEAR 2008<br />
Mínimo Máximo Intervalo Mínimo <strong>de</strong> concentración Máximo<br />
U-238 40,1 89,8 8 310<br />
K-40 818,0 1360,0 31 2040<br />
Tabla 1 – Intervalos <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> radionucleidos naturales<br />
1554
En la Tabla 2 aparece la comparación entre los valores <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> muestras<br />
tomadas en la zona estudiada (subsu<strong>el</strong>o <strong>de</strong> una antigua instalación nuclear) y en dos áreas próximas. Una<br />
<strong>de</strong> esas áreas es <strong>el</strong> entorno próximo d<strong>el</strong> emplazamiento don<strong>de</strong> se ubican los puntos <strong>de</strong> muestreo<br />
superficiales d<strong>el</strong> Plan <strong>de</strong> Vigilancia Radiológica Ambiental (PVRA 6 ). En la Tabla 2 se muestran los<br />
valores medios <strong>de</strong> los datos obtenidos durante varios años para los radionucleidos estudiados. La segunda<br />
zona <strong>de</strong> comparación correspon<strong>de</strong> a un área ubicada <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> emplazamiento consi<strong>de</strong>rada “no<br />
impactada” <strong>de</strong>nominada ARF (Área <strong>de</strong> Referencia d<strong>el</strong> Fondo 7 ) s<strong>el</strong>eccionada <strong>de</strong> acuerdo con la<br />
metodología MARSSIM 8 . En esta área se dispone <strong>de</strong> datos experimentales hasta una profundidad <strong>de</strong><br />
50cm. Los valores medios obtenidos para los isótopos d<strong>el</strong> uranio son en las tres zonas similares.<br />
Concentración <strong>de</strong> actividad en Bq·Kg -1<br />
Intervalo<br />
Mínimo Máximo<br />
Media<br />
Área estudiada<br />
(5- 50 cm)<br />
U-238<br />
U-235<br />
K-40<br />
42,8<br />
6,6<br />
926<br />
67,9<br />
6,6<br />
1260<br />
54,7 ± 9,9<br />
6,6 ± 3,8<br />
1083,9 ± 116,7<br />
ARF 7<br />
(0 – 50cm)<br />
U-238<br />
U-235<br />
K-40<br />
25<br />
2,7<br />
770<br />
140<br />
9,6<br />
1530<br />
56,9 ± 15,7<br />
4,8 ± 1,5<br />
1143,9 ± 120,3<br />
PVRA 6 U-238<br />
U-235<br />
20,8<br />
0,96<br />
106,0<br />
1,46<br />
61,3 ± 18,3<br />
1,16 ± 0,20<br />
Tabla 2 - Comparación <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> actividad entre <strong>el</strong> área<br />
y otras d<strong>el</strong> entorno próximo.<br />
En la Tabla 3 aparecen la totalidad <strong>de</strong> los resultados experimentales obtenidos mediante espectrometría<br />
gamma, correspondientes a distintas profundida<strong>de</strong>s en 17 puntos <strong>de</strong> muestreo.<br />
1555
Profundidad<br />
Profundidad 238<br />
U<br />
Son<strong>de</strong>o<br />
(cm)<br />
Son<strong>de</strong>o<br />
(cm) (Bq·Kg<br />
20-40 48,1 � 11,9 LD= 40-60 61,3 � 20,6 LD=<br />
240-260 69,7 � 18,0 LD= 200-220 57,7 � 14,6 � 3,4<br />
400-420 51,7 � 14,1 LD= 400-420 68,5 � 22,2 LD=<br />
1270-1290 49,7 � 14,0 LD= 1280-1300 48,2 � 14,8 LD=<br />
1540-1560 52,0 � 19,3 LD= 1400-1420 48,5 � 14,0 LD=<br />
30-50 65,0 � 16,0 � 30-60 59,6 � 19,3 LD=<br />
260-280 58,6 � 16,6 LD= 150-180 89,0 � 20,7 � 5,2<br />
380-400 64,6 � 16,7 LD= 370-400 59,2 � 16,4 LD=<br />
20-50 67,9 � 22,1 LD= 30-50 48,1 � 22,3 LD=<br />
150-180 44,7 � 11,9 LD= 260-280 55,2 � 19,0 LD=<br />
370-400 64,8 � 17,5 � 380-400 45,8 � 13,2 LD=<br />
50-80 53,9 � 20,1 LD= 50-80 70,5 � 21,0 LD=<br />
150-180 69,7 � 17,3 LD= 150-180 61,5 � 17,0 LD=<br />
380-400 71,1 � 18,6 LD= 380-400 65,8 � 22,7 � 3,6<br />
30-60 64,9 � 17,7 LD= 50-80 63,1 � 16,7 � 3,9<br />
150-180 76,0 � 22,4 LD= 150-180 50,3 � 22,0 LD=<br />
380-400 71,2 � 19,4 LD= 380-420 62,3 � 22,3 LD=<br />
50-80 49,7 � 14,5 LD= 20-40 45,4 � 20,2 LD=<br />
150-180 51,1 � 18,3 LD= 240-260 61,0 � 16,2 LD=<br />
380-400 66,9 � 16,5 LD= 380-400 52,9 � 12,1 LD=<br />
30-60 44,3 � 12,5 LD= 30-60 42,8 � 10,5 LD=<br />
150-180 81,5 � 19,5 � 160-180 70,1 � 18,1 � 1,8<br />
370-400 78,0 � 19,5 � 370-400 67,4 � 16,3 � 2,8<br />
100-130 73,9 � 18,3 LD= 100-130 51,3 � 21,3 LD=<br />
T 15 280-300 40,1 � 5,6 LD= T 16 270-290 61,5 � 16,1 LD=<br />
380-400 55,3 � 13,5 LD= 370-400 59,0 � 15,9 LD=<br />
100-120 89,8 � 6,7 LD=<br />
T 17 240-260 54,8 � 20,5 LD=<br />
380-400 64,8 � 16,4 LD=<br />
-1 238<br />
U<br />
(Bq·Kg )<br />
6,6<br />
T 3 6,4<br />
T 4<br />
5,9<br />
T 5 T 6<br />
T 7 T 8<br />
T 9 T 10<br />
T 11 T 12<br />
T 13 T 14<br />
-1 235<br />
U<br />
) (Bq·Kg<br />
T 1 T 2<br />
-1 235<br />
U<br />
)<br />
(Bq·Kg<br />
4,4<br />
6,3<br />
6,1<br />
5,6<br />
11,8<br />
5,5<br />
7,2<br />
5,2<br />
3,8<br />
10,2<br />
9,0<br />
5,4<br />
5,5<br />
6,1<br />
4,3<br />
9,1<br />
7,1 4,2<br />
5,3<br />
10,3<br />
10,4<br />
7,5<br />
5,6<br />
7,5<br />
7,3<br />
6,9<br />
6,8<br />
8,8<br />
5,8<br />
6,9<br />
7,0<br />
7,1<br />
7,2<br />
5,3<br />
5,1<br />
7,2<br />
6,5<br />
7,9 3,9<br />
4,7<br />
6,0 2,8<br />
5,4<br />
5,1<br />
5,2<br />
5,7<br />
6,1<br />
5,9<br />
5,6<br />
-1 )<br />
9,1<br />
6,5<br />
6,4<br />
4,7<br />
5,0<br />
5,6<br />
4,9<br />
Tabla 3 – Resultados <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad obtenidos mediante espectrometría gamma.<br />
En la mayoría <strong>de</strong> las muestras analizadas (82%) no se produce <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> 235 U. De acuerdo con la<br />
correspondiente norma ISO 9 , <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección es <strong>el</strong> valor más pequeño para <strong>el</strong> que la probabilidad <strong>de</strong><br />
asumir erróneamente que <strong>el</strong> efecto físico no está presente no exce<strong>de</strong> <strong>de</strong> un valor especificado. El límite <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> acuerdo con la bibliografía 8 <strong>de</strong>be usarse solamente como una característica d<strong>el</strong><br />
funcionamiento d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> medida, y nunca como valor <strong>de</strong> actividad para realizar otros cálculos.<br />
Los programas comerciales empleados para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> espectros gamma tienen entre sus opciones la<br />
posibilidad <strong>de</strong> calcular concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> radionucleidos aunque dichas activida<strong>de</strong>s se<br />
encuentren por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección establecido por la norma ISO 9 . Este cálculo se realiza<br />
<strong>de</strong>terminando la contribución <strong>de</strong> la línea base en la región <strong>de</strong> interés y restando esta contribución d<strong>el</strong><br />
número total <strong>de</strong> cuentas obtenidas en dicha zona. De esta sustracción se pue<strong>de</strong>n obtener tanto valores<br />
positivos como negativos. La transformación <strong>de</strong> este valor <strong>de</strong> recuento a concentración <strong>de</strong> actividad,<br />
calculada para estas líneas, carece <strong>de</strong> vali<strong>de</strong>z analítica <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>el</strong> punto <strong>de</strong> vista espectrométrico, ya que no<br />
se han alcanzado los criterios establecidos en los algoritmos matemáticos aplicados para la localización y<br />
análisis <strong>de</strong> fotopicos.<br />
En la Figura 1 se representa la variación <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 238 U y <strong>de</strong> 40 K con la<br />
profundidad para algunos <strong>de</strong> los puntos <strong>de</strong> muestreo. Dicha variación es muy pequeña con la profundidad<br />
y se producen pequeños incrementos o <strong>de</strong>crementos a profundida<strong>de</strong>s distintas en cada punto <strong>de</strong> muestreo.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> que los valores absolutos <strong>de</strong> las concentraciones <strong>de</strong> actividad obtenidos correspon<strong>de</strong>n a los<br />
valores <strong>de</strong> fondo, su pequeña variación frente a la profundidad prueba que no se trata <strong>de</strong> una zona<br />
impactada.<br />
1556
Figura 1 – Variación con la profundidad <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 238 U y 40 K.<br />
La r<strong>el</strong>ación 238 U/ 235 U (calculada <strong>de</strong> acuerdo con la abundancia natural <strong>de</strong> los isótopos <strong>de</strong> uranio y sus<br />
activida<strong>de</strong>s específicas) presenta un valor constante para <strong>el</strong> uranio natural. A partir <strong>de</strong> los resultados<br />
obtenidos mediante espectrometría gamma, en muestras con concentración <strong>de</strong> actividad superiores al<br />
fondo, es posible obtener esta r<strong>el</strong>ación y verificar mediante esta técnica que <strong>el</strong> uranio se encuentra en su<br />
proporción natural.<br />
Sin embargo, cuando se realizan este tipo <strong>de</strong> cálculos con valores <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad<br />
correspondientes al fondo radiactivo natural, como es <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> terreno analizadas, es<br />
necesario tener en cuenta la incertidumbre asociada a los resultados. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> la espectrometría<br />
gamma esta incertidumbre se <strong>de</strong>be a la baja probabilidad <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> las líneas empleadas en la<br />
<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> 234 Th ( 238 U) y 235 U, y es r<strong>el</strong>ativamente <strong>el</strong>evada para <strong>el</strong> primero <strong>de</strong> estos radionucleidos y más<br />
significativa para <strong>el</strong> 235 U, como consecuencia <strong>de</strong> su menor abundancia isotópica.<br />
De acuerdo con la documentación histórica <strong>de</strong> la antigua instalación nuclear, <strong>el</strong> impacto d<strong>el</strong> su<strong>el</strong>o sería<br />
<strong>de</strong>bido a uranio, no en su proporción natural, sino con un grado mínimo <strong>de</strong> enriquecimiento d<strong>el</strong> 17,7%. El<br />
valor <strong>de</strong> la r<strong>el</strong>ación 238 U/ 235 U para ese grado <strong>de</strong> enriquecimiento es 0,715.<br />
Si se hubiera producido aporte <strong>de</strong> actividad residual <strong>de</strong>bida a prácticas d<strong>el</strong> pasado, la concentración <strong>de</strong><br />
actividad <strong>de</strong> 235 U que correspon<strong>de</strong>ría a la actividad más baja <strong>de</strong> 238 U <strong>de</strong>tectada en las muestras (40,1<br />
Bq·kg-1) sería <strong>de</strong> 56,1 Bq·kg -1 .<br />
1557
Esta concentración es diez veces superior al límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección calculado para <strong>el</strong> 235 U en las condiciones<br />
<strong>de</strong> medida aplicadas a estas muestras. El hecho <strong>de</strong> que en <strong>el</strong> 82% <strong>de</strong> las muestras no se haya producido<br />
<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> 235 U, permite <strong>de</strong>scartar aporte <strong>de</strong> uranio enriquecido al 17,7% o superior en <strong>el</strong> subsu<strong>el</strong>o <strong>de</strong> la<br />
instalación.<br />
En la Tabla 4 aparecen los resultados <strong>de</strong> 238 U y 235 U en aqu<strong>el</strong>las muestras en las que se ha <strong>de</strong>tectado<br />
ambos radionucleidos. El valor más <strong>de</strong>sfavorable d<strong>el</strong> cociente 238 U/ 235 U (mínimo numerador y máximo<br />
<strong>de</strong>nominador) correspon<strong>de</strong> a un valor muy superior al calculado para <strong>el</strong> enriquecimiento d<strong>el</strong> 17,7%.<br />
Tabla 4 - R<strong>el</strong>aciones 238 U/ 235 U obtenidas a partir <strong>de</strong> los<br />
resultados <strong>de</strong> espectrometría gamma.<br />
Referencia<br />
238 U<br />
235 U<br />
Actividad Actividad<br />
Bq/Kg Bq/Kg<br />
238 U/ 235 U<br />
T 2 (200-220 cm) 57,70 �� 14,60 6,07 �� 3,39 9,51<br />
T 3 (30-50 cm) 65,00 �� 16,00 6,56 �� 3,75 9,91<br />
T 4 (150-180 cm) 89,00 �� 20,70 8,98 �� 5,15 9,91<br />
T 5 (370-400 cm) 64,80 �� 17,50 7,08 �� 4,24 9,15<br />
T 8 (380-400 cm) 65,80 �� 22,70 7,27 �� 3,59 9,05<br />
T 10 (50-80 cm) 63,10 �� 16,70 6,82 �� 3,92 9,25<br />
T 13 (150-180 cm) 81,50 �� 19,50 7,92 �� 3,85 10,29<br />
T 13 (370-400 cm) 78,00 �� 19,50 5,98 �� 2,84 13,04<br />
T 14 (160-180 cm) 70,10 �� 18,10 4,70 �� 1,75 14,91<br />
T 14 (370-400 cm) 67,40 �� 16,30 5,03 �� 2,84 13,40<br />
En la Tabla-5 se presentan los resultados <strong>de</strong> las medidas realizadas por espectrometría alfa (9% d<strong>el</strong> total).<br />
La incertidumbre obtenida mediante esta técnica <strong>de</strong> medida para la concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 235 U es<br />
también <strong>el</strong>evada (hasta d<strong>el</strong> 57%). Esto es <strong>de</strong>bido al reducido tamaño <strong>de</strong> alícuota <strong>de</strong> muestra y al valor bajo<br />
<strong>de</strong> recuento <strong>de</strong>bido a su proporción en términos <strong>de</strong> actividad en <strong>el</strong> uranio natural. Sin embargo al obtener<br />
mediante esta técnica resultados <strong>de</strong> las concentraciones <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> los tres isótopos, es posible<br />
calcular las r<strong>el</strong>aciones isotópicas que aparecen en la Tabla 5 y que permiten <strong>de</strong>scartar la existencia <strong>de</strong><br />
uranio enriquecido.<br />
Tabla 5 - Resultados obtenidos mediante espectrometría alfa<br />
Referencia<br />
234<br />
U<br />
(Bq/Kg)<br />
235<br />
U<br />
(Bq/Kg)<br />
238<br />
U<br />
(Bq/Kg)<br />
234 238<br />
U/ U<br />
238 235<br />
U/ U<br />
T 6 (30-50 cm) 32,20 �� 5,44 1,55 �� 0,89 33,20 �� 5,58 0,97 21<br />
T 9 (0-5 cm) 21,38 �� 2,93 0,75 �� 0,41 20,38 �� 2,83 1,05 27<br />
T 10 (0-5 cm) 27,40 �� 3,94 1,19 �� 0,57 23,15 �� 3,47 1,18 19<br />
T 16 (100-130 cm) 46,50 �� 9,22 2,51 �� 1,18 52,90 �� 10,4 0,88 21<br />
T 16 (270-290 cm) 41,40 �� 6,24 1,95 �� 0,92 52,60 �� 7,66 0,79 27<br />
T 16 (370-400 cm) 34,50 �� 6,38 2,05 �� 1,15 39,20 �� 7,09 0,88 19<br />
1558
4. CONCLUSIONES<br />
Los valores <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad obtenidos para <strong>el</strong> área d<strong>el</strong> subsu<strong>el</strong>o estudiada se correspon<strong>de</strong>n a<br />
valores <strong>de</strong> fondo y están <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> intervalo publicado en la bibliografía. A<strong>de</strong>más son valores similares a<br />
los obtenidos en otras áreas “no impactadas” próximas (<strong>de</strong>ntro y fuera d<strong>el</strong> emplazamiento).<br />
Las r<strong>el</strong>aciones isotópicas obtenidas mediante las técnicas espectrométricas aplicadas confirman que la<br />
r<strong>el</strong>ación entre los isótopos d<strong>el</strong> Uranio no es la que correspon<strong>de</strong> a un enriquecimiento d<strong>el</strong> 17,7%, incluso<br />
en <strong>el</strong> caso más <strong>de</strong>sfavorable. En los supuestos en los que no se <strong>de</strong>tecta 235 U también se <strong>de</strong>scarta la<br />
hipótesis d<strong>el</strong> enriquecimiento al 17,7%, puesto que <strong>el</strong> límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> la técnica es 10 veces inferior<br />
a la concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 235 U que <strong>de</strong>bería existir para este enriquecimiento <strong>de</strong> uranio.<br />
Cuando la r<strong>el</strong>ación 238 U/ 235 U se obtiene a partir <strong>de</strong> datos obtenidos mediante espectrometría gamma es<br />
necesario consi<strong>de</strong>rar la incertidumbre asociada a la medida, ya que ésta es r<strong>el</strong>ativamente <strong>el</strong>evada cuando<br />
la concentración <strong>de</strong> actividad correspon<strong>de</strong> al fondo radiactivo natural. Obviar la incertidumbre asociada a<br />
los resultados pue<strong>de</strong> conducir a conclusiones erróneas sobre <strong>el</strong> grado <strong>de</strong> enriquecimiento o sobre la<br />
exactitud <strong>de</strong> estas dos técnicas <strong>de</strong> análisis.<br />
Los programas comerciales utilizados en análisis <strong>de</strong> espectros gamma permiten calcular valores <strong>de</strong><br />
concentración <strong>de</strong> actividad por <strong>de</strong>bajo d<strong>el</strong> límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección. Esos resultados no son a<strong>de</strong>cuados para<br />
realizar cálculos sobre proporciones isotópicas como los realizados en este trabajo.<br />
5. REFERENCIAS<br />
1. Real Decreto 1836/1999 <strong>de</strong> 3 <strong>de</strong> Diciembre. Reglamento sobre Instalaciones Nucleares y Radiactivas y su<br />
modificación RD/2008 <strong>de</strong> 18 <strong>de</strong> Enero.<br />
2. Guía <strong>de</strong> Seguridad 4.2. Plan <strong>de</strong> restauración d<strong>el</strong> emplazamiento.<br />
3. Navas A., Soto J., Machin J. Edaphic and physiographic factors afffecting the distribution of natural gammaemitting<br />
radionucli<strong>de</strong>s in the soils of the Arnas catchment in the Central Spanish Pyrenees. European Journal of<br />
soil Science 2002, 53, 629-638.<br />
4. UNSCEAR 2008.Vol I.Annex B. “Exposures of the public and workers from various sources of radiation”.<br />
5. Quindós, L.S.;Fernán<strong>de</strong>z, P.L.; “Natural radioactivity in Spanish soils”. Health Physics. Vol 66, February 1994.<br />
6. GascóC., Heras C., Garcia R., Pozu<strong>el</strong>o M., Meral J., Fernán<strong>de</strong>s J.A., Fernán<strong>de</strong>z C. Radiactividad artificial y<br />
natural en un medio ambiente urbano. X <strong>congreso</strong> nacional <strong>de</strong> la Sociedad Española <strong>de</strong> Protección Radiológica,<br />
Hu<strong>el</strong>va 2005.<br />
7. A.Alvarez, N Navarro, L.Yagüe , JL Diaz. Estudio experimental para establecer las áreas <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> fondo<br />
en <strong>el</strong> emplazamiento CIEMAT. XXXIV reunión anual <strong>de</strong> la Sociedad Nuclear Española, Murcia 2008.<br />
8. .“MultiAgency Radiological Laboratory Analytical Protocols Manual” (MARLAP) – (NUREG-1574). U.S.<br />
Environmental Protection Agency (EPA), Department of Energy (DOE), Department of Hom<strong>el</strong>and Security<br />
(DHS), Nuclear Regulatory Commission (NRC), Department of Defense (DOD), U.S. Geological Survey (USGS),<br />
National Institute of Standards and Technology (NIST), and Food and Drug Administration (FDA). Julio 2004.<br />
9. Internacional Standard ISO11929:2010. Determination of the characteristic limits (<strong>de</strong>cision threshold, <strong>de</strong>tection<br />
limit and limits of the confi<strong>de</strong>nce interval) for measurement of ionizing radiation. Fundamentals and application.<br />
1559
DETERMINACIÓN DE RELACIONES ISOTÓPICAS ENTRE<br />
RADIONUCLEIDOS NATURALES EN ÁREAS IMPACTADAS<br />
1- Introducción<br />
Navarro N. 1 ., Crespo M.T 2 ., Alvarez A. 1 , Yagüe L. 1<br />
1 CIEMAT-Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica<br />
2 CIEMAT-Laboratorio <strong>de</strong> Metrología <strong>de</strong> Radiaciones Ionizantes<br />
Entre los requisitos establecidos en <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> Instalaciones Nucleares y Radiactivas para la<br />
<strong>de</strong>claración <strong>de</strong> clausura <strong>de</strong> una instalación nuclear se encuentra la <strong>el</strong>aboración d<strong>el</strong> Plan <strong>de</strong> Restauración<br />
d<strong>el</strong> Emplazamiento. El contenido <strong>de</strong> dicho Plan (Guía <strong>de</strong> Seguridad 4.2 d<strong>el</strong> CSN) incluye las<br />
caracterizaciones radiológicas iniciales y finales <strong>de</strong> los terrenos.<br />
Se presenta <strong>el</strong> estudio experimental realizado para <strong>de</strong>terminar r<strong>el</strong>aciones isotópicas entre radionucleidos<br />
naturales en muestras tomadas en <strong>el</strong> área <strong>de</strong> influencia <strong>de</strong> antiguas instalaciones en las que se realizaron<br />
distintos procesos <strong>de</strong> lixiviación <strong>de</strong> minerales <strong>de</strong> uranio. Por tanto, <strong>el</strong> inventario radiactivo <strong>de</strong> interés está<br />
constituido por los radionucleidos <strong>de</strong> la serie radiactiva d<strong>el</strong> uranio en distintas condiciones <strong>de</strong> equilibrio.<br />
En <strong>el</strong> marco <strong>de</strong> esta caracterización radiológica, se ha realizado una evaluación <strong>de</strong> las técnicas<br />
espectrométricas a aplicar en la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> 230 Th en muestras <strong>de</strong> terreno. Los resultados <strong>de</strong> las<br />
<strong>de</strong>terminaciones analíticas realizadas, han puesto <strong>de</strong> manifiesto la existencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>sequilibrios en la serie<br />
radiactiva encabezada por 238 U y han permitido <strong>de</strong>finir <strong>de</strong> manera más precisa <strong>el</strong> inventario radiactivo <strong>de</strong><br />
interés.<br />
2- Material y métodos<br />
Las instalaciones ubicadas en <strong>el</strong> área <strong>de</strong> terreno evaluada, pertenecían a la primera parte d<strong>el</strong> ciclo d<strong>el</strong><br />
combustible nuclear, y en <strong>el</strong>las se llevaron a cabo procesos <strong>de</strong>stinados al tratamiento <strong>de</strong> mineral <strong>de</strong> uranio<br />
y la obtención <strong>de</strong> concentrados. Para <strong>el</strong>lo, <strong>el</strong> uranio era separado d<strong>el</strong> resto <strong>de</strong> componentes <strong>de</strong> la matriz<br />
mediante la aplicación <strong>de</strong> distintos métodos físicos y químicos, produciéndose como consecuencia la<br />
ruptura d<strong>el</strong> equilibrio radiactivo entre <strong>el</strong> uranio y sus <strong>de</strong>scendientes.<br />
Las <strong>de</strong>terminaciones analíticas se han realizado en una serie <strong>de</strong> muestras <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o y los radionucleidos a<br />
<strong>de</strong>terminar son isótopos <strong>de</strong> uranio ( 238 U, 235 U, 234 U) y 226 Ra y 230 Th. La espectrometría gamma es la<br />
técnica <strong>de</strong> medida más ampliamente utilizada en la realización <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> caracterizaciones<br />
radiológicas, ya que no requiere complejos procedimientos para la preparación <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong> medida y<br />
permite <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> tamaños <strong>de</strong> alícuota representativos. Por consiguiente, siempre que las<br />
características <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> los radionucleidos que constituyen <strong>el</strong> inventario radiactivo lo permitan, la<br />
aplicación <strong>de</strong> esta técnica simplifica notablemente <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> medida.<br />
En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> área <strong>de</strong> terreno a evaluar, <strong>el</strong> inventario radiactivo incluye 230 Th, radionucleido que sigue un<br />
mecanismo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración alfa acompañado <strong>de</strong> varias líneas gamma <strong>de</strong> muy baja probabilidad <strong>de</strong><br />
emisión. Por este motivo, su <strong>de</strong>terminación se lleva a cabo habitualmente mediante espectrometría alfa,<br />
técnica que requiere la aplicación <strong>de</strong> laboriosos procedimientos analíticos que incluyen la disolución<br />
completa <strong>de</strong> una alícuota <strong>de</strong> la muestra y la separación radioquímica d<strong>el</strong> torio. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> matrices<br />
complejas como muestras <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o, y <strong>de</strong>bido a las dificulta<strong>de</strong>s asociadas a su ataque químico, <strong>el</strong> tamaño<br />
<strong>de</strong> las alícuotas a analizar es muy pequeño, con <strong>el</strong> consiguiente riesgo <strong>de</strong> falta <strong>de</strong> representatividad si no<br />
se consigue una muestra totalmente homogénea.<br />
1560
El análisis <strong>de</strong> 230 Th mediante espectrometría gamma permite analizar alícuotas <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o <strong>de</strong> mayor tamaño 1<br />
sobre todo si los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> este radionucleido son superiores a los<br />
correspondientes al fondo natural, como ocurre en las muestras <strong>de</strong> terreno analizadas en este trabajo. En<br />
estas muestras, los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> 230 Th oscilan en un amplio intervalo <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad<br />
(1,3E+02 – 2,9E+04 Bqkg-1), cuyo límite inferior es ligeramente superior a los valores característicos d<strong>el</strong><br />
fondo radiactivo natural. Estos valores <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad han permitido consi<strong>de</strong>rar la<br />
aplicación <strong>de</strong> la espectrometría gamma para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> 230 Th, y realizar una evaluación <strong>de</strong> la eficacia<br />
<strong>de</strong> esta técnica mediante la comparación <strong>de</strong> los resultados obtenidos con los correspondientes al análisis<br />
<strong>de</strong> una alícuota <strong>de</strong> las muestras mediante espectrometría alfa .<br />
La medida <strong>de</strong> las muestras mediante espectrometría gamma se realizó empleando <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> Ge<br />
ultrapuro <strong>de</strong> tipo extendido en energía, BEGe. La adquisición y análisis <strong>de</strong> los espectros se llevó a cabo<br />
mediante la opción Gamma Acquisition and Analysis d<strong>el</strong> programa específico Genie-2000, <strong>de</strong>sarrollado<br />
por Canberra Industries Inc, USA. Las muestras <strong>de</strong> terreno se sometieron durante varias horas a un<br />
proceso <strong>de</strong> secado a 105º C. A continuación se homogeneizaron mediante molturación y posterior<br />
tamizado, hasta la obtención <strong>de</strong> un tamaño <strong>de</strong> partícula <strong>de</strong> aproximadamente 2 mm. Por último, alícuotas<br />
<strong>de</strong> 50 g se introdujeron en contenedores <strong>de</strong> plástico que fueron s<strong>el</strong>lados herméticamente para evitar<br />
pérdidas por emanación <strong>de</strong> 222 Rn. La medida <strong>de</strong> las muestras se realizó 25 días <strong>de</strong>spués d<strong>el</strong> s<strong>el</strong>lado <strong>de</strong> los<br />
recipientes, una vez alcanzado <strong>el</strong> equilibrio radiactivo entre <strong>el</strong> 226 Ra y sus <strong>de</strong>scendientes.<br />
La concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 230 Th se <strong>de</strong>terminó a partir <strong>de</strong> su línea principal, con una energía <strong>de</strong> 67,7<br />
keV y probabilidad <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> tan sólo 0,38%.. En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> 235 U, su <strong>de</strong>terminación no se ha llevado<br />
a cabo a partir <strong>de</strong> la línea empleada habitualmente (143,8 keV, 11,0 %), sino a través <strong>de</strong> su línea <strong>de</strong><br />
emisión <strong>de</strong> 163,4 keV (5,1 %), <strong>de</strong>bido a la interferencia con una <strong>de</strong> las líneas secundarias d<strong>el</strong> 230 Th (143,9<br />
keV, 0,049 %). Por último, la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> 238 U y 226 Ra se realizó <strong>de</strong> forma indirecta a partir <strong>de</strong> las<br />
líneas <strong>de</strong> sus <strong>de</strong>scendientes, 234 Th (63 keV, 4,0 %) y 214 Pb (351,9 keV, 37,6 %) respectivamente.<br />
Tras la medida mediante espectrometría gamma, se realizaron <strong>de</strong>terminaciones <strong>de</strong> 230 Th e isótopos <strong>de</strong><br />
uranio mediante espectrometría alfa <strong>de</strong> alta resolución. Para <strong>el</strong>lo se procedió a la disolución completa<br />
mediante digestión por microondas <strong>de</strong> alícuotas <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> aproximadamente 1 g, realizándose<br />
posteriormente separaciones radioquímicas <strong>de</strong> torio y uranio en alícuotas <strong>de</strong> la solución obtenida. Las<br />
fuentes <strong>de</strong> medida se prepararon mediante <strong>el</strong>ectro<strong>de</strong>posición sobre un disco <strong>de</strong> acero inoxidable pulido <strong>de</strong><br />
25 mm <strong>de</strong> diámetro. Las medidas se llevaron a cabo empleando <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> silicio <strong>de</strong> implantación<br />
iónica (tipo alpha-PIPs).<br />
3.- Resultados y discusión<br />
Las Tablas 1 y 2 muestran los resultados correspondientes a la medida <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o mediante<br />
las dos técnicas radiométricas indicadas, espectrometría gamma y espectrometría alfa. La incertidumbre<br />
asociada a los resultados <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 230 Th mediante espectrometría gamma es en todos los casos<br />
superior a la <strong>de</strong> los valores obtenidos mediante espectrometría alfa. Esta <strong>el</strong>evada incertidumbre en la<br />
<strong>de</strong>terminación por espectrometría gamma se <strong>de</strong>be a las características <strong>de</strong> la línea principal d<strong>el</strong> 230 Th, con<br />
una probabilidad <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> tan sólo 0,38%. No obstante, los resultados que presentan mayores<br />
incertidumbres correspon<strong>de</strong>n a las muestras con niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 230 Th próximos<br />
al límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección alcanzado para este radionucleido en las condiciones <strong>de</strong> medida (1,2 E+02 Bqkg -1 ).<br />
1561
Referencia<br />
Tabla1. Resultados <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> muestras <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o mediante espectrometría gamma<br />
Concentración <strong>de</strong> actividad (Bq kg -1 ), k=2<br />
230 Th<br />
234 Th<br />
muestra-1 2,89E+03 ± 4,40E+02 8,24E+02 ± 6,90E+01 LD (1,50E+02) 2,56E+03 ± 1,20E+02<br />
muestra-2 1,51E+04 ± 1,90E+03 5,52E+03 ± 5,50E+02 3,25E+02 ± 5,49E+01 3,10E+03 ± 1,40E+02<br />
muestra-3 2,37E+02 ± 3,10E+01 2,66E+02 ± 2,60E+01 LD (3,2E+01) 6,25E+01 ± 3,40E+00<br />
muestra-4 2,48E+02 ± 9,60E+01 4,07E+02 ± 3,10E+01 LD (2,6E+01) 6,22E+01 ± 3,60E+00<br />
muestra-5 4,53E+03 ± 4,60E+02 3,17E+02 ± 2,50E+01 LD (3,1E+01) 1,60E+02 ± 8,00E+00<br />
muestra-6 1,29E+02 ± 8,70E+01 2,46E+02 ± 7,00E+01 LD (2,1E+01) 8,44E+01 ± 5,00E+00<br />
muestra-7 2,86E+04 ± 3,50E+03 3,39E+04 ± 2,50E+03 1,91E+03 ± 8,00E+01 6,86E+02 ± 3,50E+01<br />
muestra-8 1,60E+03 ± 1,30E+02 3,07E+02 ± 7,20E+01 LD (5,7E+01) 2,19E+03 ± 1,00E+02<br />
muestra-9 5,30E+03 ± 7,00E+02 4,67E+02 ± 8,60E+01 LD (5,1E+01) 3,53E+03 ± 1,80E+02<br />
muestra-10 LD (1,78E+02) 1,24E+02 ± 1,00E+01 LD (5,5E+01) 1,02E+02 ± 3,00E+01<br />
muestra-11 3,90E+03 ± 4,20E+02 1,30E+03 ± 1,30E+02 LD (7,1E+01) 3,60E+03 ± 1,50E+02<br />
muestra-12 1,04E+04 ± 1,40E+03 1,48E+03 ± 3,80E+02 LD (2,2E+01) 6,21E+03 ± 2,90E+02<br />
muestra-13 2,21E+03 ± 4,50E+02 4,30E+02 ± 1,20E+02 LD (7,4E+01) 1,87E+03 ± 9,30E+01<br />
muestra-14 5,13E+03 ± 3,90E+02 1,33E+03 ± 1,10E+02 LD (1,13E+02) 5,24E+03 ± 2,30E+02<br />
muestra-15 6,62E+03 ± 1,06E+03 1,50E+03 ± 4,80E+02 LD (1,93E+02) 1,00E+04 ± 4,80E+02<br />
muestra-16 1,85E+02 ± 5,40E+01 6,60E+01 ± 4,80E+00 LD (7,8) 1,57E+02 ± 6,00E+00<br />
muestra-17 1,80E+02 ± 2,90E+01 1,03E+02 ± 2,40E+01 LD (8,6) 1,01E+02 ± 5,00E+00<br />
muestra-18 7,00E+02 ± 1,34E+02 3,05E+02 ± 2,00E+01 2,01E-02 ± 9,90E-03 5,21E+02 ± 2,00E+01<br />
muestra-19 1,70E+04 ± 9,00E+02 2,36E+02 ± 6,70E+01 LD (4,8E+01) 3,89E+03 ± 1,40E+02<br />
Tabla 2. Resultados <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> muestras <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o mediante espectrometría alfa<br />
Concentración <strong>de</strong> actividad (Bq kg -1 ), k=2<br />
230 238 234<br />
Referencia<br />
Th<br />
U<br />
U<br />
muestra-1 2,40E+03 ± 1,92E+02 7,03E+02 ± 6,65E+01 7,78E+02 ± 7,15E+01<br />
muestra-2 1,64E+04 ± 1,04E+03 7,42E+03 ± 5,83E+02 7,26E+03 ± 5,84E+02<br />
muestra-3 1,48E+02 ± 8,00E+00 2,39E+02 ± 9,58E+00 2,33E+02 ± 1,00E+01<br />
muestra-4 1,61E+02 ± 1,05E+01 3,79E+02 ± 1,25E+01 3,77E+02 ± 1,20E+01<br />
muestra-5 3,18E+03 ± 2,13E+02 2,76E+02 ± 7,10E+01 2,66E+02 ± 6,90E+01<br />
muestra-6 1,54E+02 ± 8,75E+00 2,31E+02 ± 7,50E+00 2,22E+02 ± 7,25E+00<br />
muestra-7 2,90E+04 ± 2,50E+03 3,57E+04 ± 2,36E+03 3,53E+04 ± 2,36E+03<br />
muestra-8 1,75E+03 ± 5,64E+00 2,93E+02 ± 1,60E+01 3,55E+02 ± 1,80E+01<br />
muestra-9 4,91E+03 ± 1,95E+02 4,58E+02 ± 3,10E+01 6,11E+02 ± 3,70E+01<br />
muestra-10 1,03E+02 ± 4,78E+00 8,60E+01 ± 5,00E+00 7,90E+01 ± 5,00E+00<br />
muestra-11 2,85E+03 ± 1,37E+02 1,38E+03 ± 5,50E+01 1,39E+03 ± 5,60E+01<br />
muestra-12 1,03E+04 ± 4,59E+02 1,90E+03 ± 8,90E+01 1,91E+03 ± 8,90E+01<br />
muestra-13 3,09E+03 ± 2,30E+02 4,90E+02 ± 2,55E+01 5,45E+02 ± 2,10E+01<br />
muestra-14 5,43E+03 ± 2,50E+02 1,28E+03 ± 6,00E+01 1,28E+03 ± 6,00E+01<br />
muestra-15 5,02E+03 ± 3,00E+02 1,50E+03 ± 6,00E+01 1,50E+03 ± 6,00E+01<br />
muestra-16 1,43E+02 ± 7,42E+00 5,94E+01 ± 5,90E+00 6,40E+01 ± 6,20E+00<br />
muestra-17 1,28E+02 ± 2,45E+01 1,27E+02 ± 1,12E+01 1,24E+02 ± 1,10E+01<br />
muestra-18 7,33E+02 ± 5,62E+01 2,93E+02 ± 3,00E+01 3,13E+02 ± 3,10E+01<br />
muestra-19 1,67E+04 ± 1,30E+03 2,69E+02 ± 6,25E+01 3,06E+02 ± 6,69E+01<br />
235 U<br />
214 Pb<br />
1562
Concentración <strong>de</strong> actividad<br />
e.gamma (Bq/kg)<br />
3,50E+04<br />
3,00E+04<br />
2,50E+04<br />
2,00E+04<br />
1,50E+04<br />
1,00E+04<br />
5,00E+03<br />
2,5E +03<br />
2,0E +03<br />
1,5E +03<br />
1,0E +03<br />
5,0E +02<br />
0,0E +00<br />
Figura 1. Corr<strong>el</strong>ación resultados 230 Th<br />
0,0E +00 5,0E +02 1,0E +03 1,5E +03 2,0E +03 2,5E +03 3,0E +03 3,5E +03<br />
0,00E+00<br />
0,00E+00 5,00E+03 1,00E+04 1,50E+04 2,00E+04 2,50E+04 3,00E+04 3,50E+04<br />
Concentración <strong>de</strong> actividad e.alfa (Bq/kg)<br />
230 Th<br />
En la Figura 1 se ha representado la corr<strong>el</strong>ación entre los resultados <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong><br />
230 Th obtenidos mediante ambas técnicas, con valores próximos a 1 para todas las muestras analizadas.<br />
Las mayores <strong>de</strong>sviaciones correspon<strong>de</strong>n a las muestras con niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 230 Th<br />
próximos al límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección alcanzado mediante espectrometría gamma para este radionucleido. El<br />
grado <strong>de</strong> corr<strong>el</strong>ación alcanzado es similar al obtenido para <strong>el</strong> 238 U a partir <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong><br />
concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 234 Th por espectrometría gamma y 238 U mediante espectrometría alfa, como<br />
se muestra en la figura 2. La buena concordancia <strong>de</strong> los resultados obtenidos pone <strong>de</strong> manifiesto la<br />
vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> la espectrometría gamma para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> 230 Th en <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong><br />
actividad <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> terreno analizadas.<br />
1563
concentración <strong>de</strong> actividad e.gamma<br />
(Bq/kg)<br />
4,0E+04<br />
3,5E+04<br />
3,0E+04<br />
2,5E+04<br />
2,0E+04<br />
1,5E+04<br />
1,0E+04<br />
5,0E+03<br />
1,0E+03<br />
8,0E+02<br />
6,0E+02<br />
4,0E+02<br />
2,0E+02<br />
0,0E+00<br />
Figura 2. Corr<strong>el</strong>ación resultados 238 U<br />
0,0E+00 2,0E+02 4,0E+02 6,0E+02 8,0E+02 1,0E+03<br />
0,0E+00<br />
0,0E+00 5,0E+03 1,0E+04 1,5E+04 2,0E+04 2,5E+04 3,0E+04 3,5E+04 4,0E+04<br />
Concentración <strong>de</strong> actividad e.alfa (Bq/kg)<br />
238 U<br />
El terreno evaluado forma parte d<strong>el</strong> área <strong>de</strong> influencia <strong>de</strong> varias instalaciones correspondientes a la<br />
primera parte d<strong>el</strong> ciclo d<strong>el</strong> combustible, en las que se <strong>de</strong>sarrollaron a escala <strong>de</strong> planta piloto distintos<br />
procesos <strong>de</strong>stinados a la purificación <strong>de</strong> mineral <strong>de</strong> uranio y la obtención <strong>de</strong> concentrados. De acuerdo<br />
con la bibliografía existente sobre estas instalaciones 2 , estos procesos consistían en la lixiviación ácida<br />
y/o básica d<strong>el</strong> mineral y la purificación <strong>de</strong> la solución obtenida en la lixiviación mediante precipitación<br />
química y/o extracción d<strong>el</strong> uranio con disolventes (aminas terciarias). Estos procesos originan la ruptura<br />
d<strong>el</strong> equilibrio radiactivo entre los constituyentes <strong>de</strong> la serie d<strong>el</strong> uranio, <strong>de</strong> manera que las r<strong>el</strong>aciones<br />
isotópicas, y por tanto <strong>el</strong> inventario radiactivo, varían en las diferentes instalaciones y en su área <strong>de</strong><br />
influencia <strong>de</strong>pendiendo d<strong>el</strong> proceso realizado.<br />
Durante la <strong>de</strong>scontaminación y <strong>de</strong>smant<strong>el</strong>amiento <strong>de</strong> estas instalaciones y en caracterizaciones<br />
radiológicas previas d<strong>el</strong> terreno se i<strong>de</strong>ntificaron tres inventarios diferentes, constituidos por<br />
radionucleidos <strong>de</strong> la serie radiactiva encabezada por 238 U:<br />
� Mineral <strong>de</strong> uranio (todos los radionucleidos <strong>de</strong> la serie en equilibrio),<br />
� Uranio procesado ( 238 U en equilibrio con sus <strong>de</strong>scendientes inmediatos: 234 Th, 234m Pa y 234 U) y<br />
� Estériles <strong>de</strong> minería ( 230 Th y 226 Ra en equilibrio con sus <strong>de</strong>scendientes).<br />
Adicionalmente, en esta última caracterización se han i<strong>de</strong>ntificado varias muestras en las que la r<strong>el</strong>ación<br />
isotópica 230 Th/ 226 Ra presenta valores que no correspon<strong>de</strong>n a ninguno <strong>de</strong> los tres inventarios <strong>de</strong>scritos. En<br />
estas muestras se observa una concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 230 Th que llega a ser hasta cuarenta veces<br />
superior a la <strong>de</strong> 226 Ra, existiendo en algunos casos condiciones cercanas al equilibrio entre 230 Th y 238 U,<br />
como muestran los datos <strong>de</strong> r<strong>el</strong>aciones isotópicas incluidos en la Tabla 3.<br />
1564
Tabla 3. R<strong>el</strong>aciones isotópicas obtenidas a partir <strong>de</strong> resultados <strong>de</strong> espectrometría gamma<br />
Referencia<br />
230 226<br />
Th/ Ra<br />
230 238<br />
Th/ U Referencia<br />
230 226<br />
Th/ Ra<br />
230 238<br />
Th/ U<br />
muestra-1 1,13 3,51 muestra-11 1,08 3,00<br />
muestra-2 4,87 2,74 muestra-12 1,67 7,03<br />
muestra-3 3,79 0,89 muestra-13 1,18 5,14<br />
muestra-4 3,99 0,61 muestra-14 0,98 3,86<br />
muestra-5 28,31 14,29 muestra-15 0,66 4,41<br />
muestra-6 1,53 0,52 muestra-16 1,18 2,80<br />
muestra-7 41,69 0,84 muestra-17 1,78 1,75<br />
muestra-8 0,73 5,21 muestra-18 1,34 2,30<br />
muestra-9 1,50 11,35 muestra-19 4,37 72,03<br />
La interpretación d<strong>el</strong> origen <strong>de</strong> estas r<strong>el</strong>aciones isotópicas ha requerido un análisis <strong>de</strong> la distribución d<strong>el</strong><br />
230 Th en las distintas corrientes d<strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> obtención <strong>de</strong> concentrados <strong>de</strong> uranio. Dicha distribución<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> mineral, d<strong>el</strong> método empleado para la lixiviación y purificación d<strong>el</strong> uranio y <strong>de</strong> las<br />
condiciones <strong>de</strong> operación <strong>de</strong> cada planta.<br />
Estudios realizados por diferentes autores 3, 4, 5 rev<strong>el</strong>an que en los procesos <strong>de</strong> lixiviación ácida d<strong>el</strong><br />
mineral, una fracción significativa d<strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> Th (hasta <strong>el</strong> 80-90% en procesos <strong>de</strong> lixiviación con<br />
ácido sulfúrico) se disu<strong>el</strong>ve junto con <strong>el</strong> uranio, constituyendo la <strong>de</strong>nominada solución fértil. Sin<br />
embargo, sólo una pequeña proporción d<strong>el</strong> Th acompaña al uranio hasta <strong>el</strong> final d<strong>el</strong> proceso, ya que la<br />
solución <strong>de</strong> lixiviado se purifica a continuación mediante la separación d<strong>el</strong> uranio, generalmente<br />
empleando extracción con disolventes o intercambio iónico. La fracción residual obtenida contiene la<br />
mayor parte d<strong>el</strong> torio proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> la solución fértil, y generalmente se neutraliza antes <strong>de</strong> ser <strong>de</strong>sechada<br />
junto con <strong>el</strong> residuo sólido obtenido en la lixiviación inicial. Por tanto, este residuo final contiene la<br />
mayor parte d<strong>el</strong> 230 Th que existía inicialmente en <strong>el</strong> mineral, <strong>de</strong> manera que en los estériles <strong>de</strong> minería<br />
226 Ra y 230 Th se encuentran <strong>de</strong> nuevo prácticamente en equilibrio.<br />
Estos procesos <strong>de</strong> lixiviación ácida, llevados a cabo en las instalaciones que se ubicaron en <strong>el</strong> área <strong>de</strong><br />
terreno evaluada, justifican la existencia <strong>de</strong> contaminaciones residuales <strong>de</strong>bidas fundamentalmente a<br />
230 Th, así como la aparición en algunos casos <strong>de</strong> 230 Th con distintas proporciones <strong>de</strong> 238 U, ya que tras la<br />
lixiviación ácida d<strong>el</strong> mineral, 230 Th y 238 U siguen <strong>el</strong> mismo camino durante una pequeña parte d<strong>el</strong><br />
proceso, mientras que 230 Th y 226 Ra permanecen aislados durante la mayor parte d<strong>el</strong> mismo.<br />
4.- Conclusiones<br />
Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 230 Th en las muestras <strong>de</strong> interés permiten la <strong>de</strong>terminación<br />
<strong>de</strong> este radionucleido por espectrometría gamma. La buena corr<strong>el</strong>ación entre estos resultados y los<br />
obtenidos mediante <strong>el</strong> análisis por espectrometría alfa confirma la vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> la espectrometría gamma<br />
para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> 230 Th en <strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> las muestras <strong>de</strong> terreno<br />
analizadas.<br />
La aplicación <strong>de</strong> esta técnica simplifica notablemente la caracterización radiológica <strong>de</strong> muestras <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o,<br />
<strong>de</strong>bido a la sencillez <strong>de</strong> los procedimientos analíticos necesarios para la preparación <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong><br />
medida. No obstante, la incertidumbre asociada a los resultados <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> 230 Th es<br />
superior a la obtenida mediante espectrometría alfa, especialmente para niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad próximos al<br />
límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección.<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las r<strong>el</strong>aciones isotópicas entre los radionucleidos que constituyen <strong>el</strong> inventario<br />
radiactivo <strong>de</strong> interés ha puesto <strong>de</strong> manifiesto la existencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>sequilibrios en la serie radiactiva d<strong>el</strong> 238 U<br />
no i<strong>de</strong>ntificados en caracterizaciones radiológicas previas. Estos <strong>de</strong>sequilibrios se producen como<br />
consecuencia <strong>de</strong> la naturaleza <strong>de</strong> los métodos empleados para la lixiviación <strong>de</strong> mineral <strong>de</strong> uranio.<br />
1565
Bibliografía<br />
1.- Lozano, J.C., Blanco, P., Vera F.. A simple screening method for the <strong>de</strong>termination of 230Th in soil and<br />
sediments by gamma-spectrometry. J. of Radioanal. And Nucl. Chem., Vol 247, No 1 (2001) 101-105.<br />
2.-Plantas piloto <strong>de</strong> tratamientos <strong>de</strong> minerales <strong>de</strong> uranio. Energía nuclear. Año I, Nº2. Abril-Junio 1957: 4-18.<br />
3.-Ryon, A.D., Hurst, F.J. and Se<strong>el</strong>ey, F.G., 1977. Nitric acid leaching of radium and other significant radionucli<strong>de</strong>s<br />
from uranium ores and mill tailings. Oak Ridge National Laboratory Report. ORNL/TM-5944.<br />
4- Landa, E.R., 1982. Leaching of radionucli<strong>de</strong>s from uranium ore and mill tailings. Uranium, 1: 53-64.<br />
5- Nirdosh, I., Muthuswami, S. V.. Distribution of 230 Th and other radionuclei<strong>de</strong>s in Canadian uranium mill streams.<br />
Hidrometallurgy, 20 (1988) 31-47.<br />
1566
CUANTIFICACIÓN DE IMPUREZAS DE EUROPIO EN<br />
QUADRAMET<br />
M. Á. Ross<strong>el</strong>l 1,2 , M. Jurado 3 , R. Sánchez 4 , J. Carbajo 1,2,� , J.J. Peña 1,2 .<br />
1 Universidad <strong>de</strong> Extremadura. Facultad <strong>de</strong> Medicina, Cátedra <strong>de</strong> Física Médica. Avda<br />
<strong>de</strong> Portugal s/n 06080. Badajoz. España.<br />
2 Complejo Hospitalario Universitario Infanta Cristina. Servicio <strong>de</strong> Protección<br />
Radiológica y Radiofísica, Avda <strong>de</strong> Elvas s/n 06080. Badajoz. España.<br />
3 Universidad <strong>de</strong> Extremadura. Facultad <strong>de</strong> Ciencias, Área <strong>de</strong> Física Atómica y Nuclear.<br />
Avda <strong>de</strong> Elvas s/n 06071. Badajoz. España.<br />
4 Complejo Hospitalario Universitario Infanta Cristina. Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear,<br />
Avda <strong>de</strong> Elvas s/n 06080. Badajoz. España.<br />
RESUMEN<br />
Durante los procedimientos <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> residuos sólidos, generados en <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Medicina<br />
Nuclear d<strong>el</strong> Complejo Hospitalario Infanta Cristina <strong>de</strong> Badajoz, se <strong>de</strong>tectan niv<strong>el</strong>es anómalos <strong>de</strong><br />
radiactividad <strong>de</strong>bidos a impurezas <strong>de</strong> europio presentes en los residuos d<strong>el</strong> radiofármaco<br />
Quadramet. A lo largo d<strong>el</strong> presente artículo se <strong>de</strong>scribe <strong>el</strong> trabajo experimental <strong>de</strong>sarrollado con <strong>el</strong><br />
fin <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificar y cuantificar los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong>bidos a estas impurezas mediante<br />
espectrometría gamma.<br />
Se analizan dos viales con residuos <strong>de</strong> Quadramet administrados durante los años 2005 y 2008.<br />
Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong>tectados son inferiores que sus correspondientes niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> exención<br />
legales. Sin embargo, los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad los superan. La principal<br />
consecuencia que se <strong>de</strong>riva d<strong>el</strong> trabajo consiste en la revisión <strong>de</strong> los procedimientos <strong>de</strong> evacuación<br />
<strong>de</strong> residuos. Se propone su evacuación como residuos radiactivos a través <strong>de</strong> una empresa<br />
autorizada.<br />
Palabras claves: samario, europio, espectrometría gamma, impurezas, residuos.<br />
1. Introducción.<br />
A lo largo d<strong>el</strong> presente artículo se <strong>de</strong>scribe <strong>el</strong> trabajo experimental <strong>de</strong>sarrollado con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong><br />
cuantificar las impurezas radiactivas <strong>de</strong> europio presentes en los residuos d<strong>el</strong> radiofármaco<br />
Quadramet generados, tras su administración a pacientes, en <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Medicina Nuclear d<strong>el</strong><br />
Complejo Hospitalario Universitario Infanta Cristina <strong>de</strong> Badajoz.<br />
El principio activo <strong>de</strong> Quadramet es <strong>el</strong> ácido etilendiaminotetrametilenofosfónico (EDTMP) unido<br />
al radioisótopo 153 Sm. Este ácido tiene afinidad por las zonas <strong>de</strong> rápido crecimiento óseo, <strong>de</strong> modo<br />
que la radiación beta emitida por <strong>el</strong> samario actúa a niv<strong>el</strong> local, disminuyendo <strong>el</strong> dolor óseo<br />
metastásico.<br />
Una vez administrado al paciente, <strong>el</strong> vial, que mantiene cierta cantidad <strong>de</strong> Quadramet, se<br />
gestionaba como residuo radiactivo sólido <strong>de</strong> periodo corto (semiperiodo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sintegración <strong>de</strong><br />
46,3 h) acor<strong>de</strong> al procedimiento d<strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica y Radiofísica d<strong>el</strong> hospital.<br />
� jescch@yahoo.es<br />
1567
El motivo d<strong>el</strong> presente trabajo se <strong>de</strong>be a la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> radiactividad en los residuos más <strong>de</strong> un<br />
año <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> su administración. En la bibliografía se <strong>de</strong>scribe que esta radiactividad residual se<br />
<strong>de</strong>be las impurezas <strong>de</strong> europio generadas durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> producción d<strong>el</strong> propio 153 Sm por<br />
activación neutrónica.<br />
2. Material y Métodos.<br />
Para analizar las muestras y cuantificar los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong>bidas a las especies <strong>de</strong> europio<br />
presentes, se emplea un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> germanio hiperpuro perteneciente al Área <strong>de</strong> Física Atómica y<br />
Nuclear <strong>de</strong> la Facultad <strong>de</strong> Ciencias <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Extremadura. Como patrón <strong>de</strong> calibración<br />
d<strong>el</strong> <strong>de</strong>tector disponemos <strong>de</strong> un cóct<strong>el</strong> <strong>de</strong> radionúclidos adquirido al Centro <strong>de</strong> Investigaciones<br />
Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).<br />
Se tomaron dos muestras <strong>de</strong> residuos <strong>de</strong> Quadramet d<strong>el</strong> almacén central <strong>de</strong> residuos radiactivos d<strong>el</strong><br />
hospital, correspondientes a los años 2005 y 2008. Para realizar <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
europio se siguen los siguientes pasos:<br />
- Determinación y preparación <strong>de</strong> geometría común a la fuente patrón y las muestras.<br />
- Adquisición <strong>de</strong> espectro gamma <strong>de</strong> la fuente patrón y análisis posterior.<br />
- Calibración d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong>tector-fuente patrón en dicha geometría: calibración en<br />
energía y eficiencia.<br />
- Adquisición <strong>de</strong> los espectros gamma <strong>de</strong> las muestras y análisis posterior.<br />
Una vez obtenidos los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> las impurezas <strong>de</strong> europio, se contrastarán con<br />
resultados presentes en la literatura científica.<br />
3. Resultados.<br />
Se i<strong>de</strong>ntifican tres impurezas <strong>de</strong> europio: 152 Eu, 154 Eu y 155 Eu. Los espectros mostrados en las<br />
figuras correspon<strong>de</strong>n a las muestras 153Sm (2005) y 153Sm (2008) y están analizados con <strong>el</strong><br />
programa comercial Genie2000.<br />
Fig. 1 Espectro correspondiente a la muestra 153Sm (2005).<br />
1568
Fig. 2 Espectro correspondiente a la muestra 153Sm (2008).<br />
En las siguientes tablas se muestran las concentraciones r<strong>el</strong>ativas <strong>de</strong> las impurezas <strong>de</strong> europio a la<br />
actividad por unidad <strong>de</strong> volumen <strong>de</strong> 153 Sm presente en los viales en la fecha <strong>de</strong> referencia. Esta<br />
actividad por unidad <strong>de</strong> volumen d<strong>el</strong> 153 Sm se muestra en la etiqueta d<strong>el</strong> radiofármaco<br />
QUADRAMET: 1.3 GBq/ml.<br />
Porcentaje <strong>de</strong> actividad r<strong>el</strong>ativo a A<br />
CA(<br />
Sm)<br />
�<br />
CA(<br />
15x<br />
153<br />
( 153<br />
Eu)<br />
�100<br />
Sm)<br />
Tabla No.1 Concentración r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> las impurezas <strong>de</strong> europio a la actividad por unidad <strong>de</strong><br />
volumen <strong>de</strong> 153 Sm presente en <strong>el</strong> vial 153Sm (2005) a la fecha <strong>de</strong> referencia mostrada en las<br />
etiquetas.<br />
Muestra 153Sm (2005)<br />
Fecha <strong>de</strong> referencia d<strong>el</strong> vial 29/09/2005 12 h CET<br />
Radionúclido Porcentaje <strong>de</strong> A en vial r<strong>el</strong>ativo a A(153Sm) (%)<br />
Incertidumbre<br />
(%)<br />
152<br />
Eu 0.010 0.003<br />
154<br />
Eu 0.015 0.004<br />
155<br />
Eu<br />
0.003 0.001<br />
Tabla No.2 Concentración r<strong>el</strong>ativa <strong>de</strong> las impurezas <strong>de</strong> europio a la actividad por unidad <strong>de</strong><br />
volumen <strong>de</strong> 153 Sm presente en <strong>el</strong> vial 153Sm (2008) a la fecha <strong>de</strong> referencia mostrada en las<br />
etiquetas.<br />
Muestra 153Sm (2008)<br />
Fecha <strong>de</strong> referencia d<strong>el</strong> vial 29/09/2005 12 h CET<br />
Radionúclido Porcentaje <strong>de</strong> A en vial r<strong>el</strong>ativo a A(153Sm) (%)<br />
Incertidumbre<br />
(%)<br />
152<br />
Eu 0.011 0.003<br />
154<br />
Eu 0.013 0.005<br />
155<br />
Eu<br />
0.003 0.002<br />
Es difícil realizar una comparación <strong>de</strong> los valores r<strong>el</strong>ativos <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s obtenidos con los<br />
valores <strong>de</strong> la bibliografía por diversos motivos. Aunque las activida<strong>de</strong>s r<strong>el</strong>ativas obtenidas son un<br />
or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> magnitud mayores que las obtenidas en la mayoría <strong>de</strong> las fuentes consultadas, los valores<br />
1569
están en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> límites expresados por la WHO r<strong>el</strong>ativas a la Farmacopea Internacional<br />
(World Health Organization, 2009). Cabe <strong>de</strong>stacar que las concentraciones r<strong>el</strong>ativas <strong>de</strong> 154 Eu se<br />
encuentran por encima d<strong>el</strong> límite d<strong>el</strong> 0.01% marcado en estas recomendaciones.<br />
En las siguientes tablas se muestra comparativamente las activida<strong>de</strong>s y concentraciones <strong>de</strong><br />
actividad <strong>de</strong> las impurezas <strong>de</strong> europio en las dos muestras en la fecha <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> espectros y<br />
los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> exención impuestos por la legislación nacional.<br />
Tabla No.3 Activida<strong>de</strong>s y concentraciones <strong>de</strong> actividad en la fecha <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> los<br />
espectros <strong>de</strong> la muestra 153 Sm (2005).<br />
Muestra 153 Sm (2005)<br />
Radionúclido<br />
Actividad<br />
(Bq)<br />
Concentraciones <strong>de</strong> Actividad<br />
(KBq/Kg)<br />
Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> Exención Medida Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> Exención Medida<br />
152<br />
Eu<br />
6<br />
10<br />
2.7x10 4<br />
10 1<br />
1.05x10 5<br />
154 Eu 10 6 3.6x10 4 10 1 1.41x10 5<br />
155 Eu<br />
10 7 4.7x10 3 10 2 1.8x10 4<br />
Tabla No.4 Activida<strong>de</strong>s y concentraciones <strong>de</strong> actividad en la fecha <strong>de</strong> adquisición <strong>de</strong> los<br />
espectros <strong>de</strong> la muestra 153 Sm (2008).<br />
Muestra 153 Sm (2008)<br />
Radionúclido<br />
Actividad<br />
(Bq)<br />
Concentraciones <strong>de</strong> Actividad<br />
(KBq/Kg)<br />
Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> Exención Medida Niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> Exención Medida<br />
152<br />
Eu<br />
6<br />
10<br />
4.9x10 4<br />
10 1<br />
1.31x10 5<br />
154 Eu 10 6 5.7x10 4 10 1 1.51x10 5<br />
155 Eu<br />
4. Conclusiones.<br />
10 7 1.1x10 4 10 2 2.8x10 4<br />
Se comprueba que los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong>bidos a las impurezas <strong>de</strong> europio en los residuos d<strong>el</strong><br />
radiofármaco Quadramet están por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los correspondientes niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> exención legales;<br />
mientras que los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> actividad los superan. La principal consecuencia d<strong>el</strong><br />
trabajo consiste en la necesidad <strong>de</strong> revisar <strong>el</strong> procedimiento <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> estos residuos,<br />
proponiéndose su evacuación como residuos radiactivos a través <strong>de</strong> una empresa autorizada.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado Instrucción IS/05, <strong>de</strong> 26 <strong>de</strong> febrero <strong>de</strong> 2003, d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear, por la<br />
que se <strong>de</strong>finen los valores <strong>de</strong> exención para nucleidos según se establece en las tablas A y B d<strong>el</strong> anexo I d<strong>el</strong> Real<br />
Decreto 1836/1999. Gobierno <strong>de</strong> España, 10 <strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 2003.<br />
[2] Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado Or<strong>de</strong>n ECO/1449/2003, <strong>de</strong> 21 <strong>de</strong> mayo, sobre gestión <strong>de</strong> materiales resuduales sólidos<br />
con contenidos radiactivos generados en las instalaciones radiactivas <strong>de</strong> 2ª y 3ª categoría en las que se manipulen<br />
o almecenen isótopos radiactivos no encapsulados. Gobierno <strong>de</strong> España, 5 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 2003, págs. 21840-21842.<br />
[3] Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado Real Decreto 1836/1999, <strong>de</strong> 3 <strong>de</strong> diciembre, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento<br />
sobre instalaciones nucleares y radiactivas. Gobierno <strong>de</strong> España, 31 <strong>de</strong> diciembre <strong>de</strong> 1999.<br />
[4] Boletín Oficial d<strong>el</strong> Estado Real Decreto 783/2001, <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> julio, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento sobre<br />
protección sanitaria contra las radiaciones ionizantes. Gobierno <strong>de</strong> España, 26 <strong>de</strong> julio <strong>de</strong> 2001.<br />
[5] Canberra Industries Inc. Genie2000. Spectroscopy System. Customization Tools. Canberra Industries Inc.,<br />
2002. 9230847G V2.1.<br />
1570
[6] Canberra Industries Inc. Genie2000. Spectroscopy System. Operations. Canberra Industries Inc.,<br />
2002. 9230846H V2.1.<br />
[7] Consejo <strong>de</strong> la Unión Europea Directiva 96/29/Euratom d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> 13 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong> 1996 por la que se<br />
establecen las normas básicas r<strong>el</strong>ativas a la protección sanitaria <strong>de</strong> los trabajadores y <strong>de</strong> la población contra los<br />
riesgos que resultan <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes. Consejo <strong>de</strong> la Unión Europea, 36 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 1996, págs. 001-<br />
114.<br />
[8] Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear Guia Seguridad 9.2 Gestión <strong>de</strong> residuos sólidos en instalaciones radiactivas. 12<br />
<strong>de</strong> diciembre <strong>de</strong> 2001.<br />
[9] European Medicines Agency Informe público europeo <strong>de</strong> evaluación (EPAR). QUADRAMET. Resumen d<strong>el</strong><br />
EPAR para público en general (versión en español). Comite <strong>de</strong> Medicamentos <strong>de</strong> Uso Humano, European<br />
Medicines Agency, 2008.<br />
[10] Fischer H. y otros. Radionuclidic purity aspects of 153Sm for radionucli<strong>de</strong> therapy. 2004 11th IRPA<br />
International Congress. Madrid, 2004. Vol. session 4d6.<br />
[11] Gilmore Gordon R. Practical Gamma-ray Spectrometry (2nd Edition. John Wiley & Sons Ltd., 2008.<br />
[12] Hayes Justin J., Pfund John y Zouain Nicolas Detection of 154Eu in Patients Post 153Sm-EDTMP Therapy<br />
using a Clinical Gamma Camera. Health Physics, Mar <strong>de</strong> 2010; Vol. 98: págs. 537-541.<br />
[13] Moro L. y otros. Europium-154 contamination lev<strong>el</strong>s in Samarium.153-EDTMP for radionucli<strong>de</strong> therapy.<br />
Journal of Physics: Conference Series. Institute of Physics Publishing, 2006; Vol. 41: págs. 535-537.<br />
[14] Najeeb Al Hallak Mohammed y otros. The Lev<strong>el</strong> of Europium-154 Contaminating Samarium-153-EDTMP<br />
Activates the Radiation Alarm System at the US Hom<strong>el</strong>and Security Checkpoints. Case Report in<br />
Oncology. Karger AG, Bas<strong>el</strong>, 2009; Vol. 2: págs. 157-161.<br />
[15] Palumbo Barbara y otros. Triggering alarm at security checks. Patients should be informed even after diagnostic<br />
nuclear medicine procedures. H<strong>el</strong>lenic Journal of Nuclear Medicine, 2009; Vol. 12.<br />
[16] Pérez S., Ruiz A. y Roca M. Gestión <strong>de</strong> residuos marcados con 153Sm a partir d<strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> impurezas <strong>de</strong><br />
154Eu que contienen. Trabajos y Comunicaciones d<strong>el</strong> XI Congreso Nacional <strong>de</strong> la Sociedad Española <strong>de</strong><br />
Protección Radiológica. Tarragona, 2007.<br />
[17] Ramamoorthy N. y otros. Production logistic and radionuclidic purity aspects of 153Sm for radionucli<strong>de</strong><br />
therapy. Nuclear Medicine Communications. Nuclear Medicine Communications, 2002; Vol. 23: págs. 83-89.<br />
[18] Rat<strong>el</strong> G. y Michotte C. BIPM comparison BIPM.RI(II)-K1.Sm-153 of activity measurements of the radionucli<strong>de</strong><br />
153Sm. BIPM.RI(II)-K1.Sm-153. Bureau International <strong>de</strong>s Poids et Measures, 2004.<br />
[19] Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica y Radiofísica. PRIN-081-RE03-26/04/04. Gestión y evacuación <strong>de</strong> residuos<br />
radiactivos (Medicina Nuclear). Procedimientos <strong>de</strong> Protección Radiológica. Complejo Hospitalario Universitario<br />
Infanta Cristina.<br />
[20] Sonzogni Alejandro NuDat 2.5. www.nndc.bnl.gov/nudat2.<br />
[21] World Health Organization Samarium (153Sm) Ethylenediamine Tetramethylene Phosphonate (EDTMP)<br />
Complex Injection: Final text for addition in The International Pharmacopoeia. WHO: The International<br />
Pharmacopoeia. World Health Organization, 2009.<br />
1571
Sesión A15.<br />
Preparación y actuación en acci<strong>de</strong>ntes y<br />
emergencias radiológicas.<br />
1572
RASCAL 4.1 RADIOLOGICAL ASSESMENT SYSTEM FOR<br />
CONSEQUENCE ANALYSIS<br />
I. De Migu<strong>el</strong> Martínez, B. Gómez-Argü<strong>el</strong>lo Gordillo<br />
Tecnatom S.A., Unidad <strong>de</strong> Protección Radiológica, Emergencias y Dosimetría.<br />
RESUMEN<br />
El código actualmente utilizado en las centrales españolas para estimar dosis potenciales o reales<br />
<strong>de</strong>bidas a emisiones gaseosas al exterior es <strong>el</strong> IRDAM (Interactive Rapid Dose Assesment Mod<strong>el</strong>,<br />
1983). Recientemente <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN) está promoviendo su sustitución por <strong>el</strong><br />
código RASCAL versión 4.1 (Radiological Assesment System for Consequence AnaLysis). Este<br />
código fue <strong>de</strong>sarrollado por la NRC (Nuclear Regulatory Commission) para evaluar escapes <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
plantas <strong>de</strong> energía nuclear, piscinas y contenedores <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> combustible gastado,<br />
instalaciones d<strong>el</strong> ciclo <strong>de</strong> combustible e instalaciones <strong>de</strong> manipulación <strong>de</strong> material radiactivo.<br />
RASCAL se implantará <strong>de</strong> manera oficial en las centrales españolas a partir d<strong>el</strong> 1 <strong>de</strong> Enero d<strong>el</strong> 2012 y<br />
se utilizará para las estimaciones <strong>de</strong> dosis y como herramienta <strong>de</strong> ayuda para la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones <strong>de</strong><br />
las medidas <strong>de</strong> protección al público que sean aplicables según la situación (confinamiento, profilaxis<br />
y evacuación).<br />
TECNATOM, basándose en <strong>el</strong> conocimiento d<strong>el</strong> IRDAM, utilizado actualmente en los simulacros<br />
anuales y <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> toda la documentación r<strong>el</strong>acionada con <strong>el</strong> código RASCAL, ha realizado una<br />
comparación entre ambos códigos.<br />
Palabras claves: mod<strong>el</strong>o gaussiano lineal, mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> puff, dosis efectiva, dosis equivalente al<br />
tiroi<strong>de</strong>s, tratamiento <strong>de</strong> vientos en calma.<br />
ABSTRACT<br />
The co<strong>de</strong> currently used in the Spanish Nuclear Power Plants to estimate potential and actual doses<br />
due to atmospheric r<strong>el</strong>eases is IRDAM (Interactive Rapid Dose As-sesment Mod<strong>el</strong>, 1983).<br />
Recently, the Nuclear Safety Council (CSN) is promoting its replacement by RASCAL version 4.1<br />
(Radiological Assessment System for Consequence Analysis). This co<strong>de</strong> was <strong>de</strong>v<strong>el</strong>oped by the<br />
NRC (Nuclear Regulatory Commission) to evaluate r<strong>el</strong>eases from nuclear power plants, spent fu<strong>el</strong><br />
storage pools and casks, fu<strong>el</strong> cycle facilities and radioactive material handling facilities.<br />
RASCAL will be officially introduced in the Spanish nuclear plants in 1 st January 2012 and will be<br />
used for dose estimation and to evaluate the recommen<strong>de</strong>d protective action for the public<br />
(sh<strong>el</strong>tering, KI administration, evacuation).<br />
TECNATOM has ma<strong>de</strong> a comparison between the two co<strong>de</strong>s, based on knowledge of IRDAM,<br />
currently used in annual drills and on the analysis of all documentation r<strong>el</strong>ated to RASCAL<br />
Keywords: Straight-Line Gaussian Plume Mod<strong>el</strong>s; Gaussian Puff Mod<strong>el</strong>; Total Effective Dose<br />
Equivalent; Committed Dose Equivalents Due to Inhaltion, treatment of calm wind<br />
METODOLOGÍA<br />
Para <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> este ejercicio <strong>de</strong> comparación entre <strong>el</strong> alcance <strong>de</strong> ambos códigos se ha tomado<br />
como fuente <strong>de</strong> información principal toda la documentación aportada por la NRC:<br />
1573
- RASCAL 4.1 “Workbook” (Cua<strong>de</strong>rno <strong>de</strong> trabajo). Este documento está orientado a la formación<br />
en RASCAL y contiene muchos ejercicios que permiten la familiarización d<strong>el</strong> usuario con la<br />
herramienta.<br />
- RASCAL 4 “Description of Mod<strong>el</strong>s and Methods” (Descripción <strong>de</strong> los Mod<strong>el</strong>os y Métodos).<br />
Este documento <strong>de</strong>scribe los mod<strong>el</strong>os y métodos que utiliza RASCAL.<br />
- El propio código RASCAL 4.1<br />
A<strong>de</strong>más, se ha utilizado <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la experiencia española en la utilización d<strong>el</strong> código IRDAM<br />
junto con la Guía <strong>de</strong> Seguridad nº 1.2 “Mod<strong>el</strong>o Dosimétrico en Emergencia Nuclear”.<br />
RESULTADOS<br />
Descripción d<strong>el</strong> ejercicio <strong>de</strong> comparación entre RASCAL e IRDAM.<br />
1. RASCAL está compuesto por dos herramientas principales: <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> Término Fuente a<br />
Dosis (Source Term to Dose) y <strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> Medida <strong>de</strong> Campo a Dosis (Fi<strong>el</strong>d Measurement to Dose).<br />
� El módulo <strong>de</strong> Término Fuente a Dosis permite introducir información sobre las condiciones <strong>de</strong> la<br />
planta o condiciones d<strong>el</strong> acci<strong>de</strong>nte para po<strong>de</strong>r hacer una estimación <strong>de</strong> dosis por nube radiactiva a<br />
personas situadas en la dirección d<strong>el</strong> viento.<br />
� El módulo <strong>de</strong> Medida <strong>de</strong> Campo a Dosis estima las dosis basándose en las medidas <strong>de</strong> actividad<br />
en <strong>el</strong> ambiente. Su objetivo es saber si los resultados <strong>de</strong> Término Fuente a Dosis son consistentes<br />
con una medida <strong>de</strong> campo.<br />
IRDAM sin embargo solo contiene <strong>el</strong> primer módulo (a partir <strong>de</strong> un término fuente hace una<br />
estimación <strong>de</strong> las dosis) y no permite hacer una validación <strong>de</strong> las estimaciones <strong>de</strong> dosis con los<br />
valores medidos en campo en una fase intermedia <strong>de</strong> la emergencia.<br />
2. Respecto a los datos meteorológicos, RASCAL permite no sólo la introducción <strong>de</strong> datos reales<br />
(obtenidos <strong>de</strong> las torres meteorológicas u otras estaciones <strong>de</strong> la instalación) sino también pronósticos<br />
proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> otras fuentes (internet, Instituto Meteorológico…), mientras que IRDAM solamente<br />
contempla la opción <strong>de</strong> introducir datos reales recogidos en <strong>el</strong> emplazamiento <strong>de</strong> la instalación.<br />
3. Respecto al tratamiento <strong>de</strong> los vientos en calma, RASCAL utiliza un mod<strong>el</strong>o gaussiano lineal,<br />
que tien<strong>de</strong> a sobrestimar las concentraciones <strong>de</strong> dosis en condiciones <strong>de</strong> poco viento, y se hace<br />
in<strong>de</strong>finido para condiciones sin viento (la v<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> viento está en <strong>el</strong> <strong>de</strong>nominador). Para corregir<br />
esta sobreestimación RASCAL, cuando las v<strong>el</strong>ocida<strong>de</strong>s son inferiores <strong>de</strong> 0,5 m/s, <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> utilizar <strong>el</strong><br />
mod<strong>el</strong>o gaussiano y pasa a un mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> nube <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> Frenki<strong>el</strong> (1953).<br />
IRDAM no utiliza este mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> nube <strong>de</strong>rivado y resu<strong>el</strong>ve parcialmente esta situación suponiendo<br />
que en situaciones <strong>de</strong> poco viento, la v<strong>el</strong>ocidad d<strong>el</strong> viento introducida es 0,5 m/s para evitar<br />
sobreestimaciones según lo expuesto anteriormente. Sin embargo, esta suposición no contempla <strong>el</strong><br />
otro aspecto <strong>de</strong> la falta <strong>de</strong> viento.<br />
4. Durante <strong>el</strong> transporte y difusión, <strong>el</strong> efluente pue<strong>de</strong> estar sometido a procesos que afectarán a su<br />
concentración, tales como los procesos <strong>de</strong> <strong>el</strong>iminación <strong>de</strong> productos por precipitación seca<br />
(sedimentación <strong>de</strong> partículas pesadas por gravedad) o por precipitación húmeda (lluvia, nieve,<br />
granizo…). RASCAL tiene en cuenta estos procesos <strong>de</strong> empobrecimiento <strong>de</strong> la nube radiactiva. Esto<br />
supone una significativa mejora en los cálculos <strong>de</strong> dosis d<strong>el</strong> RASCAL respecto al IRDAM <strong>de</strong>bido a<br />
que este último no hace ninguna corrección por <strong>de</strong>posición.<br />
5. RASCAL utiliza dos mod<strong>el</strong>os <strong>de</strong> difusión y transporte, ambos basados en un mod<strong>el</strong>o gaussiano:<br />
- El <strong>de</strong> línea recta, <strong>el</strong> cual se utiliza cerca d<strong>el</strong> punto <strong>de</strong> liberación, los tiempos <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento<br />
son pequeños y se asume que <strong>el</strong> eje x está alineado con la dirección principal <strong>de</strong> transporte y<br />
coinci<strong>de</strong> con la dirección media d<strong>el</strong> viento.<br />
1574
- El mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> puff <strong>de</strong> trayectoria Lagrangiana, don<strong>de</strong> la ecuación <strong>de</strong> difusión es expandida en las<br />
tres dimensiones (x,y,z). Se utiliza en distancias más largas don<strong>de</strong> las variaciones temporales o<br />
espaciales <strong>de</strong> las condiciones meteorológicas pue<strong>de</strong>n ser importantes.<br />
IRDAM utiliza solamente uno <strong>de</strong> estos mod<strong>el</strong>os, <strong>el</strong> <strong>de</strong> línea recta, lo que implica que sus resultados<br />
sean menos precisos <strong>de</strong>bido a que es un mod<strong>el</strong>o más simplificado en <strong>el</strong> que no se reproducen <strong>de</strong> forma<br />
totalmente satisfactoria los complejos aspectos que entrañan la difusión turbulenta <strong>de</strong> los<br />
contaminantes en la atmósfera.<br />
6. Las dosis calculadas en RASCAL son:<br />
- Dosis Efectiva comprometida (Commited effective dose equivalent, CEDE)<br />
- Dosis efectiva (Total Effective Dose Equivalent, TEDE): calculada como la suma <strong>de</strong> CEDE+<br />
Dosis por exposición externa+ Dosis por exposición al terreno.<br />
- Dosis por exposición externa (cloudshine dose)<br />
- Dosis por exposición al terreno (groundshine dose)<br />
- Dosis equivalente al tiroi<strong>de</strong>s (Committed Dose Equivalents, CDE)<br />
IRDAM solo calcula dosis por exposición externa y dosis equivalente al tiroi<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> niño.<br />
RASCAL, en <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> CDE utiliza una tasa <strong>de</strong> respiración <strong>de</strong> 20 l/min (1,2m 3 /h), correspondiente<br />
a la tasa <strong>de</strong> respiración d<strong>el</strong> adulto. Mientras que en IRDAM los cálculos <strong>de</strong> dosis equivalente al<br />
tiroi<strong>de</strong>s (CDE) se calculan para un niño con una tasa <strong>de</strong> respiración <strong>de</strong> 0,25 m 3 /h, <strong>de</strong> forma que las<br />
dosis equivalentes al tiroi<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> niño son <strong>el</strong> doble <strong>de</strong> la d<strong>el</strong> adulto.<br />
7. Después <strong>de</strong> realizar diferentes cálculos comparativos con ambos códigos, se aprecia que para los<br />
cálculos <strong>de</strong> dosis a cuerpo entero por exposición a la nube y las dosis equivalentes al tiroi<strong>de</strong>s existen<br />
diferencias notables (en algunos casos llega hasta dos ór<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> magnitud). Esto es <strong>de</strong>bido a los<br />
distintos factores <strong>de</strong> paso a dosis utilizados en estos códigos y a que RASCAL introduce algoritmos<br />
mejorados para <strong>el</strong> transporte y difusión <strong>de</strong> los contaminantes. En general, IRDAM sobreestima las<br />
dosis respecto a los cálculos realizados con RASCAL.<br />
8. Respecto a los factores <strong>de</strong> paso a dosis utilizados para los cálculos <strong>de</strong> dosis anteriores, IRDAM<br />
utiliza los recogidos en <strong>el</strong> NUREG/CR-3012 PNL-4510 (también incluidos en la Guía <strong>de</strong> Seguridad nº<br />
1.2 d<strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear) y <strong>el</strong> RASCAL los <strong>de</strong> FGR 11 (Eckerman et al 1988) y 12<br />
(Eckerman and Ryman 1993). El uso <strong>de</strong> distintos factores <strong>de</strong> paso a dosis en cada código explica en<br />
parte la variación <strong>de</strong> resultados.<br />
9. En cuanto a los cálculos <strong>de</strong> dosis, ambos códigos utilizan distintas distancias para estos cálculos,<br />
en función <strong>de</strong> hasta dón<strong>de</strong> se <strong>de</strong>cida que se quieren calcular las dosis, con las siguientes limitaciones:<br />
- IRDAM calcula dosis hasta 20 Km.<br />
- RASCAL calcula dosis hasta los 80Km.<br />
10. Ambos códigos <strong>de</strong>terminan cuales son las medidas <strong>de</strong> protección para los miembros d<strong>el</strong> público<br />
pero RASCAL a<strong>de</strong>más subraya aqu<strong>el</strong>los valores <strong>de</strong> dosis que han superado los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> referencia a<br />
partir <strong>de</strong> los cuales se aplican dichas medidas (confinamiento, evacuación y profilaxis), lo cual facilita<br />
la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones en la emergencia.<br />
11. A diferencia d<strong>el</strong> IRDAM, RASCAL incluye dos parámetros adicionales que hacen más realistas<br />
los cálculos <strong>de</strong> dosis:<br />
- Datos <strong>de</strong> la topografía local para generar campos <strong>de</strong> viento, <strong>de</strong>pendientes d<strong>el</strong> tiempo, que<br />
transportan la nube radiactiva.<br />
1575
- La est<strong>el</strong>a <strong>de</strong> los edificios que es siempre consi<strong>de</strong>rada por <strong>de</strong>fecto y que reduce la intensidad <strong>de</strong> la<br />
fuente (diluyéndola) a cortas distancias. Sin embargo, a distancias <strong>de</strong> varios kilómetros, este factor<br />
<strong>de</strong> corrección <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> ser significativo.<br />
12. Otra <strong>de</strong> las mejoras incluidas en RASCAL es la posibilidad <strong>de</strong> convertir la hu<strong>el</strong>la <strong>de</strong> la pluma a<br />
un formato compatible con un Sistema <strong>de</strong> Información Geográfica (SIG) o Google Earth. RASCAL<br />
muestra la hu<strong>el</strong>la sobre un mapa estático don<strong>de</strong> no se tiene control sobre las características que<br />
aparecen en <strong>el</strong> mapa y no se pue<strong>de</strong> hacer un análisis espacial, pero permite exportar este archivo a otro<br />
formato compatible con un SIG, permitiendo visualizar escu<strong>el</strong>as, hospitales e infraestructura están<br />
afectados por la nube radiactiva.<br />
Figura 1. Nube radiactiva (Arkansas Nuclear-Unit1) exportada <strong>de</strong> RASCAL a un archivo<br />
compatible con Google Earth.<br />
CONCLUSIONES<br />
El código RASCAL permite mejorar <strong>de</strong> forma significativa los cálculos <strong>de</strong> dosis a la población en<br />
situaciones <strong>de</strong> emergencia <strong>de</strong>bido a emisiones gaseosas al exterior y en <strong>de</strong>finitiva una mejor toma <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>cisiones en la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> protección al público en una emergencia nuclear.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] RASCAL 4: Description Mod<strong>el</strong>s and Methods. June 2, 2010. Nuclear Regulatory Commissión.<br />
[2] RASCAL 4.1: Worbook. January 18, 2011 edition. Nuclear Regulatory Commissión.<br />
[3] Guía <strong>de</strong> Seguridad nº 1.2: Mod<strong>el</strong>o Dosimétrico en Emergencia Nuclear.. Octubre <strong>de</strong> 1990, Madrid. Consejo<br />
<strong>de</strong> Seguridad Nuclear<br />
[4] NUREG/CR-3012 PNL-450 Interactive Rapid Dose Assessment Mod<strong>el</strong> (IRDAM, 1983).<br />
[5] Eckerman, K.F., A. B. Wobarst, and A.C. B. Richardson. 1988. Limiting Values of Radionucli<strong>de</strong> Intake and<br />
Air Concentration and Dose Conversion Factors for Inhalation, Submersion, and Ingestion. Fe<strong>de</strong>ral Guidance<br />
Report No. 11. EPA-520/11-88-020, U.S. Environmental Protection Agency.<br />
[6] Eckerman, K. F. and J. C. Ryman. 1993. External Exposure to Radionucli<strong>de</strong>s in Air Water, and Soil. Fe<strong>de</strong>ral<br />
Guidance Report No. 12. EPA-402-R-93-081, U.S. Environmental Protection Agency.<br />
1576
INCIDENCIA EN LA SEGURIDAD Y PROTECCIÓN<br />
RADIOLÓGICA DE PROCEDIMIENTOS NORMALIZADOS Y<br />
PLANES DE EMERGENCIA INTERIORES EN CASO DE LA<br />
BRAQUITERAPIA DE ALTA TASA<br />
M. Jiménez 1 , C. Alarcón 1 , M. Baeza 1 , G. Haro 1 , M.Herrador 1<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Radiofísica, HH.UU. Virgen d<strong>el</strong> Rocío<br />
RESUMEN<br />
En este trabajo se <strong>de</strong>finen un conjunto <strong>de</strong> actuaciones a realizar en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> que se incremente <strong>el</strong><br />
riesgo radiológico por situación <strong>de</strong> emergencia previsible. Analizamos <strong>el</strong> caso particular <strong>de</strong> la Unidad<br />
<strong>de</strong> braquiterapia <strong>de</strong> alta tasa.<br />
Palabras claves: emergencia, protcolos, seguridad, braquiterapia alta tasa.<br />
ABSTRACT<br />
Nowadays, to reduce the risk of radiation exposure is one of the most important goal in a<br />
Radiophysicist/Radiotherapy Department. There are protocols that inclu<strong>de</strong>s procedures to follow in an<br />
emergency situation and rules that should be known by the staff. The aim of this study is to analyze<br />
the emergency situations in a Brachytherapy Service and to establish a group of rules that have to be<br />
done.<br />
Key Words: Emergency, protocol, safety, brachytherapy.<br />
1. Introducción<br />
Las situaciones <strong>de</strong> emergencia son consecuencia <strong>de</strong> sucesos no planificados en don<strong>de</strong> pue<strong>de</strong> existir<br />
(acci<strong>de</strong>ntes) o no (inci<strong>de</strong>ntes) probabilidad <strong>de</strong> superar los límites <strong>de</strong> dosis .<br />
Es fundament<strong>el</strong> establecer <strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> actuaciones a realizar ante un incremento d<strong>el</strong> riesgo radiológico,<br />
para que la exposición a radiaciones ionizantes sea tan baja como razonablemente sea posible[1] para<br />
todo <strong>el</strong> personal r<strong>el</strong>acionado con la Instalación, los pacientes, y <strong>el</strong> público en general [2,3]. En este trabajo<br />
se particulariza <strong>el</strong> caso especial <strong>de</strong> una unidad <strong>de</strong> Braquiterpia <strong>de</strong> Alta tasa.<br />
2. Material y Métodos.<br />
En nuestro hospital se dispone <strong>de</strong> un equipo <strong>de</strong> braquiterapia <strong>de</strong> alta tasa Varisource 200 que aloja una<br />
fuente <strong>de</strong> Ir-192 <strong>de</strong> actividad inicial 370 GBq, situado en un búnker blindado. La sala dispone <strong>de</strong> cámara<br />
<strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o para <strong>el</strong> control d<strong>el</strong> tratamiento, y equipamiento exclusivo <strong>de</strong> emergencia (contenedor blindado<br />
para almacenar la fuente, cortador <strong>de</strong> cable, <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> radiación portátil). A<strong>de</strong>más, existe un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong><br />
radiación ambiental y un sistema <strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> último hombre próximo a la salida. La salida y recogida<br />
<strong>de</strong> la fuente se controla <strong>de</strong>s<strong>de</strong> una consola <strong>de</strong> mandos situada en puesto <strong>de</strong> control externo.<br />
A lo largo d<strong>el</strong> año 2010 se trataron en esta unidad un total <strong>de</strong> 84 pacientes ginecológicas.<br />
Se ha diseñado un protocolo <strong>de</strong> actuación que compren<strong>de</strong>:<br />
A. Procedimientos normalizados <strong>de</strong> trabajo para: preparación y ejecución d<strong>el</strong> tratamiento en los<br />
aspectos radiofísicos y <strong>de</strong> protección radiológica d<strong>el</strong> mismo, cambio <strong>de</strong> fuente, controles <strong>de</strong><br />
calidad d<strong>el</strong> equipamiento y registros.<br />
1577
B. Plan <strong>de</strong> emergencia con las acciones a <strong>de</strong>sarrollar ante tres posibles situaciones <strong>de</strong> emergencia:<br />
a) permanencia injustificada <strong>de</strong> una persona en la sala estando la fuente en posición <strong>de</strong><br />
tratamiento, b) fallo en <strong>el</strong> mecanismo <strong>de</strong> recogida <strong>de</strong> la fuente y c) incendio o catástrofe en la<br />
instalación. Para cada una <strong>de</strong> estas situaciones se establecen mecanismos <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección, análisis<br />
<strong>de</strong> las posibles causas y sus consecuencias, procedimiento a seguir, actuaciones <strong>de</strong>sarrolladas y/o<br />
programadas sobre personas e instalación y ca<strong>de</strong>na <strong>de</strong> responsabilida<strong>de</strong>s.<br />
C. Programación <strong>de</strong> simulacros.<br />
D. Divulgación y entrenamiento d<strong>el</strong> personal.<br />
A. Respecto a los Procedimientos normalizados <strong>de</strong> trabajo, existen las siguientes normas:<br />
Operacionales:<br />
- La manipulación <strong>de</strong> los controles <strong>de</strong> los equipos productores <strong>de</strong> radiación, sólo está autorizada al<br />
personal con licencia <strong>de</strong> operador o <strong>de</strong> supervisor <strong>de</strong> las instalaciones y al personal <strong>de</strong> radiofísica con<br />
fines dosimétricos o <strong>de</strong> control <strong>de</strong> calidad.<br />
- Antes <strong>de</strong> comenzar <strong>el</strong> trabajo diario, <strong>el</strong> Operador <strong>de</strong>berá asegurarse d<strong>el</strong> buen estado <strong>de</strong> los equipos y<br />
<strong>de</strong> que se han efectuado con éxito todos los tests programados que correspondan.<br />
- Ante cualquier sospecha o certeza <strong>de</strong> pérdida <strong>de</strong> control, total o parcial, <strong>de</strong> los equipos <strong>de</strong> irradiación,<br />
<strong>el</strong> Operador <strong>de</strong>tendrá su funcionamiento y lo comunicará <strong>de</strong> inmediato al Supervisor, que pondrá en<br />
marcha <strong>el</strong> mecanismo a<strong>de</strong>cuado para que Radiofísica compruebe las condiciones <strong>de</strong> seguridad y<br />
dosimétricas, o planifique su recuperación.<br />
- Durante <strong>el</strong> funcionamiento <strong>de</strong> las instalaciones, <strong>el</strong> acceso a las salas <strong>de</strong> tratamiento sólo está<br />
permitido a los pacientes en tratamiento y al personal <strong>de</strong> operación.<br />
- La irradiación <strong>de</strong> pacientes contará siempre con la presencia <strong>de</strong> un supervisor.<br />
- El Operador efectuará en <strong>el</strong> menor tiempo posible <strong>el</strong> posicionamiento <strong>de</strong> fuentes y paciente, y fijará<br />
las <strong>de</strong>más características d<strong>el</strong> tratamiento en <strong>el</strong> puesto <strong>de</strong> control.<br />
- Si durante <strong>el</strong> tratamiento se alteran las características d<strong>el</strong> mismo, <strong>el</strong> Operador lo interrumpirá,<br />
evaluará la situación y <strong>de</strong>cidirá restituir las condiciones a<strong>de</strong>cuadas o contactar <strong>de</strong> inmediato con <strong>el</strong><br />
Supervisor. En todo caso cualquier alteración que se produzca durante <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong> un paciente<br />
será puesta en conocimiento d<strong>el</strong> Supervisor.<br />
- Ante cualquier quebranto <strong>de</strong> la seguridad radiológica <strong>de</strong> la instalación, alteración <strong>de</strong> las<br />
características <strong>de</strong> las fuentes, o <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> cualquier reparación o reposición, no se reanudarán los<br />
tratamientos sin que <strong>el</strong> personal <strong>de</strong> Radiofísica efectúe las revisiones y controles oportunos.<br />
De protección al paciente<br />
La aplicación terapéutica <strong>de</strong> las radiaciones ionizantes cumple <strong>el</strong> principio <strong>de</strong> justificación con<br />
un balance riesgo-beneficio positivo frente a complicaciones futuras y carece <strong>de</strong> aplicabilidad la<br />
limitación individual <strong>de</strong> dosis, por lo que los esfuerzos en materia <strong>de</strong> protección radiológica se han <strong>de</strong><br />
centrar en <strong>el</strong> principio <strong>de</strong> optimización <strong>de</strong> los procedimientos. A<strong>de</strong>más, tal objetivo es perseguido también<br />
para <strong>el</strong> éxito <strong>de</strong> la propia práctica médica.<br />
Para cada paciente: - se s<strong>el</strong>ecciona <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> radiación (instrumento).<br />
- se <strong>el</strong>ige la técnica <strong>de</strong> tratamiento (método).<br />
- se simula y planifica <strong>el</strong> tratamiento <strong>el</strong>egido.<br />
- se ejecuta la planificación <strong>de</strong> forma correcta.<br />
- se efectúa <strong>el</strong> seguimiento y control, durante y <strong>de</strong>spués.<br />
Todo <strong>el</strong>lo persigue asegurar la dosis prescrita al blanco con la máxima exactitud, evitando<br />
irradiar tejidos y órganos sanos o <strong>de</strong> especial sensibilidad. Se precisa la localización y extensión d<strong>el</strong> tumor<br />
y la dosimetría física <strong>de</strong> las fuentes y haces <strong>de</strong> radiación<br />
1578
Por otra parte a cada paciente se le informará <strong>de</strong> las particularida<strong>de</strong>s d<strong>el</strong> proceso a que va a ser<br />
sometido, sus consecuencias inmediatas y posibles secu<strong>el</strong>as. El Programa <strong>de</strong> Garantía <strong>de</strong> Calidad exige <strong>el</strong><br />
consentimiento informado <strong>de</strong> los pacientes.<br />
De acceso a la instalación<br />
Clasificación <strong>de</strong> zonas<br />
Zona Vigilada Sala <strong>de</strong> control<br />
Zona Controlada Sala <strong>de</strong> tratamiento<br />
Zona <strong>de</strong> Acceso Prohibido Sala <strong>de</strong> tratamiento durante la irradiación<br />
El acceso a la zona controlada sólo está permitido a los pacientes en tratamiento y al personal<br />
autorizado: supervisor, operador, c<strong>el</strong>adores, personal <strong>de</strong> limpieza y <strong>de</strong> mantenimiento expresamente<br />
autorizado y personal <strong>de</strong> radiofísica.<br />
Comunicación <strong>de</strong> Anomalías/Averías<br />
Cualquier anomalía que se <strong>de</strong>tecte en las unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamiento <strong>de</strong>be ponerse en conocimiento<br />
d<strong>el</strong> Supervisor <strong>de</strong> servicio que anotará en <strong>el</strong> Diario <strong>de</strong> Operación la hora, fecha y síntomas <strong>de</strong> dicha<br />
avería.<br />
El Supervisor dará parte al Servicio <strong>de</strong> Electromedicina, registrará en <strong>el</strong> Diario <strong>de</strong> Operación la<br />
hora en que recibe esta comunicación, y solicitará la intervención al Servicio Técnico.<br />
Tras la reparación, <strong>el</strong> Servicio Técnico emitirá un informe, en <strong>el</strong> que constará <strong>el</strong> técnico que ha<br />
actuado, la avería y la reparación. El Servicio <strong>de</strong> Radiofísica efectuará la verificación <strong>de</strong> las condiciones<br />
<strong>de</strong> referencia y comunicará al Supervisor <strong>el</strong> estado <strong>de</strong> la unidad, que lo anotará en <strong>el</strong> Diario <strong>de</strong> Operación<br />
y autorizará la reanudación d<strong>el</strong> funcionamiento.<br />
B. Las acciones que se han tomado para diseñar <strong>el</strong> Plan <strong>de</strong> Emergencia ante tres posibles<br />
situaciones son:<br />
Permanencia injustificada <strong>de</strong> una persona en la sala<br />
Aquí se distinguen dos situaciones posibles:<br />
a) La persona que ha quedado en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la sala es un operador <strong>de</strong> la instalación<br />
1. Proce<strong>de</strong>rá a accionar cualquiera <strong>de</strong> los dispositivos <strong>de</strong> parada <strong>de</strong> emergencia existentes<br />
2. Saldrá al exterior.<br />
3. Se comunicará la inci<strong>de</strong>ncia al Supervisor y al Servicio <strong>de</strong> Protección Radiológica.<br />
b) La persona que ha quedado en <strong>el</strong> interior no es un operador <strong>de</strong> la instalación<br />
1. El Operador interrumpirá la irradiación <strong>de</strong> inmediato.<br />
2. Comunicará inmediatamente la inci<strong>de</strong>ncia al Supervisor <strong>de</strong> la Instalación.<br />
Fallo en <strong>el</strong> mecanismo <strong>de</strong> recogida <strong>de</strong> la fuente<br />
Cómo se <strong>de</strong>tecta<br />
1579
� Las señales luminosas indicadoras <strong>de</strong> la posición <strong>de</strong> la fuente, permanecen encendidas <strong>de</strong>spués <strong>de</strong><br />
terminar <strong>el</strong> tiempo programado.<br />
� El <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> área in<strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> equipo, situado a la salida d<strong>el</strong> búnker indica que la fuente está<br />
fuera d<strong>el</strong> cajetín estanco, aún <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> terminar <strong>el</strong> tiempo programado.<br />
� Los avisadores acústicos <strong>de</strong>vienen operativos <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> terminar <strong>el</strong> tiempo programado.<br />
Cómo se <strong>de</strong>be reaccionar<br />
Ante cualquier malfuncionamiento d<strong>el</strong> equipo que afecte al recorrido <strong>de</strong> la fuente, <strong>el</strong> sistema intentará<br />
retraerla a su posición <strong>de</strong> almacenamiento en 30 segundos, pero si pasados 50 segundos la fuente no ha<br />
vu<strong>el</strong>to a su posición <strong>de</strong> almacenamiento aparecerá <strong>el</strong> mensaje “Manual Retract” en la consola <strong>de</strong> mandos,<br />
requiriendo la intervención d<strong>el</strong> operador, que se realizará como sigue:<br />
1. Accionará los dispositivos <strong>de</strong> interrupción voluntaria <strong>de</strong> tratamiento pulsando la seta correspondiente<br />
o mediante la apertura <strong>de</strong> la puerta d<strong>el</strong> búnker.<br />
Si no se soluciona <strong>el</strong> problema:<br />
2. El Supervisor (normalmente <strong>el</strong> médico radioterapéuta responsable d<strong>el</strong> tratamiento), o <strong>el</strong> Operador,<br />
que <strong>de</strong>berá conocer en que canal se encuentra la fuente, entrará en <strong>el</strong> búnker con su dosímetro<br />
personal y sin mandil para pulsar la seta <strong>de</strong> interrupción d<strong>el</strong> afterloading. Dicha operación la realizará<br />
en <strong>el</strong> menor tiempo posible y lo más alejado <strong>de</strong> la fuente que pueda. Otra persona <strong>de</strong>s<strong>de</strong> fuera<br />
controlará con <strong>el</strong> <strong>de</strong>tector ambiental la posición <strong>de</strong> la fuente y <strong>el</strong> tiempo que se tarda en realizar todo<br />
<strong>el</strong> proceso.<br />
Si aún no se solventa la situación:<br />
3. Será necesario girar la maniv<strong>el</strong>a manualmente en la dirección que indica la flecha, al menos 8 vu<strong>el</strong>tas<br />
ó hasta que <strong>el</strong> monitor in<strong>de</strong>pendiente no <strong>de</strong>tecte radiación.<br />
Si <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> estas actuaciones continúa existiendo radiación seguiríamos con <strong>el</strong> paso 4, si no pasamos al<br />
5 directamente.<br />
4. I<strong>de</strong>ntificado <strong>el</strong> canal que contiene la fuente, se pasa a 4.1 si se la ve y a 4.2 si no se la ve. Después<br />
pasar a 5.<br />
4.1. Cogeremos con <strong>el</strong> fórceps la fuente en <strong>el</strong> catéter; a continuación cortaremos <strong>el</strong> catéter d<strong>el</strong>ante y <strong>de</strong>trás<br />
<strong>de</strong> la fuente y meteremos <strong>el</strong> trozo en <strong>el</strong> contenedor plomado, cerrando éste.<br />
4.2. Si no se ve la fuente y la radiación persiste, <strong>de</strong>bemos sacar <strong>el</strong> aplicador/catéter d<strong>el</strong> paciente sin<br />
<strong>de</strong>sconectar ningún punto d<strong>el</strong> in<strong>de</strong>xador y usando <strong>el</strong> fórceps si fuera necesario, <strong>de</strong>spués se recoge <strong>el</strong><br />
aplicador/catéter en <strong>el</strong> contenedor plomado. Salvaguardando la integridad d<strong>el</strong> paciente todo lo que sea<br />
razonablemente posible.<br />
5. Si ha sido posible sacar <strong>el</strong> cable <strong>de</strong> Ni-Ti d<strong>el</strong> paciente se pasa al paso 6 y si no al 7.<br />
6. Se revisará radiológicamente al paciente para asegurar que la fuente no se encuentra aún <strong>de</strong>ntro. Si es<br />
así sacar al paciente d<strong>el</strong> área <strong>de</strong> tratamiento, notificar la emergencia y no usar la unidad hasta que <strong>el</strong><br />
problema haya sido corregido por <strong>el</strong> servicio técnico. El Servicio <strong>de</strong> Radiofísica estimará la dosis que<br />
ha recibido la persona en cuestión. Su dosímetro personal se remitirá con urgencia al Centro Nacional<br />
<strong>de</strong> Dosimetría para su lectura inmediata. La inci<strong>de</strong>ncia se comunicará al titular <strong>de</strong> la instalación y<br />
será anotada en <strong>el</strong> <strong>libro</strong> Diario <strong>de</strong> Operaciones. Si la fuente está <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> paciente, circunstancia<br />
altamente improbable pues la fuente es solidaria con <strong>el</strong> cable <strong>de</strong> Ni-Ti, pasar al 7.<br />
1580
7. Habría que realizar un procedimiento quirúrgico <strong>de</strong> urgencia siguiendo <strong>el</strong> protocolo médico a tal<br />
efecto. Es imprescindible que la fuente se saque d<strong>el</strong> paciente tan rápido como sea posible e<br />
introducirla en <strong>el</strong> contenedor <strong>de</strong> emergencia.<br />
Actuación posterior<br />
El Servicio <strong>de</strong> Radiofísica hará una primera evaluación d<strong>el</strong> inci<strong>de</strong>nte y en función <strong>de</strong> la misma<br />
� Estimará la dosis recibida por la persona en cuestión<br />
� Remitirá su dosímetro, si es portador, al Centro <strong>de</strong> Lectura.<br />
� Informará al Titular <strong>de</strong> la Instalación y reflejará <strong>el</strong> inci<strong>de</strong>nte en <strong>el</strong> Diario <strong>de</strong> Operación.<br />
Si ha habido una repercusión consi<strong>de</strong>rable sobre la protección d<strong>el</strong> personal expuesto o d<strong>el</strong> público en<br />
general, <strong>el</strong> Titular informará <strong>de</strong> inmediato al Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear y en función <strong>de</strong> la dosis<br />
estimada y/o recibida, las personas afectadas serán remitidas al Servicio <strong>de</strong> Vigilancia Médica.<br />
Incendio u otra catástrofe en la instalación<br />
Ante un incendio, inundación u otra catástrofe se dará prioridad a la seguridad <strong>de</strong> las personas y<br />
posteriormente <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica evaluará <strong>el</strong> estado <strong>de</strong> la seguridad radiológica <strong>de</strong> la instalación y<br />
actuará en consecuencia. En caso <strong>de</strong> incendio se actuará como sigue:<br />
1. Se proce<strong>de</strong>rá <strong>de</strong> inmediato a la <strong>de</strong>sconexión <strong>de</strong> los equipos y al <strong>de</strong>salojo <strong>de</strong> la instalación.<br />
2. Se comunicará al Supervisor <strong>de</strong> servicio y al t<strong>el</strong>éfono 85555 u 82525<br />
3. Se intentará sofocar <strong>el</strong> incendio utilizando los extintores situados en la Sala <strong>de</strong> Control, dirigiendo <strong>el</strong><br />
extintor hacia la base d<strong>el</strong> incendio.<br />
4. Posteriormente se acotará la zona, clausurando la Instalación hasta que <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong> Radiofísica<br />
evalúe los riesgos e informe en consecuencia.<br />
C. En nuestro centro se programan simulacros cada tres meses, que incluye a todo <strong>el</strong> personal <strong>de</strong> la<br />
instalación y están dirigdos por <strong>el</strong> Supervisor <strong>de</strong> la misma.<br />
D. Por último, se incluyen cursos <strong>de</strong> actualización <strong>de</strong> forma bianual.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
- La aplicación <strong>de</strong> los procedimientos normalizados <strong>de</strong> trabajo, ha permitido ampliar <strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
profesionales aptos para la preparación y aplicación d<strong>el</strong> tratamiento, sistematizar los controles <strong>de</strong> calidad<br />
<strong>de</strong> los equipos y su registro.<br />
- La existencia d<strong>el</strong> plan <strong>de</strong> emergencia, su difusión y la realización <strong>de</strong> simulacros ha facilitado la<br />
incorporación <strong>de</strong> nuevos profesionales en condiciones <strong>de</strong> seguridad y ha permitido disponer <strong>de</strong><br />
documentación fácilmente accesible para la formación continua en materia <strong>de</strong> seguridad y protección<br />
radiológicas.<br />
- Se efectúan cuatro simulacros al año coincidiendo con los cambios <strong>de</strong> fuente programados y en <strong>el</strong>los<br />
participan todos los profesionales r<strong>el</strong>acionados con los tratamientos, las nuevas incorporaciones y por<br />
rotación parte d<strong>el</strong> resto <strong>de</strong> los profesionales <strong>de</strong> los Servicios <strong>de</strong> Oncología Radioterápica y <strong>de</strong> Radiofísica.<br />
1581
- Las medidas <strong>de</strong> protección radiológica operacional se completan, en <strong>el</strong> terreno <strong>de</strong> la formación, con la<br />
realización cada dos años <strong>de</strong> un curso <strong>de</strong> actualización que incluye: posibles sucesos acaecidos durante<br />
los dos años anteriores, experiencias y lecciones aprendidas, reglamento <strong>de</strong> funcionamiento y plan <strong>de</strong><br />
emergencia interior <strong>de</strong> las instalaciones, en <strong>el</strong> que participan todos lo profesionales <strong>de</strong> ambos servicios.<br />
4. Conclusiones.<br />
Para garantizar la seguridad y protección radiológica <strong>de</strong> pacientes, trabajadores y público - es<br />
fundamental disponer <strong>de</strong> un plan <strong>de</strong> emergencias<br />
- tal plan ha <strong>de</strong> ser ampliamente difundido; sus contenidos <strong>de</strong>ben estar permanentemente al alcance <strong>de</strong><br />
todos los trabajadores implicados; y <strong>de</strong>be verificarse y en su caso actualizarse mediante la realización <strong>de</strong><br />
simulacros.<br />
- en nuestro hospital, la formación <strong>de</strong> los profesionales y la realización <strong>de</strong> simulacros se han <strong>de</strong>mostrado<br />
como la mejor garantía <strong>de</strong> ausencia <strong>de</strong> emergencias reales.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Real Decreto 783/2001 <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong> julio por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> Protección Sanitaria contra<br />
radiaciones ionizantes<br />
[2] Ley 31/1995 <strong>de</strong> 8 <strong>de</strong> novuiembre, <strong>de</strong> Prevención <strong>de</strong> Riesgos Laborales<br />
[3] Real Decreto 39/1997 <strong>de</strong> 17 <strong>de</strong> enero por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento <strong>de</strong> los Servicios <strong>de</strong> Prevención<br />
1582
Sesión A17.<br />
Aspectos sociales y éticos <strong>de</strong> la Protección<br />
Radiológica.<br />
1583
SISTEMAS DE INFORMACIÓN EN PROTECCIÓN<br />
RADIOLÓGICA: LA BASE DE DATOS DEL INIS<br />
Izaskun Alberdi Larrañaga, Marisa Marco Arbolí<br />
RESUMEN<br />
El INIS, International Nuclear Information System es <strong>el</strong> principal sistema mundial <strong>de</strong> información sobre<br />
<strong>el</strong> uso pacífico <strong>de</strong> la energía nuclear. Dependiente d<strong>el</strong> Organismo Internacional <strong>de</strong> Energía Atómica<br />
(OIEA) <strong>el</strong> INIS es un punto <strong>de</strong> encuentro y colaboración <strong>de</strong> otras 24 organizaciones internacionales y <strong>de</strong><br />
122 estados miembros, entre los que se encuentra España.<br />
El Centro <strong>de</strong> Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, CIEMAT, ostenta la<br />
representación <strong>de</strong> España en <strong>el</strong> INIS, lo que entre otras cosas, supone s<strong>el</strong>eccionar y analizar la<br />
documentación r<strong>el</strong>acionada con <strong>el</strong> uso pacífico <strong>de</strong> la energía nuclear que se genera en España, así como<br />
indizarla y prepararla para su posterior incorporación en los archivos d<strong>el</strong> INIS.<br />
En este trabajo se revisa brevemente la historia y principales líneas <strong>de</strong> actividad d<strong>el</strong> INIS, sus productos<br />
<strong>de</strong> información y algunas <strong>de</strong> las formas en que los usuarios pue<strong>de</strong>n explotarlos.<br />
Palabras clave: energía nuclear, medio ambiente, protección radiológica, medicina, residuos, sistemas <strong>de</strong><br />
información,<br />
El INIS: historia, misión y objetivos<br />
El final <strong>de</strong> la segunda guerra mundial trajo consigo, entre otras cosas, un importante aumento <strong>de</strong> la<br />
actividad <strong>de</strong> investigación, <strong>de</strong>sarrollo y aplicaciones en muchos campos <strong>de</strong> la ciencia y la tecnología en<br />
general y, en particular, en la física nuclear y otras ramas científicas y tecnológicas afines, con <strong>el</strong><br />
consiguiente aumento <strong>de</strong> recursos y <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s organizativas. En paral<strong>el</strong>o, numerosos países<br />
impulsaron iniciativas nacionales <strong>de</strong> organización y gestión <strong>de</strong> la información sobre la ciencia y<br />
tecnología nucleares, frecuentemente <strong>de</strong> manera in<strong>de</strong>pendiente.<br />
En este contexto se crea en 1957 [1] <strong>el</strong> Organismo Internacional <strong>de</strong> Energía Atómica (OIEA), que se<br />
ubica en Viena para impulsar, en colaboración con la ONU, <strong>el</strong> uso seguro y pacífico <strong>de</strong> la ciencia y la<br />
tecnología nuclear y contribuir <strong>de</strong> esta manera a la paz y la seguridad internacional así como con <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>sarrollo social, económico y ambiental.<br />
La seguridad nuclear es <strong>el</strong> principal objetivo d<strong>el</strong> OIEA, para lo que <strong>de</strong>sarrolla normas y vigila su<br />
aplicación, buscando alcanzar los más altos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> calidad en las aplicaciones <strong>de</strong> la energía nuclear y<br />
reforzando la protección <strong>de</strong> la salud humana y d<strong>el</strong> medio ambiente ante los posibles riesgos <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong><br />
las radiaciones ionizantes. Una misión <strong>de</strong> particular r<strong>el</strong>evancia es la verificación y control <strong>de</strong> los<br />
compromisos que <strong>el</strong> Tratado <strong>de</strong> No Proliferación impone a sus estados miembro, en r<strong>el</strong>ación al uso<br />
correcto <strong>de</strong> materiales e instalaciones nucleares exclusivamente para fines pacíficos.<br />
La creación d<strong>el</strong> OIEA supuso también la posibilidad <strong>de</strong> construir, mantener y difundir una amplia<br />
colección internacional <strong>de</strong> referencias <strong>de</strong> literatura nuclear. Entre otras razones, esto llevó a la creación en<br />
1969 d<strong>el</strong> INIS, International Nuclear Information System, como órgano <strong>de</strong>pendiente d<strong>el</strong> OIEA. Los<br />
primeros productos d<strong>el</strong> INIS tuvieron soporte impreso, <strong>de</strong>stacando <strong>el</strong> INIS Atomin<strong>de</strong>x, que se viene<br />
publicando <strong>de</strong>s<strong>de</strong> abril <strong>de</strong> 1970. Naturalmente, <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo paral<strong>el</strong>o en esos años <strong>de</strong> los sistemas<br />
informáticos y <strong>de</strong> las <strong>comunicaciones</strong> ofreció la oportunidad <strong>de</strong> un creciente acceso <strong>el</strong>ectrónico a las<br />
colecciones d<strong>el</strong> INIS.<br />
Todo <strong>el</strong>lo ha contribuido a hacer d<strong>el</strong> INIS <strong>el</strong> principal sistema mundial <strong>de</strong> información sobre <strong>el</strong> uso<br />
pacífico <strong>de</strong> la energía nuclear. Como veremos, <strong>el</strong> INIS brinda un servicio exhaustivo <strong>de</strong> referencias sobre<br />
la literatura en ciencia y tecnología nuclear, incluyendo naturalmente la protección radiológica y, <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
1992, también los aspectos económicos y ecológicos <strong>de</strong> la energía no nuclear. A gran<strong>de</strong>s rasgos, los<br />
1584
temas abarcados por <strong>el</strong> INIS son la energía nuclear, la seguridad nuclear, los materiales <strong>de</strong> interés nuclear,<br />
los aspectos medioambientales, los aspectos económicos, las salvaguardias y la no proliferación, la física<br />
nuclear y los aspectos jurídicos, así como la protección radiológica,<br />
El INIS ofrece diversos productos <strong>de</strong> interés para los investigadores, entre los que <strong>de</strong>stacan su base <strong>de</strong><br />
datos y <strong>el</strong> INIS Thesaurus, que <strong>de</strong>scribimos a continuación.<br />
Productos y servicios d<strong>el</strong> INIS<br />
El producto INIS <strong>de</strong> mayor interés para <strong>el</strong> investigador y tecnólogo es sin duda alguna la Base <strong>de</strong> Datos<br />
INIS [2], su base <strong>de</strong> datos, que compren<strong>de</strong> información <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1970 hasta <strong>el</strong> momento presente. Contiene<br />
más <strong>de</strong> 3 millones <strong>de</strong> registros sobre literatura convencional, compuesta por citas bibliográficas,<br />
resúmenes <strong>de</strong> artículos en revistas, informes científicos y técnicos, contribuciones a conferencias, <strong>libro</strong>s,<br />
patentes, tesis doctorales, documentos web e incluso leyes, reglamentos y normas. La base recoge<br />
contribuciones en más <strong>de</strong> 60 idiomas; todos los registros contienen palabras clave en inglés y una gran<br />
mayoría disponen también <strong>de</strong> resúmenes en ese idioma.<br />
En esta base <strong>de</strong> datos hay que <strong>de</strong>stacar su colección <strong>de</strong> más <strong>de</strong> 700.000 documentos <strong>de</strong> literatura “gris”,<br />
esto es, literatura no convencional (Non Conventional Literature; NCL), accesible a texto completo y no<br />
disponible a través <strong>de</strong> canales habituales, incluso los comerciales. El ritmo <strong>de</strong> crecimiento anual está en<br />
unos 100.000 registros. Por ejemplo, en marzo <strong>de</strong> 2011 se incorporaron 2.250 registros <strong>de</strong> los que 617<br />
correspondían a literatura gris.<br />
Una característica clave para la Base <strong>de</strong> Datos INIS es que se nutre <strong>de</strong> la cooperación internacional, <strong>de</strong><br />
hecho, los estados miembros realizan un primer proceso <strong>de</strong> s<strong>el</strong>ección y recogida <strong>de</strong> la producción<br />
científico-técnica publicada <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> sus fronteras para enviarlo posteriormente a la Secretaría d<strong>el</strong> INIS.<br />
Todo <strong>el</strong> proceso está normalizado a través <strong>de</strong> la herramienta FIBRE (Friendly Inputting of Bibliographic<br />
Records) <strong>de</strong>sarrollada por <strong>el</strong> INIS con una participación <strong>de</strong>stacada <strong>de</strong> los centros nacionales <strong>de</strong> Brasil y <strong>de</strong><br />
la Fe<strong>de</strong>ración Rusa. El uso <strong>de</strong> FIBRE refuerza la calidad y consistencia <strong>de</strong> la información <strong>de</strong> los registros,<br />
lo que resulta en menores costes <strong>de</strong> corrección y un proceso más ágil y rápido.<br />
Pantalla <strong>de</strong> búsqueda en la BD INIS.<br />
1585
Búsqueda avanzada y ejemplo <strong>de</strong> resultados.<br />
Tras la llegada <strong>de</strong> la información a la Secretaria d<strong>el</strong> INIS, una serie <strong>de</strong> programas se encargan <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectar<br />
aqu<strong>el</strong>los registros que contienen errores, que son corregidos por especialistas. Frecuentemente este<br />
proceso da lugar al envío <strong>de</strong> feedback a los centros nacionales en un proceso <strong>de</strong> mejora continua. Una vez<br />
<strong>de</strong>purados los registros se convierten <strong>de</strong> manera automática a un formato <strong>de</strong> entrada para la base <strong>de</strong> datos.<br />
Las <strong>de</strong>scripciones bibliográficas <strong>de</strong> los registros se verifican con ciertos programas <strong>de</strong> control y los<br />
registros se convierten entonces al formato <strong>de</strong> intercambio d<strong>el</strong> INIS (ISO-2709), con <strong>el</strong> que se incorporan<br />
a la Base <strong>de</strong> Datos INIS.<br />
La Base <strong>de</strong> Datos d<strong>el</strong> INIS abarca una amplia gama <strong>de</strong> temas en áreas <strong>de</strong> interés d<strong>el</strong> OIEA y las<br />
activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ciencia y tecnología nucleares, abordando temas como la ingeniería y tecnología nucleares,<br />
la seguridad nuclear y protección radiológica, las aplicaciones <strong>de</strong> las técnicas nucleares e isotópicas, la<br />
física nuclear y <strong>de</strong> altas energías, aspectos legales, cuestiones sobre <strong>el</strong> medio ambiente y los aspectos<br />
económicos <strong>de</strong> la energía nuclear.<br />
El INIS publica anualmente la INIS Authority List for Journal Titles con los títulos <strong>de</strong> las más <strong>de</strong> 2.000<br />
revistas que son volcadas regularmente en la Base <strong>de</strong> Datos, las más <strong>de</strong> 600 revistas que <strong>el</strong> INIS consi<strong>de</strong>ra<br />
clave o las más <strong>de</strong> 13 000 revistas que aportan artículos a la base <strong>de</strong> datos..<br />
1586
Distribución temática <strong>de</strong> los artículos d<strong>el</strong> INIS (tomada <strong>de</strong> www.iaea.org/inis).<br />
El Tesauro Conjunto INIS-ETDE [3], <strong>de</strong>sarrollado en cooperación con los estados miembros, es <strong>el</strong><br />
segundo producto d<strong>el</strong> INIS <strong>de</strong> mayor uso. En general, se entien<strong>de</strong> por un tesauro (d<strong>el</strong> latín thesaurus,<br />
tesoro) un listado alfabético <strong>de</strong> términos que representan conceptos, temas o contenidos <strong>de</strong> los<br />
documentos <strong>de</strong> un área específica. En <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> INIS, <strong>el</strong> tesauro recoge un listado alfabético y<br />
multilingüe <strong>de</strong> términos/<strong>de</strong>scriptores con los que trasladar <strong>el</strong> lenguaje natural y científico a un lenguaje<br />
documental controlado, que unifica terminológicamente los diferentes conceptos utilizados por los<br />
usuarios y que sirve <strong>de</strong> herramienta eficaz para la in<strong>de</strong>xación y <strong>de</strong>scripción d<strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> un<br />
documento, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> ayudar a que las búsquedas multilingües resulten más sencillas <strong>de</strong> <strong>de</strong>finir y<br />
estructurar.<br />
El dominio d<strong>el</strong> conocimiento cubierto por <strong>el</strong> Tesauro Conjunto INIS- ETDE es enormemente amplio,<br />
incluyendo todas las áreas r<strong>el</strong>acionadas con los distintos tipos <strong>de</strong> energías, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los aspectos<br />
medioambientales, económicos, jurídicos, políticos o incluso sociológicos <strong>de</strong> la energía.<br />
El Tesauro se ofrece bien sobre CD o en un formato navegable en nkp.iaea.org/INISMLThesaurus en los<br />
idiomas inglés, francés, alemán, español, ruso y árabe. Cada uno <strong>de</strong> los más <strong>de</strong> 30.000<br />
términos/<strong>de</strong>scriptores se muestra <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un bloque <strong>de</strong> palabras estructurado jerárquicamente, junto con<br />
equivalencias, correspon<strong>de</strong>ncias, exclusiones y remisiones a otros términos.<br />
1587
El pap<strong>el</strong> <strong>de</strong> los países miembro d<strong>el</strong> INIS<br />
Versión on line d<strong>el</strong> Tesauro Conjunto INIS-ETDE.<br />
Como se ha indicado, <strong>el</strong> INIS <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> en gran medida <strong>de</strong> la colaboración <strong>de</strong> sus distintos países<br />
miembros. Esto supone ventajas tanto para <strong>el</strong> INIS como para cada país miembro. Por una parte, la<br />
asociación con <strong>el</strong> INIS da a cada país <strong>el</strong> <strong>de</strong>recho a acce<strong>de</strong>r a toda la información generada mundialmente<br />
y gestionada por <strong>el</strong> INIS y, a su vez, abre a la producción científica <strong>de</strong> un país una mayor ventana <strong>de</strong><br />
visibilidad. Recuér<strong>de</strong>se que los centros nacionales INIS recopilan y s<strong>el</strong>eccionan las publicaciones<br />
científicas <strong>de</strong> cada país para su envío al INIS así como su posterior tratamiento y difusión a través<br />
principalmente <strong>de</strong> la Base <strong>de</strong> Datos INIS. Esta aumenta obviamente la publicidad y la repercusión <strong>de</strong> las<br />
publicaciones así recopiladas y difundidas. Por otra, <strong>el</strong> INIS asesora a los centros nacionales y colabora<br />
con <strong>el</strong>los para la transferencia <strong>de</strong> conocimientos técnicos y <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>rnas tecnologías <strong>de</strong> información.<br />
En este contexto los centros nacionales tienen una doble responsabilidad. Por una parte <strong>de</strong>ben s<strong>el</strong>eccionar<br />
la literatura más pertinente que se <strong>el</strong>abora en sus países en los ámbitos <strong>de</strong> interés d<strong>el</strong> INIS, lo que supone<br />
no sólo la i<strong>de</strong>ntificación y s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> dicha literatura por parte <strong>de</strong> los documentalistas <strong>de</strong> los centros<br />
nacionales, sino también su proceso técnico, <strong>de</strong> acuerdo a unas normas y reglas bien <strong>de</strong>finidas que buscan<br />
asegurar la uniformidad y calidad <strong>de</strong> los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> información asociados a cada publicación<br />
individual. Dado <strong>el</strong> alto número <strong>de</strong> países miembros y <strong>de</strong> especialistas que en cada país se encargan <strong>de</strong><br />
este proceso, la coordinación entre <strong>el</strong> INIS y los distintos centros nacionales <strong>de</strong>be ser estrecha y requiere<br />
un sistema <strong>de</strong> control que asegure uniformidad y calidad. Dentro <strong>de</strong> esta política <strong>de</strong> rigor documental, está<br />
la aplicación <strong>de</strong> las normas ISO a medida que van apareciendo. El mecanismo que <strong>el</strong> INIS sigue para<br />
asegurar esta coordinación es su Comité Consultivo, que se reúne una vez al año para conocer y <strong>de</strong>batir<br />
distintos aspectos <strong>de</strong> esta labor <strong>de</strong> coordinación y promover políticas y actuaciones que refuercen y<br />
mejoren la misma.<br />
1588
Ayuda on line<br />
La información enviada al INIS siempre contiene una <strong>de</strong>scripción bibliográfica que i<strong>de</strong>ntifica: al autor, a<br />
la publicación concreta y a otros <strong>el</strong>ementos técnicos. A<strong>de</strong>más, los documentos se clasifican según las<br />
categorías <strong>de</strong>finidas por <strong>el</strong> INIS y se les aña<strong>de</strong> siempre una serie <strong>de</strong> <strong>de</strong>scriptores que i<strong>de</strong>ntifiquen <strong>el</strong><br />
contenido temático d<strong>el</strong> documento, así como un breve resumen. Cuando se trata <strong>de</strong> un documento no<br />
accesible por canales comerciales habituales, cada centro envía a<strong>de</strong>más una copia d<strong>el</strong> texto completo.<br />
Esto hace posible disponer y difundir literatura no convencional.<br />
La segunda responsabilidad <strong>de</strong> los centros nacionales es asegurar una promoción a<strong>de</strong>cuada <strong>de</strong> los<br />
productos y servicios d<strong>el</strong> INIS <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> su país. Este trabajo se su<strong>el</strong>e realizar con <strong>el</strong> apoyo <strong>de</strong> la<br />
Secretaría d<strong>el</strong> INIS que proporciona material <strong>de</strong> promoción, da pautas para la realización <strong>de</strong> la misma y<br />
difun<strong>de</strong> ejemplos e historias <strong>de</strong> éxito entre los distintos países miembro. El objetivo último es aumentar <strong>el</strong><br />
conocimiento d<strong>el</strong> INIS, sus productos y servicios, y poner <strong>de</strong> manifiesto sus ventajas y beneficios para los<br />
usuarios <strong>de</strong> cada país, ya sean habituales o potenciales. Esto es un <strong>el</strong>emento <strong>de</strong> valor para la comunidad<br />
científica <strong>de</strong> cada país que trabaja en las áreas temáticas INIS.<br />
El CIEMAT, Centro <strong>de</strong> Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, es <strong>el</strong> centro<br />
nacional INIS para España, y las distintas tareas <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong> esta condición las <strong>de</strong>sempeña <strong>el</strong> Servicio <strong>de</strong><br />
Documentación d<strong>el</strong> CIEMAT. En particular, dicho Servicio actúa como punto <strong>de</strong> información INIS para<br />
España y la vía <strong>de</strong> contacto más eficaz es mediante la dirección <strong>de</strong> correo <strong>el</strong>ectrónico<br />
documentación@ciemat.es.<br />
Conclusiones.<br />
En esta comunicación se ha efectuado una introducción general sobre la estructura, organización y<br />
funcionamiento d<strong>el</strong> International Nuclear Information System, INIS, <strong>el</strong> servicio d<strong>el</strong> Organismo<br />
Internacional <strong>de</strong> Energía Atómica (OIEA) responsable <strong>de</strong> recopilar, mantener y difundir la información<br />
científica y tecnológica sobre energía nuclear. También se han revisado los principales productos d<strong>el</strong><br />
INIS, <strong>el</strong> Tesauro conjunto ETDE-INIS y sobre todo, la Base <strong>de</strong> Datos d<strong>el</strong> INIS, con más <strong>de</strong> tres millones<br />
<strong>de</strong> registros y 280.000 documentos <strong>de</strong> literatura no convencional, no accesible por canales comerciales.<br />
Finalmente se ha mencionado <strong>el</strong> pap<strong>el</strong> <strong>de</strong> los centros nacionales d<strong>el</strong> INIS a la hora <strong>de</strong> recopilar la<br />
producción científica generada en cada país, procesarla y remitirla a la Secretaría d<strong>el</strong> INIS para su<br />
posterior inclusión en la Base <strong>de</strong> Datos. También se ha indicado la función que estos centros realizan <strong>de</strong><br />
1589
promoción <strong>de</strong> productos d<strong>el</strong> INIS así como las ventajas que <strong>el</strong> sistema ofrece e los científicos y<br />
tecnólogos.<br />
Referencias<br />
1. Claudio To<strong>de</strong>schini. The International Nuclear Information System (INIS).The First Forty Years<br />
1970‐2010.<br />
Accesible en www.iaea.org/inis/About_us/INIS_40_anniversary.pdf IAEA .<br />
2. INIS Database and non-conventional literature (NCL).<br />
Accesible en www.iaea.org/inis/Products/Products_DB.htm<br />
3. Joint INIS/ETDE Thesaurus.<br />
Accesible en www.iaea.org/inis/Products/in<strong>de</strong>x.htm<br />
1590
RESULTADOS DEL PROGRAMA VIGILANCIA DEL<br />
EMPLAZAMIENTO EN LA FÁBRICA DE ELEMENTOS<br />
COMBUSTIBLES DE JUZBADO<br />
Diego Ortiz 1 dot@fab.enusa.es, Agustín Pérez 1 , Soledad Sierra 1<br />
1 ENUSA Industrias Avanzadas, Carretera Salamanca Le<strong>de</strong>sma Km 26<br />
RESUMEN<br />
Durante <strong>el</strong> año 2008 en España acaecieron una serie <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ncias en algunas instalaciones<br />
nucleares, como consecuencia <strong>de</strong> las cuales se <strong>de</strong>tectó contaminación <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> emplazamiento,<br />
en áreas fuera <strong>de</strong> las zonas controladas. Por este motivo <strong>el</strong> Consejo <strong>de</strong> Seguridad Nuclear (CSN)<br />
requirió a todas las instalaciones nucleares la realización <strong>de</strong> un plan <strong>de</strong> inspección que cubra todo<br />
<strong>el</strong> emplazamiento, para comprobar que no existen focos <strong>de</strong> contaminación fuera <strong>de</strong> control.<br />
La fábrica <strong>de</strong> <strong>el</strong>ementos combustibles <strong>de</strong> Juzbado tiene una serie <strong>de</strong> características singulares<br />
diferentes al resto <strong>de</strong> instalaciones nucleares, teniendo en cuenta que <strong>el</strong> inventario <strong>de</strong> isótopos<br />
presentes en Juzbado se limita a los d<strong>el</strong> uranio enriquecido hasta <strong>el</strong> al 5 % y sus <strong>de</strong>scendientes.<br />
Todos estos isótopos se encuentran en la naturaleza en diferentes cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> la<br />
hidrogeología <strong>de</strong> la zona. Por este motivo, hay que tener en cuenta que la cuantificación <strong>de</strong><br />
contaminación aportada pue<strong>de</strong> ser complicada al po<strong>de</strong>r encontrar los mismos isótopos en <strong>el</strong> fondo<br />
radiactivo natural, teniendo que tener criterios claros y una metodología a<strong>de</strong>cuada para distinguir<br />
valores <strong>de</strong> fondo con valores <strong>de</strong>bidos a la fábrica.<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo se explican los resultados obtenidos en dicho plan <strong>de</strong> inspección.<br />
Palabras claves: uranio, ambiental.<br />
1. Descripción d<strong>el</strong> programa.<br />
El programa se ha realizado siguiendo como guía la metodología MARSSIM (Ref [1], [2] y [3]).<br />
Teniendo esto en cuenta se hizo una clasificación d<strong>el</strong> terreno en función d<strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> medidas que se<br />
iban a hacer (ya fuera medidas por medio <strong>de</strong> monitores portátiles o medidas <strong>de</strong> muestras <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o)<br />
y un análisis d<strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> encontrar contaminación en función <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s llevadas a cabo<br />
en los diferentes lugares d<strong>el</strong> emplazamiento.<br />
1591
Fig. 1 Emplazamiento Juzbado con lugares <strong>de</strong> mayor riesgo en rojo.<br />
Usando esta metodología análisis se realizó una clasificación <strong>de</strong>bida al riesgo, con zonas tipo 1<br />
(con riesgo más <strong>el</strong>evado), zonas tipo 2 (riesgo intermedio) y tipo 3 (bajo riesgo). No se<br />
consi<strong>de</strong>raron zonas no impactadas. Dependiendo <strong>de</strong> esta categorización <strong>el</strong> número <strong>de</strong> medidas era<br />
mayor en las zonas tipo 1 que en las zonas tipo 3. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> medidas puntuales, también se<br />
realizaron medidas dinámicas (escaneos) variando también la <strong>de</strong>nsidad según <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong> cada<br />
área. En la tabla siguiente (Tabla nº 1) vemos un ejemplo <strong>de</strong> las medidas realizadas en <strong>el</strong> área <strong>de</strong><br />
clase 1 que viene señalada en la Fig. 2.<br />
1592
Clase<br />
Clase 1<br />
Tabla No.1 Ejemplo <strong>de</strong> medidas para clase 1<br />
Escaneo Criterio<br />
escaneo<br />
Realizar<br />
un escaneo<br />
<strong>de</strong> alta<br />
<strong>de</strong>nsidad<br />
(50%) por<br />
medio <strong>de</strong><br />
equipos <strong>de</strong><br />
medida<br />
gamma en<br />
las<br />
superficies<br />
accesibles<br />
<strong>de</strong> toda <strong>el</strong><br />
área <strong>de</strong><br />
clase 1.<br />
2<br />
3<br />
1<br />
Parar e<br />
investigar<br />
cualquier<br />
lugar con<br />
niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong><br />
radiación<br />
gamma<br />
diferentes d<strong>el</strong><br />
fondo.<br />
Señalizar<br />
cualquier<br />
área para la<br />
realización<br />
<strong>de</strong> medidas<br />
adicionales.<br />
4<br />
5<br />
6<br />
Muestreo<br />
Usar Visual Sample Plan para <strong>de</strong>terminer <strong>el</strong> tamaño <strong>de</strong> muestra<br />
para cada unidad <strong>de</strong> muestreo. Los parámetros <strong>de</strong> entrada usando<br />
<strong>el</strong> método WRS (Wilcoxon Rank Sum Test) son:<br />
False Rejection Rate: 0.05%<br />
False Acceptance Rate: 0.10%<br />
Lower Bound of the Gray Region: 1.033<br />
Specified Difference of True Means or Medians: 1.205<br />
Estimated Standard Deviation: 0.086<br />
NOTA: El método que se usará será <strong>el</strong> método Wilcoxon Mann-<br />
Whitney. El método WRS solo se ha usado para <strong>de</strong>terminar <strong>el</strong><br />
tamaño <strong>de</strong> muestra. Los lugares <strong>de</strong> muestreo serán aleatorios en <strong>el</strong><br />
área problema<br />
Fig. 2 Clasificación zonal zonas su<strong>el</strong>o (en ver<strong>de</strong> zonas tipo 3 azul zonas tipo 2).<br />
1593
2. Resultados.<br />
Se han dividido los resultados obtenidos en dos grupos: medidas <strong>de</strong> área y medidas <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o.<br />
2.1 Médidas <strong>de</strong> área<br />
Se han realizado más <strong>de</strong> 800 medidas directas y escaneado todas las superficies <strong>de</strong> categoría 1 y 2,<br />
teniendo en cuenta una superficie <strong>de</strong> cerca <strong>de</strong> 100.000 m 2 . Los resultados se resumen en la Tabla<br />
Nº 2:<br />
Tabla No.2 Resultados medidas <strong>de</strong> áreas y estructuras<br />
Nº zonas Nº medidas Resultados<br />
Clase 1 6 310
En las medidas particulares se han encontrado valores <strong>de</strong> <strong>de</strong>sequilibrio entre 234 U y 238 U, pero<br />
todos los valores <strong>de</strong> las medidas encontradas entran <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los rangos habituales <strong>de</strong> las medidas<br />
d<strong>el</strong> Programa <strong>de</strong> Vigilancia Radiológica Ambiental <strong>de</strong> la Instalación.<br />
3. Conclusiones.<br />
No se han encontrado valores por encima d<strong>el</strong> fondo en <strong>el</strong> escaneo <strong>de</strong> las áreas, teniendo siempre<br />
valores por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> actuación <strong>de</strong>finidos en <strong>el</strong> procedimiento.<br />
De igual modo tampoco se han encontrado valores por encima <strong>de</strong> los límites establecidos en las<br />
medidas puntuales.<br />
Por tanto, a la vista <strong>de</strong> los resultados, po<strong>de</strong>mos ver que no existe ningún área impactada ya que los<br />
valores encontrados entran <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los rangos <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> fondo <strong>de</strong> la zona.<br />
Con respecto al análisis <strong>de</strong> los datos se ha encontrado una dificultad en <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong><br />
las medidas <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o, ya que en los análisis por espectrometría alfa existían valores con<br />
<strong>de</strong>sequilibrio entre 234 U y 238 U, lo que se podría interpretar como un indicador <strong>de</strong> presencia <strong>de</strong><br />
uranio enriquecido. Sin embargo, en este caso no es así ya que la r<strong>el</strong>acion entre 235 U y 238 U se<br />
mantiene en valores habituales <strong>de</strong> uranio natural y estos valores con <strong>de</strong>sequilibrio pue<strong>de</strong>n <strong>de</strong>berse<br />
a la distinta solubilidad d<strong>el</strong> uranio y d<strong>el</strong> 234 Th (<strong>de</strong>scendiente d<strong>el</strong> 238 U y pre<strong>de</strong>cesor d<strong>el</strong> 234 U). Este<br />
tipo <strong>de</strong> anomalías son habituales en las medidas d<strong>el</strong> programa <strong>de</strong> vigilancia radiológica ambiental<br />
<strong>de</strong> la zona.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] ANSI/HPS N13.59-2008 Characterization in Support of Decommissioning Using The Data Quality Objectives<br />
Process.<br />
[2] Guidance for Comparing Background and Chemical Concentrations in Soil for CERCLA Sites. EPA 540-R-01-<br />
003, OSWER 9285.7-41, September 2002<br />
[3] NUREG 1575 Multi Agency Radiation Survey and Site Investigation Manual (MARSSIM)<br />
1595
UNIDADES DE GESTIÓN CLÍNICA DE RADIOFÍSICA<br />
HOSPITALARIA: ¿NUEVO MODELO DE GESTIÓN?<br />
M.A. Iborra Oquendo 1� , E. Angulo Paín 1 , I. Castro Ramírez 1 , L.A. Quiñones<br />
Rodríguez 1 , A.Ureña Llinares, 1<br />
1 Hospital Universitario Puerta d<strong>el</strong> Mar, Unidad <strong>de</strong> Gestión Clínica <strong>de</strong><br />
Radiofísica Hospitalaria, Avda. Ana <strong>de</strong> Viya, 21. Cádiz.<br />
RESUMEN<br />
La gestión clínica en <strong>el</strong> Servicio Andaluz <strong>de</strong> Salud es un proceso <strong>de</strong> diseño organizativo que permite<br />
incorporar a los profesionales en la gestión <strong>de</strong> los recursos utilizados en su propia práctica clínica. En las<br />
Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Gestión Clínica la actividad se <strong>de</strong>sarrolla <strong>de</strong> acuerdo a diferentes objetivos, entre los que<br />
<strong>de</strong>stacan: fomentar la implicación <strong>de</strong> los profesionales sanitarios en la gestión <strong>de</strong> los centros, reforzar la<br />
continuidad asistencial entre ambos niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> atención, mejorar la organización d<strong>el</strong> trabajo y <strong>el</strong>evar la<br />
satisfacción <strong>de</strong> los pacientes. Cada día es más necesaria la existencia <strong>de</strong> áreas <strong>de</strong> conocimiento específicas<br />
<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la especialidad y en esa línea, se ha creado la Unidad <strong>de</strong> Gestión Clínica <strong>de</strong> Radiofísica<br />
Hospitalaria en nuestro Hospital.<br />
Palabras claves: Unidad <strong>de</strong> Gestión Clínica, Radiofísica, estrategias.<br />
ABSTRACT<br />
The clinical management in the Andalusian Service of Health is a process of organizational <strong>de</strong>sign that<br />
allows to incorporate the professionals in the management of the resources used in his own clinical<br />
practice. In the Units of Clinical Management the activity <strong>de</strong>v<strong>el</strong>ops in agreement to different aims,<br />
between which they stand out: to promote the implication of the sanitary professionals in the management<br />
of the centers, to reinforce the w<strong>el</strong>fare continuity between both lev<strong>el</strong>s of attention, to improve the<br />
organization of the work and to raise the satisfaction of the patients. Every day is more necessary the<br />
existence of specific areas of knowledge insi<strong>de</strong> the speciality and in this line, there has been created the<br />
Unit of Medical Physics Clinical Management in our Hospital.<br />
Key Words: Unit of Clinical Management, Medical Physics, strategies<br />
1. Introducción.<br />
El trabajo cotidiano <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los Servicios <strong>de</strong> Radiofísica Hospitalaria está alcanzando altas cotas <strong>de</strong><br />
complejidad. Cada día son mayores los requerimientos que, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> otras especialida<strong>de</strong>s, <strong>de</strong>mandan al<br />
radiofísico quien participa en todos aqu<strong>el</strong>los procesos asistenciales en los que se emplean radiaciones<br />
ionizantes tanto en Atención Especializada como en Atención Primaria.<br />
Según la Consejería <strong>de</strong> Salud <strong>de</strong> la Junta <strong>de</strong> Andalucía “la gestión clínica es <strong>el</strong> marco más a<strong>de</strong>cuado para<br />
aten<strong>de</strong>r las necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> salud <strong>de</strong> los ciudadanos con una atención centrada en la persona y que se<br />
<strong>de</strong>sarrolla con la implicación <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> equipo <strong>de</strong> profesionales en cualquiera <strong>de</strong> los ámbitos en <strong>el</strong> que se<br />
preste la asistencia sanitaria”.<br />
Se diferencia d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o jerárquico vertical clásico que caracteriza a los sistemas tradicionales <strong>de</strong><br />
organización sanitaria y tiene entre sus fines asegurar la continuidad asistencial, facilitar la promoción<br />
integral <strong>de</strong> la salud y articular <strong>de</strong> forma eficaz en la práctica asistencial cotidiana los Planes Integrales, los<br />
Procesos Asistenciales Integrados y la Estrategia <strong>de</strong> cuidados <strong>de</strong> la Consejería <strong>de</strong> Salud, al tiempo que<br />
v<strong>el</strong>ar por la Seguridad <strong>de</strong> la asistencia. Se trata, por tanto, <strong>de</strong> un nuevo mod<strong>el</strong>o organizativo horizontal<br />
basado en la asistencia multidisciplinar, corresponsable y con autonomía en la toma <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisiones que<br />
� mariaa.iborra.sspa@junta<strong>de</strong>andalucia.es<br />
1596
permite que se puedan <strong>de</strong>sarrollar y <strong>de</strong>splegar todas las políticas sanitarias que se han <strong>de</strong>finido en <strong>el</strong><br />
Sistema Sanitario Público <strong>de</strong> Andalucía en <strong>el</strong> que trabajamos.<br />
Teniendo en cuenta lo anterior, y en esa línea, se ha creado la Unidad <strong>de</strong> Gestión Clínica <strong>de</strong> Radiofísica<br />
Hospitalaria en <strong>el</strong> Hospital Universitario Puerta d<strong>el</strong> Mar <strong>de</strong> Cádiz [1] .<br />
2. Método<br />
La creación <strong>de</strong> la Unidad <strong>de</strong> Gestión Clínica (UGC) d<strong>el</strong> Radiofísica Hospitalaria d<strong>el</strong> Hospital universitario<br />
Puerta d<strong>el</strong> Mar <strong>de</strong> Cádiz, fue solicitada por primera vez en <strong>el</strong> año 2004, adaptándonos al Mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> Acuerdo<br />
<strong>de</strong> Gestión existente en aqu<strong>el</strong>la época, aunque no se autorizó como tal hasta <strong>el</strong> año 2010.<br />
Pioneros en este mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> Unidad <strong>de</strong> Gestión Clínica <strong>de</strong> Radiofísica, su creación se justifica en ofrecer<br />
servicios <strong>de</strong> alta calidad, sensibles a las nuevas <strong>de</strong>mandas sociales y que <strong>de</strong>n respuesta con una organización<br />
integrada, eficaz y transparente:<br />
� que garantice una respuesta a<strong>de</strong>cuada y urgente,<br />
� que base sus acciones en la evi<strong>de</strong>ncia científica,<br />
� que incorpore <strong>el</strong> principio <strong>de</strong> precaución y<br />
� que potencie los sistemas <strong>de</strong> vigilancia en salud pública.<br />
La UGC está constituida por una Directora <strong>de</strong> la Unidad, 4 Facultativos Especialistas en Radiofísica, 4<br />
Técnicos Especialista y 1 Auxiliar Administrativo, con un 100% <strong>de</strong> <strong>de</strong>dicación, y un Supervisor <strong>de</strong><br />
Enfermería, con un 10% <strong>de</strong> <strong>de</strong>dicación.<br />
Des<strong>de</strong> la creación <strong>de</strong> la Unidad, los profesionales <strong>de</strong> la UGC hemos tenido como mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> trabajo y como<br />
parte <strong>de</strong> nuestro trabajo diario, la apuesta por la mejora continua, la seguridad d<strong>el</strong> paciente, la calidad y <strong>el</strong><br />
<strong>de</strong>sarrollo tecnológico, y todas las categorías profesionales se van implicando cada vez más en aportar i<strong>de</strong>as<br />
para mejorar en <strong>el</strong> día a día, intentando lograr ser verda<strong>de</strong>ramente un equipo y que nuestro trabajo sea<br />
eficiente y satisfactorio.<br />
Las estrategias seguidas para avanzar en esta línea, han sido:<br />
1. A<strong>de</strong>cuar la cartera <strong>de</strong> servicios <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la organización sanitaria.<br />
2. Definir normas y estándares <strong>de</strong> calidad y acreditación <strong>de</strong> servicios y profesionales.<br />
3. Acreditar la unidad.<br />
4. Introducir nuevos <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> organización y gestión.<br />
5. Desarrollar instrumentos útiles: implantación <strong>de</strong> la gestión por procesos, guías <strong>de</strong> actuación, planes<br />
y programas.<br />
6. Fortalecer los sistemas <strong>de</strong> vigilancia <strong>de</strong> salud que permitan conocer los problemas y riesgos.<br />
7. Desarrollar programas <strong>de</strong> formación continuada y aplicada en la propia área <strong>de</strong> trabajo con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong><br />
que <strong>el</strong> 100% <strong>de</strong> los profesionales estén a<strong>de</strong>cuadamente formados.<br />
8. Impulsar líneas <strong>de</strong> investigación <strong>de</strong> salud pública: investigación básica vinculada a la práctica.<br />
Para poner en práctica estas líneas estratégicas, se han formalizado acuerdos <strong>de</strong> colaboración en red,<br />
específicos en las áreas <strong>de</strong> actividad en las que se es referencia provincial, que permiten mejorar la<br />
accesibilidad, la calidad <strong>de</strong> la atención sanitaria y la continuidad asistencial, mediante propuestas a los<br />
Gerentes/Directores <strong>de</strong> Distrito <strong>de</strong> las áreas <strong>de</strong> cobertura asignadas por <strong>el</strong> Servicio Andaluz <strong>de</strong> Salud. Así<br />
mismo, se han formalizado acuerdos <strong>de</strong> gestión con otras Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Gestión Clínica d<strong>el</strong> propio Hospital,<br />
concretamente con la UGC <strong>de</strong> Atención Integral al Cáncer y con la UGC <strong>de</strong> Diagnóstico por la Imagen.<br />
3. Resultados y discusión<br />
En este primer año, hemos abordado la gran responsabilidad <strong>de</strong> la gestión, lo que nos ha obligado a un<br />
esfuerzo sobreañadido <strong>de</strong> todos los profesionales que integramos la UGC. Somos conscientes <strong>de</strong> nuestras<br />
limitaciones y <strong>de</strong> que este reto sólo pue<strong>de</strong> ser entendido si se forma parte <strong>de</strong> una estructura amplia en la<br />
que nuestros logros han posibilitado que los éxitos sean los <strong>de</strong> todos y que <strong>el</strong> verda<strong>de</strong>ro beneficiario <strong>de</strong><br />
nuestros esfuerzos sea <strong>el</strong> paciente.<br />
4. Conclusiones<br />
El trabajar como Unidad <strong>de</strong> Gestión Clínica al mismo niv<strong>el</strong> que <strong>el</strong> resto <strong>de</strong> UGC d<strong>el</strong> Hospital ha supuesto<br />
un reto extraordinario y ambicioso para los especialistas en Radiofísica que nos ha obligado a repensar y<br />
reorganizar algunas <strong>de</strong> nuestras tareas y responsabilida<strong>de</strong>s que, aunque, habían funcionado <strong>de</strong> forma<br />
a<strong>de</strong>cuada hasta ahora, no podrían dar respuesta a las nuevas <strong>de</strong>mandas que la gestión clínica ha<br />
1597
comenzado a generar en nuestro Hospital, más aún cuando las Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Gestión Clínica estamos<br />
llamadas a realizar una gestión eficiente <strong>de</strong> los recursos que manejamos y tenemos capacidad para<br />
establecer Pactos <strong>de</strong> consumo y Alianzas estratégicas.<br />
Si bien, y por <strong>el</strong> modo sistemático y organizado en <strong>el</strong> que se ha venido trabajando en nuestra Unidad<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace años, no nos ha resultado excesivamente complicado amoldarnos a este nuevo mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong><br />
gestión.<br />
REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA<br />
[1] IntereS@S Boletín 0. 3/06/2009. Entrevista a José Luis Gutiérrez Pérez. Director Gerente d<strong>el</strong> SAS.<br />
[2] Vicente Ortún Rubio. Gestión Clínica y Sanitaria. De la práctica diaria a la aca<strong>de</strong>mia, ida y vu<strong>el</strong>ta. 2003 <strong>el</strong>sevier<br />
Doyma, S.L. ISBN: 978-84-458-1308-9. Dep. Legal: B.13.972-2007.<br />
[3] José Jiménez Jiménez. Manual <strong>de</strong> Gestión para Jefes <strong>de</strong> Servicios Clínicos. Ediciones Díaz <strong>de</strong> Santos. Madrid.<br />
ISBN: 84-7978-450-4. Dep. Legal: M.28.480-2000.<br />
1598
Sesión A18.<br />
Radiaciones no ionizantes.<br />
1599
EFECTO DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS A 2,45GHz<br />
SOBRE LOS NIVELES DE PROTEINAS DE ESTRÉS CELULAR<br />
HSP-90 Y 70 EN EL TIROIDES DE RATA.<br />
Misa Agustiño MJ 1 , Alvarez- Folgueiras M 2 , Jorge-Mora MT 3 , Jorge Barreiro FJ 1,4 , Ares Pena<br />
FJ 2 , Leiro J 5 , López-Martín ME 4 .<br />
1 Servicio <strong>de</strong> Rehabilitación d<strong>el</strong> CHUS, Complejo Hospitalario<br />
<strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Santiago <strong>de</strong> Compost<strong>el</strong>a.<br />
2 Departamento <strong>de</strong> Física Aplicada.Grupo <strong>de</strong> Antenas. Area <strong>de</strong> <strong>el</strong>ec<br />
tromagnetismo. Facultad <strong>de</strong> Física <strong>de</strong> la USC.<br />
3 Servicio <strong>de</strong> Rehabilitación d<strong>el</strong> CHUVI, Complejo Hospitalario <strong>de</strong><br />
la Universidad <strong>de</strong> Vigo.<br />
4 Departamento <strong>de</strong> Ciencias Morfológicas. Area <strong>de</strong> Anatomía<br />
Humana y Embriología. Facultad <strong>de</strong> Medicina <strong>de</strong> la USC.<br />
5 Instituto <strong>de</strong> Análisis Alimentario. USC.<br />
RESUMEN<br />
La exposición experimental a la radiación no ionizante <strong>de</strong> la glándula tiroi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> diversos<br />
mamíferos ha <strong>de</strong>mostrado que pue<strong>de</strong> provocar disfunciones y alteraciones en la producción <strong>de</strong><br />
hormonas tiroi<strong>de</strong>as. En este trabajo hemos realizado la exposición continuada e individual <strong>de</strong> 48 ratas a<br />
campos <strong>el</strong>ectromagnéticos (EMF) durante 30min, en una cámara GETM, aplicando una frecuencia <strong>de</strong><br />
2,45 GHz y diferentes niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> potencia. El cálculo <strong>de</strong> la tasa <strong>de</strong> absorción específica <strong>de</strong> la radiación<br />
(SAR) aplicada a cáda animal, se ha realizado utilizando técnicas <strong>de</strong> FDTD con softward comercial y en<br />
ningún caso se han alcanzado niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> SAR térmicos en la glándula o en <strong>el</strong> cuerpo <strong>de</strong> las ratas.<br />
Después <strong>de</strong> la radiación se llevaron a cabo en la glándula tiroi<strong>de</strong>s estudios <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> HSP 90 y 70<br />
mediante <strong>el</strong> test <strong>de</strong> ELISA. La aplicación <strong>de</strong> SAR <strong>de</strong> 0,046±1.10 -3 y/o 0,104±5.10 -3 <strong>de</strong>mostró un<br />
<strong>de</strong>scenso significativo <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> proteinas HSP-90 y 70 en <strong>el</strong> tejido <strong>de</strong> la glándula tiroi<strong>de</strong>s a los<br />
90min, con recuperación parcial 24 horas <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la radiación en la proteina HSP-90 y total para la<br />
proteinaHSP-70. La medición <strong>de</strong> la temperatura rectal antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la radiación en los animales,<br />
fue empleado como índice <strong>de</strong> estrés corporal e indicó un incremento pasajero d<strong>el</strong> estrés <strong>de</strong> los animales,<br />
aplicando <strong>el</strong> SAR <strong>de</strong> 0,482±12.10 -3 . Concluimos, que las proteínas <strong>de</strong> shock térmico <strong>de</strong> la glándula<br />
tiroi<strong>de</strong>s son sensibles a la exposición aguda a la radiación <strong>de</strong> 2,45 GHz y que los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> proteína<br />
HSP-90 y 70 se modificaron por mecanismos <strong>de</strong> estrés no térmico ya que los fenómenos <strong>de</strong> estrés<br />
c<strong>el</strong>ular <strong>de</strong>senca<strong>de</strong>nados en la glándula tiroi<strong>de</strong>s no aparecen al SAR más alto.<br />
Palabras claves: Campos <strong>el</strong>ectromagnéticos, SAR, HSP 90 y 70<br />
ABSTRACT<br />
Experimental exposure to non-ionizing radiation of the thyroid gland of various mammals has<br />
shown that it can cause dysfunction and alterations in thyroid hormone production. In this work we have<br />
ma<strong>de</strong> continuous and individual exposure of 45 rats to <strong>el</strong>ectromagnetic fi<strong>el</strong>ds (EMF) for 30 min in a<br />
chamber GTEM, 2.45 GHz and using different power lev<strong>el</strong>s. The calculation of specific absorption rate<br />
of radiation (SAR) d<strong>el</strong>ivered to each animal was performed using FDTD techniques with commercial<br />
softward and in no case have reached thermal SAR lev<strong>el</strong>s in the gland or in the body of rats. After<br />
radiation were carried out in the thyroid gland studies of the lev<strong>el</strong>s of HSP 90 and 70 by ELISA test. The<br />
application of SAR of 0.046 ± 1.10 -3 and / or 0.104 ± 5.10 -3 showed a significant <strong>de</strong>crease in lev<strong>el</strong>s of<br />
protein HSP-90 and 70 in the tissue of the thyroid gland to 90min, with partial recovery in 24 hours HSP-<br />
90 and HSP-70 total. Measurement of rectal temperature before and after irradiation in animals, was used<br />
as an in<strong>de</strong>x of body stress and indicated a short increase stress in animals, using the SAR of 0.482 ±<br />
12.10 -3 . All this suggests that heat shock proteins of the thyroid gland are sensitive to acute exposure of<br />
radiation of 2.45 GHz and protein lev<strong>el</strong>s of HSP-90 and 70 are modified by non-thermal stress<br />
1600
mechanisms, so the phenomena c<strong>el</strong>ular stress triggered the thyroid gland does not apper at the highest<br />
SAR.<br />
Key Words: EMF, SAR, HSP-90 and 70<br />
1. INTRODUCCIÓN.<br />
En esta última década, numerosos estudios científicos sugieren la evi<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> posibles efectos<br />
adversos en la salud <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la exposición a campos <strong>el</strong>ectromagnéticos (EMF) en <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> diversos<br />
sistemas <strong>de</strong> comunicación inalámbricos. La convivencia diaria con dispositivos que emiten microondas,<br />
afecta a la población en general pero hay ciertos sectores que por motivos laborales o <strong>de</strong> susceptibilidad<br />
individual se encuentran más <strong>de</strong>sprotegidos.<br />
Se han llevado a cabo en este sentido numerosas investigaciones que valoran <strong>el</strong> riesgo <strong>de</strong><br />
pa<strong>de</strong>cer cáncer [1], afectación <strong>de</strong> las funciones nerviosas [2], hematológicas [3] o d<strong>el</strong> metabolismo y d<strong>el</strong><br />
sistema endocrino [4], en la población general o en diversas poblaciones <strong>de</strong> riesgo que tienen una<br />
r<strong>el</strong>ación directa a la exposición a EMF.<br />
Dentro d<strong>el</strong> sistema endocrino, la glándula tiroi<strong>de</strong>s tiene una gran importancia <strong>de</strong>bido a los<br />
diversos ajustes que realiza en su producción hormonal en <strong>el</strong> sistema hipotálamo-hipofisario o su<br />
influencia en numerosas funciones d<strong>el</strong> metabolismo y d<strong>el</strong> crecimiento. En diversos estudios, se ha<br />
investigado la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> fuentes <strong>el</strong>ectromagnéticas <strong>de</strong> extremada baja frecuencia (ELF-EMF) o<br />
radiofrecuencia (RF) <strong>de</strong> t<strong>el</strong>efonía móvil, con <strong>el</strong> cáncer <strong>de</strong> tiroi<strong>de</strong>s [5], alteraciones en la producción <strong>de</strong><br />
hormonas tiroi<strong>de</strong>as [6,7,8] así como la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> la radiación no ionizante en diversas disfunciones<br />
tiroi<strong>de</strong>as [9].<br />
En estudios biológicos experimentales “in vitro” en los que se someten a la radiación <strong>de</strong> campos<br />
<strong>el</strong>ectromagnéticos (EMF) células humanas, se han observado <strong>de</strong>sajustes en <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> homeostasis <strong>de</strong><br />
estrés c<strong>el</strong>ular en las proteínas HSP [10]. El tiroi<strong>de</strong>s es una glándula endocrina que con cierta frecuencia<br />
está expuesta a la radiación no-ionizante, tanto cuando se realizan aplicaciones terapéuticas, como<br />
cuando hay una interacción entre los humanos y sistemas <strong>de</strong> comunicación inalámbricas. En este estudio<br />
analizamos las modificaciones en los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> estrés c<strong>el</strong>ular alcanzados por las proteínas <strong>de</strong> choque<br />
térmico (HSP) 90 y 70 estables ante <strong>el</strong> estrés ambiental [11] y moduladoras <strong>de</strong> la actividad apoptótica<br />
[12] a niv<strong>el</strong> d<strong>el</strong> tejido tiroi<strong>de</strong>o <strong>de</strong> rata <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la exposición a la radiofrecuencia a 2,45 GHz en un<br />
sistema experimental conectado a una cámara GTEM. Mediciones paral<strong>el</strong>as d<strong>el</strong> estrés corporal en los<br />
animales mediante sondas <strong>de</strong> temperatura rectal, nos permitirán <strong>de</strong>terminar si existe alguna interacción<br />
entre los incrementos <strong>de</strong> temperatura <strong>de</strong> los animales y <strong>el</strong> estrés c<strong>el</strong>ular.<br />
2. MATERIAL Y MÉTODOS<br />
2.1. Animales<br />
En la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong> este trabajo se emplearon un total <strong>de</strong> 48 ratas adultas hembras Sprague–<br />
Dawley <strong>de</strong> un peso aproximado 240 gr.<br />
Todos los experimentos con animales se llevaron a cabo <strong>de</strong> acuerdo a la normativa <strong>de</strong> la<br />
Comunidad Económica Europea <strong>de</strong> noviembre <strong>de</strong> 1986 (86/609/EEC) publicado en “Principales<br />
cuidados <strong>de</strong> los animales <strong>de</strong> laboratorio” (Publicación NIH No. 85-23, revisada en 1985) así como las<br />
leyes nacionales españolas (Ley 32/2007, <strong>de</strong> 7 <strong>de</strong> noviembre, para <strong>el</strong> cuidado <strong>de</strong> los animales, en su<br />
explotación, transporte, experimentación y sacrificio). Los permisos los obtuvimos d<strong>el</strong> Comité <strong>de</strong><br />
Bioética local <strong>de</strong> nuestra universidad (USC).<br />
Los animales (4-5 por caja) se mantienen en condiciones ambientales (a temperatura 21±1º,<br />
permaneciendo 12 hs en ciclos <strong>de</strong> luz). A la alimentación y <strong>el</strong> agua los animales acce<strong>de</strong>n libremente en<br />
cada caja.<br />
2.2. Diseño experimental<br />
1601
El objetivo <strong>de</strong> éste estudio es <strong>de</strong>terminar la variabilidad <strong>de</strong> la respuesta <strong>de</strong> las proteínas HSP-90<br />
y 70 como marcadores biológicos en la glándula tiroi<strong>de</strong>s así como las diferencias <strong>de</strong> vulnerabilidad d<strong>el</strong><br />
efecto citoprotector <strong>de</strong> la chaperonas ante la exposición <strong>de</strong> la radiación no-ionizante. Este estudio se<br />
realizó teniendo en cuenta la tasa <strong>de</strong> absorción específica (SAR) en <strong>el</strong> tejido nervioso mediante <strong>el</strong> cálculo<br />
FDTD.<br />
Se utilizaron un total <strong>de</strong> 48 ratas hembra Sprague-Dawley repartidas por tratamientos en los<br />
siguientes grupos:<br />
Grupo 1: Ratas expuestas a la radiación <strong>de</strong> microondas durante 30minutos (colocadas en un<br />
cepo <strong>de</strong> metacrilato) y perfundidas con fijador 90 minutos <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la radiación. Estos animales se<br />
subdividieron en 4 subgrupos, expuestos a diferentes niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación 0-1,5- 3 y 12 W (<strong>el</strong> primer<br />
grupo no fue irradiado y es <strong>el</strong> grupo control).<br />
Grupo 2: Ratas expuestas a la radiación <strong>de</strong> microondas también fueron subdivididas en 4<br />
subgrupos, que fueron expuestas a diferentes niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación <strong>de</strong> microondas: 0-1,5- 3, y 12W <strong>de</strong><br />
potencia (<strong>el</strong> primer grupo no irradiado, es <strong>el</strong> grupo control) durante 30 minutos. Las ratas se mantuvieron<br />
vivas 24 hs <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la radiación y posteriormente fueron sacrificadas y perfundidas con fijador.<br />
2.3. RADIACIÓN CON MICROONDAS EN CAVIDAD EXPERIMENTAL (GTEM).<br />
CÁLCULO DEL SAR<br />
Descripción d<strong>el</strong> sistema experimental <strong>de</strong> radiación<br />
Una vez introducidos los animales en un cepo <strong>de</strong> metacrilato <strong>de</strong> tamaño 23 x 6 cm en su parte<br />
más ancha y 6 x 1,8 cm en la parte más estrecha <strong>de</strong>stinada al hocico (para evitar la reflexión <strong>de</strong> las<br />
microondas <strong>de</strong> la antena receptora), se procedió a la radiación <strong>de</strong> los animales.<br />
Descripción <strong>de</strong> las simulaciones y cálculo d<strong>el</strong> SAR mediante SEMCAD<br />
Los valores <strong>de</strong> SAR se han estimado, en este experimento, con la ayuda d<strong>el</strong> SEMCAD X [13].<br />
Para <strong>el</strong>lo, se utilizó un mod<strong>el</strong>o numérico <strong>de</strong> rata Sprague-Dawley <strong>de</strong> 198,3 g [13], ensamblada en cortes<br />
<strong>de</strong> 1,15 mm (obtenidos con imágenes <strong>de</strong> resonancia magnética) y compuesta por 60 tejidos diferentes.<br />
El mod<strong>el</strong>o numérico fue radiado con una onda plana incidiendo sobre la zona izquierda d<strong>el</strong><br />
animal, siendo <strong>el</strong> campo magnético H paral<strong>el</strong>o a su eje principal. El valor <strong>de</strong> campo E fue especificado<br />
por la ecuación (1). Las simulaciones ejecutadas en un PC <strong>de</strong> escritorio con procesador Int<strong>el</strong> Core 2<br />
Quad a 2,40 GHz y 4 GB <strong>de</strong> RAM) se realizaron a 2,45 GHz.<br />
Se observa que <strong>el</strong> campo inci<strong>de</strong> sobre R en la dirección k con los vectores E y H posicionados<br />
perpendicular y paral<strong>el</strong>amente al eje principal <strong>de</strong> R, respectivamente. Consecuentemente, la zona<br />
izquierda <strong>de</strong> R recibe la máxima amplitud <strong>de</strong> campo, produciendo apantallamiento en la zona <strong>de</strong>recha.<br />
Puesto que <strong>el</strong> campo no es completamente uniforme en dicha región, su módulo se estima por <strong>el</strong> valor<br />
medio inci<strong>de</strong>nte sobre R, calculado mediante la expresión:<br />
0 TR<br />
2 � �<br />
E � Z P h �<br />
(1)<br />
siendo h la altura <strong>de</strong> la bóveda (septum) en la zona <strong>de</strong> exposición (posición <strong>de</strong> la CR), PIN la potencia <strong>de</strong><br />
entrada en la GTEM (potencia inci<strong>de</strong>nte); Z0=50 [Ω] la impedancia <strong>de</strong> entrada <strong>de</strong> la GTEM, y ζ un<br />
coeficiente que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> rizado d<strong>el</strong> campo <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la zona <strong>de</strong> posicionamiento <strong>de</strong> CR, consi<strong>de</strong>rado<br />
igual a 2 [catálogo <strong>de</strong> Schaffner]. El valor <strong>de</strong> E obtenido durante la experimentación <strong>de</strong> acuerdo a la PIN<br />
utilizada se presenta en la sección correspondiente a los resultados.<br />
Descripción <strong>de</strong> las simulaciones y cálculo d<strong>el</strong> SAR mediante SEMCAD<br />
Los valores <strong>de</strong> SAR se han estimado, en este experimento, con la ayuda d<strong>el</strong> SEMCAD X [13]<br />
un software <strong>de</strong> simulación basado en <strong>el</strong> método FDTD, según se ha comentado anteriormente. Para <strong>el</strong>lo,<br />
se utilizó un mod<strong>el</strong>o numérico <strong>de</strong> rata Sprague-Dawley <strong>de</strong> 198,3 gramos [13] ensamblada en cortes <strong>de</strong> 1,<br />
15 mm (obtenidos con imágenes <strong>de</strong> resonancia magnética) y compuesta por 60 tejidos diferentes.<br />
El mod<strong>el</strong>o numérico fue radiado con una onda plana incidiendo sobre la zona izquierda d<strong>el</strong><br />
animal, siendo <strong>el</strong> campo magnético H paral<strong>el</strong>o a su eje principal . El valor <strong>de</strong> campo E fue especificado<br />
por la ecuación (1). Las simulaciones ejecutadas en un PC <strong>de</strong> escritorio con procesador Int<strong>el</strong> Core 2<br />
Quad a 2,40 GHz y 4 GB <strong>de</strong> RAM) se realizaron a 2,45 GHz.<br />
1602
Las estimaciones d<strong>el</strong> SAR fueron obtenidas mediante un factor <strong>de</strong> corrección aplicado a los<br />
valores obtenidos con las simulaciones numéricas, en proporción al peso <strong>de</strong> la rata numérica respecto <strong>de</strong><br />
los pesos <strong>de</strong> los animales utilizados durante la experimentación, es <strong>de</strong>cir:<br />
SAR �SAR� W W<br />
(2)<br />
E S S E<br />
don<strong>de</strong> SARE es la estimación d<strong>el</strong> SAR experimental, SARS es <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> SAR obtenido durante la<br />
simulación, WS=198,3 [g] es <strong>el</strong> peso d<strong>el</strong> mod<strong>el</strong>o numérico, y WE [g] es <strong>el</strong> peso d<strong>el</strong> animal bajo<br />
experimentación.<br />
Cambios en la temperatura rectal <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la exposición: niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> estrés.<br />
La temperatura se midió con un termómetro digital (instrumentos Eutech). Las mediciones se<br />
realizaron en los siguientes momentos: antes <strong>de</strong> colocar al animal en la cámara <strong>de</strong> irradiación,<br />
inmediatamente <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la exposición, y 0m, 30m, 60m, 90m y 24 horas <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la irradiación<br />
(cuando los animales fueron sacrificados). El seguimiento <strong>de</strong> la temperatura rectal <strong>de</strong> los animales en<br />
cada grupo (irradiados y no irradiados) nos ha permitido <strong>de</strong>terminar los cambios temporales en los<br />
niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> estrés corporal [14], así como las diferencias en las respuestas entre los animales <strong>de</strong><br />
experimentación.<br />
2.4.TÉCNICA GENERAL DE DETECCIÓN DE PROTEÍNAS<br />
2.4.1. Extracción <strong>de</strong> tejido.<br />
Después <strong>de</strong> la radiación se <strong>de</strong>jaron pasar los tiempos <strong>de</strong> supervivencia indicados en cada caso en<br />
<strong>el</strong> diseño d<strong>el</strong> experimento, noventa minutos o bien veinticuatro horas <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la exposición. Una vez<br />
transcurrido estos tiempos se procedió a la extracción d<strong>el</strong> tejido <strong>de</strong> la glándula tiroi<strong>de</strong>s bajo una lupa<br />
Nikon Eclipse CFI60 tras anestesiar al animal profundamente con éter etílico y se proce<strong>de</strong> al sacrificio <strong>de</strong><br />
los animales posteriormente. Una vez extraida la glándula tiroi<strong>de</strong>a se almacenó a 30 o C para su uso.<br />
2.4.2. ELISA<br />
Una vez que se ha extraído <strong>el</strong> tejido conservado a -30º C se realizó la lisis <strong>de</strong> los tejidos con un<br />
kit comercial (ProteoJet Mammaliam c<strong>el</strong>l lysis Reagent, Fermentas) siguiendo las instrucciones d<strong>el</strong><br />
fabricante. Posteriormente se efectuó la cuantificación <strong>de</strong> la proteína en los extractos <strong>de</strong> cada muestra<br />
utilizando <strong>el</strong> kit Bio-Rad Protein Assay (BioRad Laboratories) utilizando como proteína estándar<br />
seroalbúmina bovina (BSA).<br />
Se añadió 1 �g <strong>de</strong> cada muestra a cada pocillo <strong>de</strong> placas ELISA <strong>de</strong> poliestireno (Iwaki) y se<br />
incubó durante toda la noche a 4ºC con 100 �l/poc illo <strong>de</strong> tampón <strong>de</strong> acoplamiento (Na2CO3 0,015 M,<br />
HNaCO3 0,035 M, pH 9,6). A continuación, las placas fueron bloqueadas durante 2 h a temperatura<br />
ambiente con un tampón <strong>de</strong> bloqueo compuesto <strong>de</strong> Tris salino (TBS; Tris 50 mM, NaCl 0,15M, pH 7,2)<br />
conteniendo un 0,2% <strong>de</strong> Tween 20 y un 5% <strong>de</strong> leche <strong>de</strong>scremada. Tras un lavado con PBS se adicionó a<br />
las placas una dilución 1/200 d<strong>el</strong> anticuerpo monoclonal anti-HSP-90 y anti-HSP-70 (Santa Cruz<br />
Biotechnology) y se incubó durante 1 h a 37ºC. Tras varios lavados con TBS, se adicionó una dilución<br />
1/2000 <strong>de</strong> un anticuerpo policlonal <strong>de</strong> conejo anti-Igs <strong>de</strong> ratón (Dakopatts) y se incubó durante 1 h a<br />
37ºC. Finalmente, las placas fueron lavadas con TBS y se adicionó un sustrato compuesto <strong>de</strong> 0,04% <strong>de</strong><br />
ortofenilendiamina (Sigma) en tampón fosfato-citrato (Na2HPO4 0,2 M, ácido cítrico 0,1 M; pH 5,0) y<br />
0,001% <strong>de</strong> H2O2. La reacción se paró a los 20 min <strong>de</strong> incubación añadiendo H2SO4 3 N y las <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s<br />
ópticas (DO) fueron leídas en un lector <strong>de</strong> microplacas ELISA a 492 nm.<br />
1603
2.4.3. Análisis estadístico<br />
Los resultados que aparecen en <strong>el</strong> texto y las figuras se expresan como la media y <strong>el</strong> error standart<br />
<strong>de</strong> la media (p < 0.05).Se aplicaron los siguientes test estadísticos según <strong>el</strong> caso:<br />
1) Empleamos un ANOVA <strong>de</strong> dos vías para evaluar tanto los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> estrés en r<strong>el</strong>ación con la<br />
temperatura como la concentración <strong>de</strong> proteínas HSP-90 y 70 en la glándula tiroi<strong>de</strong>s seguido <strong>de</strong><br />
un test <strong>de</strong> comparaciones múltiples <strong>de</strong> Holm-Sidak. Los factores consi<strong>de</strong>rados son la potencia<br />
empleada durante la exposición a la radiación <strong>de</strong> los animales (0, 1,5, 3 y 12 W) y <strong>el</strong> tiempo<br />
transcurrido <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la radiación hasta <strong>el</strong> sacrificio <strong>de</strong> los animales (90 min y 24 horas).<br />
2) Un ANOVA <strong>de</strong> una vía para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> los valores d<strong>el</strong> SAR (ver tabla1), con un test posterior<br />
<strong>de</strong> Holm-Sidak.<br />
Se aplicaron transformaciones a logarítmos naturales para la obtención <strong>de</strong> la normalidad y la<br />
homocesticidad si es necesario<br />
3. RESULTADOS<br />
3.1. SAR<br />
En la Tabla 1 se presenta <strong>el</strong> valor medio <strong>de</strong> SAR en <strong>el</strong> cuerpo y tiroi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las ratas,, así como <strong>el</strong><br />
SAR máximo promediado en 1 gr <strong>de</strong> las mismas partes d<strong>el</strong> animal para los distintos grupos estudiados.El<br />
efecto <strong>de</strong> diferentes niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> potencia <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> exposición <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la radiación. Hay<br />
una interacción estadísticamente significativa entre la potencia y <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la radiación. (p =<br />
0,018).En la tabla 1 aparecen las diferencias significativas entre todos los valores SAR (p
Comparaciones temporales d<strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong> radiación rev<strong>el</strong>aron diferencias significativas en las<br />
temperaturas medias antes <strong>de</strong> la irradiación y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la irradiación (0, 30, 60, 90 en minutos: p =<br />
0,00038, p = 0,00020, p = 0,0029, p = 0,015). No hubo diferencias significativas en las temperaturas<br />
medias <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la irradiación y a las 24 hs (p = 0,230). Sólo se aprecian diferencias significativas (p =<br />
0,003) cuando <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> potencia es máximo (12W) y en <strong>el</strong> grupo expuesto 0 minutos.<br />
Tabla 2. Mediciones experimentales <strong>de</strong> temperaturas rectales * Indica diferencias significativas<br />
antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la radiación.<br />
Potencia<br />
Medidas Experimentales <strong>de</strong> la Temperatura Rectal en R<strong>el</strong>ación con la Radiación<br />
Tiempo<br />
antes 0 minute 30 minute 60 minute 90 minute 24 hours<br />
0W 36,9�14.10 -2 36,9�14.10 -2 37,3�20.10 -2 37,1�20.10 -2 37,1�20.10 -2 37,1�20.10 -2<br />
1,5 W 37,0�4.10 -2 37,5�18.10 -2 37,4�13.10 -2 37,2�26.10 -2 37,3�10.10 -2 37,0�14.10 -2<br />
3W 37,0�13.10 -2 37,5�10.10 -2 37,6�24.10 -2 37,2�25.10 -2 37,4�40.10 -2 37,1�17.10 -2<br />
12W 36,8�19.10 -2 37,7�12.10 2* 37,5�11.10 -2 37,5�11.10 -2 37,4�15.10 -2 37,2�1.10 -2<br />
3.3. Resultados <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> proteínas HSP-90 y 70<br />
3.3.1. Resultados <strong>de</strong> HSP-90<br />
Hay una interacción estadísticamente significativa entre la potencia y <strong>el</strong> tiempo <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la<br />
radiación. (p = 0,018). Comparaciones múltiples llevadas a cabo en r<strong>el</strong>ación al factor <strong>de</strong> potencia<br />
mostraron diferencias significativas respecto al subgrupo <strong>de</strong> control (potencia = 0) con 1, 5 o 3W (p =<br />
0,00008, p = 0,0003), no hubo diferencias significativas respecto a 12w <strong>de</strong> potencia (p = 0,0905). Ver<br />
Fig. 1.A.<br />
Grupo A (ratas sacrificadas y perfundidas 90 minutos <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la finalización <strong>de</strong> la<br />
irradiación): La cantidad <strong>de</strong> HSP-90 expresado en la glándula tiroi<strong>de</strong>s en ratas expuestas a la radiación <strong>de</strong><br />
1,5 y 3 W fue significativamente diferente <strong>de</strong> la <strong>de</strong> las ratas no irradiadas (0 W) (p
70 en <strong>el</strong> tiroi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ratas expuestas a. radiación 3 y 12 W no fué significativamente diferentes <strong>de</strong> que las<br />
ratas no irradiadas (p= 0.06 p = 0,156).<br />
Grupo B: La cantidad <strong>de</strong> HSP-70 expresado en <strong>el</strong> tiroi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ratas expuestas a la radiación en<br />
<strong>el</strong> 1,5, 3 y 12 W no eran significativamente diferentes <strong>de</strong> la <strong>de</strong> las ratas no irradiadas (0 W) (p = 0,065, p<br />
= 0,371 yp = 0,50).<br />
4. CONCLUSIONES<br />
Nuestros resultados indican que: a) El estrés corporal inducido en los animales al SAR más <strong>el</strong>evado <strong>de</strong><br />
radiación parece que es compensado en un tiempo corto por los mecanismos <strong>de</strong> homeostasis corporal; b)<br />
Contrariamente, los fenómenos <strong>de</strong> estrés c<strong>el</strong>ular <strong>de</strong>senca<strong>de</strong>nados en la glándula tiroi<strong>de</strong>s no aparecen al<br />
SAR más alto sino a 0,046± 1.10-3 y/o 0,104 ± 5.10-3 W/kg, siendo la proteína HSP-90 más sensible que<br />
la HSP-70 a los efectos <strong>de</strong> la radiación en <strong>el</strong> tejido tiroi<strong>de</strong>o; y c) Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> radiación a los que <strong>el</strong><br />
tejido tiroi<strong>de</strong>o se muestra más resistente en su recuperación es para potencias <strong>de</strong> 3 W.<br />
A) PROTEINA HSP-90 EN LA GLÁNDULA TIROIDES<br />
Absorbance at 492 nm<br />
2,4<br />
2,2<br />
2,0<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0,0<br />
0 1.5 W 3.0 W 12.0 W<br />
*<br />
*<br />
90 min 24 h<br />
Time<br />
B) PROTEINA HSP-70 EN LA GLÁNDULA TIROIDES<br />
Absorbance at 492 nm<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0,0<br />
0 1.5 W 3.0 W 12.0 W<br />
*<br />
*<br />
90 min 24 h<br />
Time<br />
Figura 1. Los histogramas representan los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> proteina HSP-90 (A) y HSP-70 (B)<br />
<strong>de</strong>tectada por ELISA en la glándula tiroi<strong>de</strong>s <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> aplicar distintas potencias 0, 1,5, 3y 12 W,<br />
d<br />
1606
90min y 24 horas <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la exposición. Cáda barra representa los valores medios ± eror estandart.<br />
Los asteristicos indican las diferencias estadísticamente significativas (p< 0.05) empleando un ANOVA<br />
<strong>de</strong> dos vías y un test a posteriori <strong>de</strong> Holm-Sidak para comparaciones múltiples.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Los autores quieren agra<strong>de</strong>cer a la Dirección General <strong>de</strong> Investigación y Desarrollo <strong>de</strong> la Xunta <strong>de</strong><br />
Galicia por los proyectos 09TIC006206PR e INCITE09E2R206059ES que financiaron parte <strong>de</strong> esta<br />
investigación.<br />
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1607
LA PROLIFERACIÓN INDUCIDA POR HIPERTERMIA EN<br />
CÉLULAS NB69 ES CONTRARRESTADA POR UNA SEÑAL DE<br />
TIPO RADAR<br />
M.A. Trillo Ruiz 1 , M.A. Martínez Pascual 1 , M.A. Cid Torres 1 , J.E. Page <strong>de</strong> la Vega 2 , L.<br />
Chacón Vargas 1 y A. Úbeda Maeso 1<br />
1 Dept. Investigación-BEM, Hospital Ramón y Cajal, 28034 Madrid, España<br />
2 Dept. Electromagnetismo y Teoría <strong>de</strong> Circuitos, ETSIT, 28040 Madrid, España<br />
ang<strong>el</strong>es.trillo@hrc.es<br />
RESUMEN<br />
El presente estudio analiza la proliferación c<strong>el</strong>ular en cultivos <strong>de</strong> neuroblastoma humano NB69 <strong>de</strong>spués<br />
<strong>de</strong> 24 horas <strong>de</strong> exposición simultánea a dos agentes físicos: hipertermia leve (+1 ºC) y una radioseñal<br />
pulsada a dosis subtérmica (2,2 GHz; SAR = 0,023 W / Kg) que se sabe capaz <strong>de</strong> inducir una respuesta<br />
citostática en células NB69. Los resultados rev<strong>el</strong>an que en condiciones, tanto <strong>de</strong> normotermia, como <strong>de</strong><br />
hipertermia leve, inductora <strong>de</strong> proliferación c<strong>el</strong>ular, <strong>el</strong> tratamiento radio<strong>el</strong>éctrico con señal pulsada débil<br />
indujo respuestas citostáticas similares. El análisis <strong>de</strong> citometría <strong>de</strong> flujo mostró que la respuesta c<strong>el</strong>ular<br />
está vinculada, al menos en parte, a alteraciones en la cinética d<strong>el</strong> ciclo c<strong>el</strong>ular. En su conjunto estos datos<br />
confirman que exposiciones cortas a radioseñales débiles pue<strong>de</strong>n alterar la proliferación <strong>de</strong> células <strong>de</strong><br />
cáncer humanas.<br />
Palabras claves: radiofrecuencia, SAR subtérmica, hipertermia, citostasis, neuroblastoma.<br />
ABSTRACT<br />
Las normativas <strong>de</strong> protección ante radiaciones no ionizantes (RNI) en <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> las radiofrecuencias<br />
(RF) se basan en criterios térmicos y se dirigen a evitar incrementos <strong>de</strong> la temperatura superiores a 1 ºC<br />
en los tejidos expuestos. Sin embargo, <strong>el</strong> aumento reciente en <strong>el</strong> número y tipo <strong>de</strong> fuentes emisoras <strong>de</strong><br />
señales RF ha suscitado <strong>el</strong> interés sobre los potenciales efectos subtérmicos o atérmicos <strong>de</strong> exposiciones<br />
crónicas o reiteradas a RF. Así, la epi<strong>de</strong>miología reciente ha proporcionado evi<strong>de</strong>ncia limitada sobre<br />
incrementos en la inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminados tipos <strong>de</strong> cáncer entre personal militar o policial expuesto<br />
crónicamente a señales <strong>de</strong> radar. En este contexto, surge la necesidad <strong>de</strong> investigar los mecanismos <strong>de</strong><br />
respuesta biológica a señales RF moduladas <strong>de</strong> uso civil o militar. El presente estudio <strong>de</strong>scribe la<br />
respuesta proliferativa <strong>de</strong> la línea c<strong>el</strong>ular NB69 <strong>de</strong> neuroblastoma humano, a la exposición simultánea a<br />
dos agentes físicos: hipertermia leve (+1 ºC) y una señal RF pulsada subtérmica. Las muestras expuestas,<br />
y sus controles, fueron incubadas simultáneamente <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> dos guías <strong>de</strong> onda idénticas, ubicadas en una<br />
incubadora <strong>de</strong> CO2, a una temperatura <strong>de</strong> 37 ºC (normotermia) o <strong>de</strong> 38 ºC (hipertermia leve). En cada<br />
replicado experimental <strong>el</strong> grupo expuesto (8 muestras) fue estimulado durante 24 horas con una señal <strong>de</strong><br />
2,2 GHz (modulada en pulsos <strong>de</strong> 5 microsegundos; tasa <strong>de</strong> repetición <strong>de</strong> 100 pulsos/segundo).<br />
Simultáneamente, <strong>el</strong> grupo control (sham-RF, 8 muestras) fue incubado, en ausencia <strong>de</strong> exposición, en la<br />
segunda guía. En la serie <strong>de</strong> experimentos que se investiga la respuesta c<strong>el</strong>ular a la hipertermia leve, un<br />
tercer grupo (n = 8, controles térmicos) se cultivó simultáneamente <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una incubadora <strong>de</strong> CO2,<br />
idéntica a la anterior, a 37 º C. La dosimetría fue llevada a cabo mediante <strong>el</strong> método FDTD (software<br />
SEMCAD X). La tasa media estimada <strong>de</strong> radiación RF absorbida (SAR) por los cultivos resultó ser<br />
subtérmica (δT
tratamiento subtérmico con señal RF pulsada indujo una respuesta similar, citostática, en la línea c<strong>el</strong>ular<br />
NB69. Los datos <strong>de</strong> citometría <strong>de</strong> flujo mostraron que dicha respuesta está vinculada a alteraciones en la<br />
cinética d<strong>el</strong> ciclo c<strong>el</strong>ular. En su conjunto estos datos confirman que dosis subtérmicas <strong>de</strong> RNI-RF pue<strong>de</strong>n<br />
alterar la proliferación <strong>de</strong> células humanas <strong>de</strong> cáncer. Sin embargo, la respuesta a la radiación impuesta es<br />
citostática, lo cual no apoya las hipótesis sobre una potencial acción cancerígena <strong>de</strong> las RF <strong>de</strong> tipo radar.<br />
Palabras claves: Radiofrecuencia, SAR subtérmica, hipertermia, citostasis, neuroblastoma.<br />
1. INTRODUCCIÓN<br />
La investigación sobre los riesgos potenciales <strong>de</strong> la exposición crónica a campos <strong>el</strong>ectromagnéticos<br />
débiles (subtérmicos) <strong>de</strong> radiofrecuencia (RF) en entornos resi<strong>de</strong>nciales u ocupacionales ha sido abordada<br />
en un bloque <strong>de</strong> estudios epi<strong>de</strong>miológicos (véase 1, 2 para revisiones recientes) y experimentales 3, 4 . Los<br />
campos <strong>de</strong> RF en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> los GHz son <strong>de</strong> particular interés <strong>de</strong>bido a la rápida implantación <strong>de</strong> nuevas<br />
tecnologías <strong>de</strong> t<strong>el</strong>ecomunicación. Los organismos internacionales reguladores, como la ICNIRP o <strong>el</strong><br />
Consejo Europeo, han <strong>de</strong>sarrollado normas para la protección <strong>de</strong> la población y <strong>de</strong> los trabajadores contra<br />
las radiaciones RF 5, 6, 7 sobre la base <strong>de</strong> que sólo las dosis capaces <strong>de</strong> inducir incrementos térmicos<br />
significativos (PT ≥ 1 º C) en los tejidos expuestos, pue<strong>de</strong>n consi<strong>de</strong>rarse perjudiciales para los seres<br />
humanos. Los estudios dosimétricos han venido mostrando que, en general, la energía emitida por la<br />
mayoría <strong>de</strong> las fuentes <strong>de</strong> señales <strong>de</strong> RF <strong>de</strong> radiocomunicación es <strong>de</strong>masiado baja para inducir los citados<br />
incrementos térmicos 1 . Así, se viene asumiendo que en ambientes resi<strong>de</strong>nciales y ocupacionales<br />
normales, los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> exposición a radiaciones RF son inocuos. Este supuesto se apoya también en<br />
datos <strong>de</strong> estudios experimentales que no han podido <strong>de</strong>tectar indicios <strong>de</strong> nocividad <strong>de</strong> señales <strong>de</strong> RF<br />
débiles en diversos mod<strong>el</strong>os biológicos in vitro 8, 9, 10 .<br />
Otros estudios experimentales, sin embargo, han <strong>de</strong>scrito efectos sobre <strong>el</strong> control d<strong>el</strong> ciclo c<strong>el</strong>ular y la<br />
apoptosis 11, 12 , sobre la expresión génica 13, 14 , y la carcinogénesis 15 en diferentes sistemas biológicos<br />
expuestos a RF a dosis estimadas subtérmicas. Estos datos proporcionan, a su vez, un apoyo limitado a<br />
aqu<strong>el</strong>los resultados epi<strong>de</strong>miológicos que vienen indicando que la exposición crónica a campos <strong>de</strong> RF<br />
débiles podría representar un factor <strong>de</strong> riesgo en la etiología <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> dolencias, que van <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la<br />
hipersensibilidad <strong>el</strong>ectromagnética percibida o síntomas neurológicos a las enfermeda<strong>de</strong>s<br />
neuro<strong>de</strong>generativas o diferentes tipos <strong>de</strong> cáncer 16, 17 .<br />
Así pues, en su conjunto, los dos bloques <strong>de</strong> datos epi<strong>de</strong>miológicos y experimentales parecen indicar que<br />
la respuesta biológica a las RF débiles está mediada por varios factores, todavía no bien <strong>de</strong>terminados,<br />
que serían responsables <strong>de</strong> la falta <strong>de</strong> consistencia en la información disponible en <strong>el</strong> presente. Bajo estas<br />
circunstancias, existe un consenso general <strong>de</strong> que los estudios experimentales con mod<strong>el</strong>os biológicos<br />
sensibles son cruciales para <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> los mecanismos térmicos/subtérmicos subyacentes a los efectos<br />
biológicos <strong>de</strong> campos RF débiles. El presente estudio investiga la respuesta inducida por una señal RF<br />
débil <strong>de</strong> tipo radar en la línea <strong>de</strong> neuroblastoma humano NB69, que se ha rev<strong>el</strong>ado sensible a señales RF<br />
débiles 18 . Parte d<strong>el</strong> interés d<strong>el</strong> estudio estriba en la actual falta <strong>de</strong> conocimiento sobre los efectos y<br />
mecanismos <strong>de</strong> interacción biológica <strong>de</strong> las señales <strong>de</strong> radar, caracterizadas por emisiones <strong>de</strong> pulsos muy<br />
cortos y <strong>de</strong> alta potencia, para los cuales los valores <strong>de</strong> exposición promediados, <strong>de</strong> tipo SAR, pue<strong>de</strong>n no<br />
ser a<strong>de</strong>cuados en materia <strong>de</strong> radioprotección. El conocimiento <strong>de</strong> dichos mecanismos es esencial para <strong>el</strong><br />
establecimiento <strong>de</strong> regulaciones eficaces en protección ante este tipo <strong>de</strong> radiaciones no ionizantes. En <strong>el</strong><br />
presente estudio las células NB69 fueron expuestas durante 24 horas a una señal <strong>de</strong> 2,2 GHz modulada en<br />
pulsos, con una <strong>el</strong>evada amplitud instantánea y una potencia media muy baja. El estudio se completó con<br />
un bloque <strong>de</strong> experimentos <strong>de</strong> exposición RF combinada con hipertermia leve (38 °C), dirigidos a<br />
<strong>de</strong>terminar si una posible respuesta a la exposición RF sería (in-) <strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> fenómenos térmicos.<br />
2. MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Sistema <strong>de</strong> Exposición: El sistema <strong>de</strong> exposición ha sido <strong>de</strong>scrito en un trabajo anterior por Var<strong>el</strong>a et<br />
al. 19 . En pocas palabras, <strong>el</strong> sistema consiste en un generador <strong>de</strong> señal (MCL 15156, MCL, Bolingbrook,<br />
IL, USA) en la banda 2.0 - <strong>de</strong> 2,5 GHz, un modulador que controla la duración d<strong>el</strong> pulso y la frecuencia<br />
1609
<strong>de</strong> repetición y un aplicador <strong>de</strong> doble guía <strong>de</strong> onda rectangular (95 x 45 mm <strong>de</strong> sección, <strong>de</strong> 500 mm <strong>de</strong><br />
longitud). Como equipo auxiliar se utilizó un contador <strong>de</strong> RF (HP-5347A), un medidor <strong>de</strong> potencia (HP-<br />
432A), ambos <strong>de</strong> Hewlett-Packard (San Diego, CA, USA) y un <strong>de</strong>tector para <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la forma d<strong>el</strong><br />
pulso. Durante la exposición a RF y/o incubación (sham), las muestras se colocaban sobre un soporte <strong>de</strong><br />
teflón <strong>de</strong> doble plataforma para ocho placas <strong>de</strong> Petri, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las dos guías <strong>de</strong> onda (Fig. 1).<br />
Ambas guías estaban equipadas con ventiladores, que permitían mantener la homogeneidad <strong>de</strong> la<br />
temperatura y la renovación <strong>de</strong> la atmósfera <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las guías. Una sonda coaxial en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la guía<br />
<strong>de</strong> onda superior monitorizaba los parámetros <strong>de</strong> la señal <strong>de</strong> radiofrecuencia aplicada a las células. Todos<br />
los procedimientos in vitro se llevaron a cabo en condiciones estériles. Las guías <strong>de</strong> onda, sensores,<br />
conectores, soportes y cables fueron diseñados y construidos para soportar la rutina <strong>de</strong> 9 horas <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>scontaminación <strong>de</strong> la incubadora, a 90 ºC y humedad r<strong>el</strong>ativa > 95%.<br />
Dosimetría: Los procedimientos y resultados dosimétricos han sido <strong>de</strong>scritos en <strong>de</strong>talle por Var<strong>el</strong>a et<br />
al. 19 . Se aplicó una señal <strong>de</strong> 2,2 GHz, 28 W (CW), modulada (5 Vs duración d<strong>el</strong> pulso; frecuencia <strong>de</strong><br />
repetición <strong>de</strong> 100 Hz) a muestras cultivadas en placas <strong>de</strong> Petri <strong>de</strong> plástico <strong>de</strong> 35 mm <strong>de</strong> diámetro, en cuyo<br />
fondo las células crecen en monocapa. Los cálculos dosimétricos se realizaron a partir <strong>de</strong> un mod<strong>el</strong>o<br />
homogéneo <strong>de</strong> los materiales expuestos, teniendo en cuenta que las placas contenían 1,5 ml <strong>de</strong> medio con<br />
una constante di<strong>el</strong>éctrica r<strong>el</strong>ativa εr = 77,5 y conductividad <strong>el</strong>éctrica σ = 2,3 S / m, y consi<strong>de</strong>rando la<br />
presencia <strong>de</strong> un menisco en la superficie d<strong>el</strong> medio <strong>de</strong> cultivo. Para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la distribución <strong>de</strong> SAR<br />
en los cultivos se aplicó <strong>el</strong> método FDTD, utilizando <strong>el</strong> software comercial SEMCAD X (Schmidt &<br />
Partner Eng., Zurich, Suiza). El promedio (<strong>el</strong> máximo calculado) <strong>de</strong> SAR para la exposición continua<br />
(CW) era 46 W / kg. Dado que las muestras fueron expuestas a pulsos <strong>de</strong> 5 Vs, a una tasa <strong>de</strong> repetición <strong>de</strong><br />
100 pps, <strong>el</strong> promedio <strong>de</strong> SAR estimado en <strong>el</strong> espscio/tiempo era <strong>de</strong> 23 mW / kg. Teniendo en cuenta que<br />
los experimentos se llevaron a cabo bajo estricto control <strong>de</strong> temperatura, y consi<strong>de</strong>rando <strong>el</strong> efecto<br />
amortiguador térmico <strong>de</strong> la difusión d<strong>el</strong> calor, po<strong>de</strong>mos asumir que en nuestros experimentos <strong>el</strong> estímulo<br />
<strong>de</strong> RF se aplicó a una dosis muy por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> aqu<strong>el</strong>la en la que se esperarían efectos térmicos.<br />
Fig. 1. Guía <strong>de</strong> onda para exposición RF y/o incubación, en presencia o ausencia <strong>de</strong> estímulo RF, en una<br />
atmósfera <strong>de</strong> 5% CO2. La trampilla <strong>de</strong> la guía <strong>de</strong> onda 1 ha sido abierta para mostrar en su interior <strong>el</strong><br />
soporte con las placas <strong>de</strong> Petri. El soporte con las 8 placas (sham) correspondientes a la guía 2 ha sido<br />
extraído y se muestra en <strong>el</strong> exterior.<br />
Cultivo c<strong>el</strong>ular. La línea c<strong>el</strong>ular <strong>de</strong> neuroblastoma humano NB69 (ECACC, Salisbury, Reino Unido), se<br />
cultivó en medio D-MEM (D-MEM, BioWhittaker-Lonza, Verviers, Bélgica) suplementado con FCS al<br />
15%, inactivado por calor, 4 mM <strong>de</strong> L-glutamina, 100 U / ml <strong>de</strong> penicilina - estreptomicina y 0,25 mg /<br />
ml <strong>de</strong> anfotericina B. El medio <strong>de</strong> incubación siempre fue pre-calentado a 37 ºC para evitar cambios<br />
bruscos <strong>de</strong> temperatura que pudieran inducir estrés c<strong>el</strong>ular. En cada replicado experimental las células<br />
1610
fueron sembradas en placas <strong>de</strong> 35 mm <strong>de</strong> diámetro a una <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> 7 x 10 4 células por mililitro, y<br />
crecidas en una atmósfera humidificada con 5% CO2 a 37 ºC.<br />
Análisis <strong>de</strong> crecimiento y viabilidad c<strong>el</strong>ular. Alcanzada una confluencia d<strong>el</strong> 60% (día 4 <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la<br />
siembra), las células NB69 fueron transferidas en condiciones <strong>de</strong> esterilidad a las incubadoras<br />
experimentales y crecidas <strong>de</strong>ntro / fuera <strong>de</strong> guías <strong>de</strong> onda estimuladas / no estimuladas. Así, en cada<br />
replicado experimental, dos muestra <strong>de</strong> cultivos c<strong>el</strong>ulares eran incubadas simultáneamente: Un grupo <strong>de</strong><br />
ocho placas <strong>de</strong> Petri se cultivó en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la guía GO1 (Fig. 1), mientras un grupo idéntico era<br />
cultivado en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> la segunda guía, GO2. En la serie <strong>de</strong> experimentos dirigidos a investigar la<br />
respuesta c<strong>el</strong>ular a la hipertermia leve, un tercer grupo <strong>de</strong> 8 placas (controles térmicos) fue cultivado fuera<br />
<strong>de</strong> las guías simultánea e in<strong>de</strong>pendientemente, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una incubadora <strong>de</strong> CO 2 idéntica a la anterior, a<br />
una temperatura <strong>de</strong> 37 ºC. Para los estudios <strong>de</strong> viabilidad y proliferación, tras 24 horas <strong>de</strong><br />
exposición/incubación las células fueron <strong>de</strong>sprendidas <strong>de</strong> las placas y resuspendidas en 1 ml <strong>de</strong> medio. El<br />
número <strong>de</strong> células y su viabilidad se <strong>de</strong>terminó mediante hemocitómetro, utilizando <strong>el</strong> método <strong>de</strong><br />
exclusión con azul Trypan. Se llevó a cabo un análisis adicional <strong>de</strong> la viabilidad c<strong>el</strong>ular mediante<br />
citometría <strong>de</strong> flujo con <strong>el</strong> colorante fluorescente yoduro <strong>de</strong> propidio (IP, 5 mg/ml, Sigma-Aldrich,<br />
Steinheim-Alemania) durante 10 minutos, a temperatura ambiente, usando un citómetro <strong>de</strong> flujo<br />
FACScalibur (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, EE.UU). Se analizaron veinte mil células (eventos)<br />
por suspensión. Mediante <strong>el</strong> software C<strong>el</strong>lQuest 3.2 (Becton Dickinson Sistemas Immunocytometry, San<br />
Jose, CA, EE.UU) se <strong>de</strong>terminó la fracción <strong>de</strong> subpoblación viable (no teñida) sobre <strong>el</strong> total <strong>de</strong> la<br />
población c<strong>el</strong>ular (células teñidas más no teñidas). Todos los procedimientos experimentales y los análisis<br />
se realizaron a ciegas.<br />
Análisis d<strong>el</strong> Ciclo C<strong>el</strong>ular. Muestras crecidas durante 24 horas, con o sin estimulación <strong>de</strong> RF, fueron<br />
recogidas y fijadas en alcohol etílico al 70%, a temperatura ambiente durante 4 horas. Posteriormente, las<br />
células fueron tratadas con RNAsa libre <strong>de</strong> DNAsa (100 mg/l; Roche, GmbH Mannheim, Germany) y<br />
teñidas con yoduro <strong>de</strong> propidio (20 mg/ml) durante 1 hora a temperatura ambiente. Las fracciones<br />
r<strong>el</strong>ativas <strong>de</strong> las subpoblaciones c<strong>el</strong>ulares en diferentes fases d<strong>el</strong> ciclo c<strong>el</strong>ular se <strong>de</strong>terminaron por<br />
citometría <strong>de</strong> flujo, mediante la cuantificación d<strong>el</strong> contenido <strong>de</strong> ADN, Guía <strong>de</strong> Onda 1 (GO1) Guía <strong>de</strong><br />
Onda 2 (GO2) utilizando un citómetro <strong>de</strong> flujo FACScalibur. Los parámetros d<strong>el</strong> ciclo c<strong>el</strong>ular se<br />
<strong>de</strong>terminaron mediante <strong>el</strong> software C<strong>el</strong>lQuest 3.2. Veinte mil células por muestra fueron analizadas.<br />
Análisis Estadístico. Los datos se expresaron como la media ± <strong>de</strong>sviación estándar (SD) <strong>de</strong> 8 placas por<br />
condición experimental, y la media ± error estándar (SEM) <strong>de</strong> al menos tres réplicas in<strong>de</strong>pendientes,<br />
utilizando <strong>el</strong> software GraphPad Prism 2.11 (GraphPad Software, San Diego, CA). Para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> la<br />
normalidad en la distribución <strong>de</strong> los datos se aplicó la prueba <strong>de</strong> Kolmogorov-Smirnov. Adicionalmente,<br />
los datos se analizaron mediante un ANOVA <strong>de</strong> dos vías y la prueba <strong>de</strong> la t <strong>de</strong> Stu<strong>de</strong>nt. El límite <strong>de</strong> la<br />
significación estadística fue establecido en p≤0,05.<br />
3. RESULTADOS<br />
Crecimiento y viabilidad c<strong>el</strong>ular en las guías <strong>de</strong> onda no estimuladas. A fin <strong>de</strong> validar <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> guías<br />
<strong>de</strong> onda para las condiciones <strong>de</strong> crecimiento <strong>de</strong> las células en su interior, se llevaron a cabo tres réplicas<br />
experimentales en cultivos <strong>de</strong> NB69 no expuestos. Las proporciones <strong>de</strong> células viables y no viables en las<br />
muestras incubadas simultáneamente durante 24 horas <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las guías <strong>de</strong> onda GO1 y GO2, ambas no<br />
estimuladas, se compararon con las <strong>de</strong> muestras controles incubadas simultáneamente fuera <strong>de</strong> las guías<br />
<strong>de</strong> onda, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la misma incubadora. La aplicación <strong>de</strong> dos métodos diferentes para la cuantificación<br />
<strong>de</strong> la viabilidad c<strong>el</strong>ular, la exclusión con azul Trypan y la tinción con yoduro <strong>de</strong> propidio mediante<br />
citometría <strong>de</strong> flujo, proporcionó resultados equivalentes. Esto rev<strong>el</strong>a que la incubación en <strong>el</strong> interior d<strong>el</strong><br />
GO1 o GO2 no afectaba significativamente la viabilidad c<strong>el</strong>ular (Tabla 1). Las tasas <strong>de</strong> supervivencia<br />
<strong>de</strong>spués <strong>de</strong> los experimentos <strong>de</strong> 24 horas no difirieron <strong>de</strong> las esperadas en condiciones normales <strong>de</strong><br />
crecimiento 20 . Estos datos constituyen, en conjunto, una validación, tanto d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> exposición<br />
como d<strong>el</strong> protocolo <strong>de</strong> exposición para <strong>el</strong> estudio in vitro <strong>de</strong> los efectos <strong>de</strong> señales RF.<br />
1611
Respuestas <strong>de</strong> viabilidad y proliferación c<strong>el</strong>ular a la señal <strong>de</strong> RF aplicada a temperatura estándar.<br />
La Fig. 2 ilustra <strong>el</strong> crecimiento <strong>de</strong> las células NB69 expuestas a RF en condiciones normales <strong>de</strong><br />
temperatura (37 º C), en un total <strong>de</strong> 8 replicados experimentales, con 8 placas expuestas a RF y 8 placas<br />
sham por replicado experimental. Los datos seguían una distribución gaussiana normal, tanto en las<br />
muestras expuestas a RF como en las sham (p> 0,1; prueba <strong>de</strong> Kolmogorov-Smirnov). Las células NB69<br />
respondieron al tratamiento RF con una reducción consistente y estadísticamente significativa (13,5% por<br />
<strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> sham, p
Fig. 2. Disminución <strong>de</strong> la proliferación c<strong>el</strong>ular <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> 24 h <strong>de</strong> exposición a RF y/o<br />
incubación. Media ± SD (<strong>de</strong>sviación estándar) <strong>de</strong> 8 replicados individuales, con 8 placas expuestas a<br />
RF/replicado. Valores normalizados sobre los correspondientes <strong>de</strong> sham. En la parte <strong>de</strong>recha <strong>de</strong> la gráfica<br />
<strong>el</strong> efecto medio <strong>de</strong> la exposición RF está representado por la Media ± SEM (error estándar) <strong>de</strong> los datos<br />
correspondientes a los 8 experimentos individuales. N = 64 muestras expuestas frente a 64 sham; ***, p<br />
Fig. 3. Respuesta <strong>de</strong> las células NB69 <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> 24 h <strong>de</strong> tratamiento simultáneo con hipertermia leve +<br />
radiación real (RF) o simulada (SHAM). Se realizó un total <strong>de</strong> 5 replicados in<strong>de</strong>pendientes, con 8 placas<br />
expuestas a RF a 38 ºC, 8 placas sham incubadas a 38 ºC y 8 controles a 37 ºC, por replicado. Media ±<br />
SEM; datos normalizados vs. El número total <strong>de</strong> células en <strong>el</strong> grupo correspondiente <strong>de</strong> los controles a 37<br />
ºC, incubados simultáneamente. t <strong>de</strong> Stu<strong>de</strong>nt; *, p
condiciones <strong>de</strong> incubación estándar <strong>de</strong> temperatura (37 ºC) o <strong>de</strong> hipertermia leve (38 ºC), y hemos<br />
procedido a un análisis comparativo entre la respuesta c<strong>el</strong>ular inducida por una señal <strong>de</strong> 2,2 GHz<br />
modulada en pulsos <strong>de</strong> tipo radar en la banda-S, con <strong>el</strong>evada amplitud instantánea y muy baja potencia<br />
media, y la inducida por una hipertermia leve, <strong>de</strong> +1 ºC, generada mediante <strong>el</strong> correspondiente<br />
incremento <strong>de</strong> la temperatura <strong>de</strong> incubación.<br />
La exposición RF a temperatura estándar indujo una reducción significativa d<strong>el</strong> número <strong>de</strong><br />
células (13,5% por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> las muestras sham), acompañada <strong>de</strong> un incremento significativo <strong>de</strong> la tasa<br />
<strong>de</strong> células en las fases G0/G1 y G2 / M d<strong>el</strong> ciclo c<strong>el</strong>ular 18 . Bajo condiciones <strong>de</strong> hipertermia (+1 ºC) en<br />
ausencia <strong>de</strong> estímulo RF (sham), la proliferación c<strong>el</strong>ular resultó incrementada significativamente<br />
(alre<strong>de</strong>dor d<strong>el</strong> 18% sobre las muestras control a 37 ºC). Pero en las mismas condiciones <strong>de</strong> hipertermia,<br />
las células respondieron a la exposición a RF con un <strong>de</strong>cremento significativo (10,1% por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong><br />
sham, p
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1617
SEGURIDAD DE LOS PACIENTES FRENTE A EMISIONES<br />
RADIOELÉCTRICAS INTERNAS Y EXTERNAS EN EL<br />
HOSPITAL UNIVERSITARIO DE CANARIAS<br />
V. Febles Santana 1 , M.A. Martín Díaz 1 , S. <strong>de</strong> Migu<strong>el</strong> Bilbao 2 , D.S. Suárez Rodríguez 1 ,<br />
J.A. Hernán<strong>de</strong>z Armas 1 , J.C. Fernán<strong>de</strong>z <strong>de</strong> Al<strong>de</strong>coa 1 (jcal<strong>de</strong>coa@ huc.canarias.org), V.<br />
Ramos González 2<br />
1 Subdirección <strong>de</strong> Ingeniería. Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias. Ofra, s/n. 38320 La<br />
Laguna. Tenerife. España.<br />
2 Área <strong>de</strong> Investigación en T<strong>el</strong>emedicina y Sociedad <strong>de</strong> la Información. Instituto <strong>de</strong><br />
Salud Carlos III. C/ Monforte <strong>de</strong> Lemos, 5 - Pab. 14. 28029 Madrid. España<br />
RESUMEN<br />
Los campos <strong>el</strong>ectromagnéticos (CEM) existentes en un centro sanitario, <strong>de</strong>ben ser conocidos y<br />
controlados con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> preservar la seguridad <strong>de</strong> los pacientes, <strong>de</strong> los trabajadores y <strong>de</strong> otros usuarios,<br />
y a<strong>de</strong>más para evitar <strong>el</strong> mal funcionamiento d<strong>el</strong> equipamiento <strong>el</strong>ectromédico. Este trabajo analiza las<br />
señales <strong>de</strong> distintos sistemas <strong>de</strong> <strong>comunicaciones</strong> inalámbricos en <strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias<br />
(HUC), con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> evaluar los posibles riesgos a los que están sometidos los pacientes y los trabajores.<br />
Con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> estimar las condiciones <strong>el</strong>ectromagnéticas, se ha consi<strong>de</strong>rado un amplio rango <strong>de</strong> sistemas<br />
<strong>de</strong> t<strong>el</strong>ecomunicación, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los instalados en <strong>el</strong> propio hospital (buscapersonas, TETRA y WIFI), hasta<br />
las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> t<strong>el</strong>efonía móvil convencionales (GSM, DCS y UMTS) y las <strong>de</strong> radiodifusión comercial (FM).<br />
Se ha comprobado que los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> exposición a los campos <strong>el</strong>ectromagnéticos, están muy por <strong>de</strong>bajo<br />
<strong>de</strong> los valores establecidos por la normativa como <strong>de</strong> riesgo para las personas.<br />
Palabras claves: Campos <strong>el</strong>ectromagnéticos en hospitales, protección frente a emisiones radio<strong>el</strong>éctricas,<br />
seguridad d<strong>el</strong> paciente, radiaciones no ionizantes.<br />
ABSTRACT<br />
Electromagnetic fi<strong>el</strong>ds (EMF) present in a health facility, must be known and be controlled in the face of<br />
patient safety, medical personn<strong>el</strong> and other users and also to prevent them from being a source of<br />
interference and cause of malfunctioning <strong>el</strong>ectrical equipment. This paper presents the results of<br />
measurements taken at the Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC) of the lev<strong>el</strong>s of EMF emissions<br />
from radio antennas installed in the Hospital (Tetra, pagers and wi-fi) and emissions from the most<br />
important external (mobile and commercial broadcasting stations). It has been shown that lev<strong>el</strong>s of<br />
measured <strong>el</strong>ectric fi<strong>el</strong>d strength in the floors of hospitalization with increased inci<strong>de</strong>nce of EMF in the<br />
HUC, due to internal and external emissions, are w<strong>el</strong>l b<strong>el</strong>ow those established by law as hazardous to<br />
humans.<br />
Key Words: Electromagnetic fi<strong>el</strong>ds in hospitals, protection from radio<strong>el</strong>ectric emissions, patient<br />
safety, non- ionizing radiations.<br />
1. Introducción.<br />
Los sistemas <strong>de</strong> comunicación inalámbricos son cada vez más frecuentes como soporte <strong>de</strong> nuevos<br />
servicios en los hospitales para infraestructuras corporativas, servicios <strong>de</strong> información para profesionales,<br />
así como en aplicaciones médicas y quirúrgicas y para <strong>el</strong> seguimiento y control <strong>de</strong> pacientes, coexistiendo<br />
en la misma área y compartiendo <strong>el</strong> entorno <strong>el</strong>ectromagnético en la misma localización [1] . Todos estos<br />
1618
sistemas presentan ventajas potenciales para la mejora <strong>de</strong> la calidad <strong>de</strong> la asistencia pero también llevan<br />
asociados riesgos para la seguridad <strong>de</strong> profesionales, pacientes y equipos <strong>el</strong>ectromédicos.<br />
A<strong>de</strong>más, teniendo en cuenta la presencia generalizada, en <strong>el</strong> ambiente exterior, <strong>de</strong> todo tipo <strong>de</strong> emisiones<br />
en <strong>el</strong> espectro radio<strong>el</strong>éctrico, hace que sea necesario conocer y controlar los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> campos<br />
<strong>el</strong>ectromagnéticos (CEM) presentes en un centro sanitario, para que sus niv<strong>el</strong>es estén en todo momento<br />
por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los límites establecidos legalmente <strong>de</strong> cara a la seguridad <strong>de</strong> los pacientes, personal<br />
sanitario y resto <strong>de</strong> usuarios.<br />
También, para evitar que puedan ser la causa <strong>de</strong> errores en los diagnósticos o en los tratamientos<br />
aplicados a los enfermos, a veces con consecuencias fatales, por ser la fuente <strong>de</strong> interferencias<br />
<strong>el</strong>ectromagnéticas (EMI) sobre ciertos equipos médicos [2] .<br />
El objetivo <strong>de</strong> este trabajo es dar a conocer la metodología propuesta para <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong> CEM y para <strong>el</strong><br />
establecimiento <strong>de</strong> mapas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> intensidad en centros sanitarios, así como presentar <strong>el</strong> resultado<br />
<strong>de</strong> las medidas efectuadas en <strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC) <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> CEM<br />
proce<strong>de</strong>ntes, fundamentalmente, <strong>de</strong> las emisiones radio<strong>el</strong>éctricas <strong>de</strong> las antenas instaladas en <strong>el</strong> propio<br />
Hospital (Tetra, buscapersonas y wi-fi) y <strong>de</strong> las proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> las emisiones externas más r<strong>el</strong>evantes, ya<br />
sea por su uso generalizado (t<strong>el</strong>efonía móvil) o por la cercanía al Hospital <strong>de</strong> sus antenas emisoras<br />
(radiodifusión comercial).<br />
2. Material y métodos.<br />
Las medidas se han efectuado en las 2 últimas plantas d<strong>el</strong> edificio <strong>de</strong> hospitalización <strong>de</strong> pacientes d<strong>el</strong><br />
HUC (9ª y 10ª d<strong>el</strong> edificio A) que representan <strong>el</strong> caso más <strong>de</strong>sfavorable <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> Hospital, ya que,<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> ser las más expuestas a las emisiones radio<strong>el</strong>éctricas externas, se encuentran inmediatamente<br />
<strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la cubierta d<strong>el</strong> edificio (planta 11ª) don<strong>de</strong> se han instalado las antenas emisoras <strong>de</strong> los servicios<br />
propios d<strong>el</strong> Hospital y <strong>de</strong> las re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> servicios <strong>de</strong> emergencia <strong>de</strong> la Comunidad Autónoma (CA) <strong>de</strong><br />
Canarias.<br />
El método <strong>de</strong> medida utilizado es <strong>el</strong> que se ha establecido como estándar para este tipo <strong>de</strong> estudios en<br />
anteriores trabajos llevados a cabo en <strong>el</strong> HUC [3] y consiste en tomar medidas en los puntos<br />
correspondientes a los vértices <strong>de</strong> los cuadrados resultantes <strong>de</strong> dibujar sobre <strong>el</strong> plano en AutoCad <strong>de</strong> cada<br />
una <strong>de</strong> las plantas, una cuadrícula a escala <strong>de</strong> 5 x 5 m 2 . La i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los puntos<br />
respon<strong>de</strong> a un sistema <strong>de</strong> codificación alfanumérico fijado mediante coor<strong>de</strong>nadas cartesianas, siempre con<br />
origen en <strong>el</strong> ángulo inferior izquierdo <strong>de</strong> los planos. El eje <strong>de</strong> abscisas crece según la orientación<br />
geográfica Sur-Norte y <strong>el</strong> <strong>de</strong> or<strong>de</strong>nadas según la dirección Este-Oeste.<br />
En la Figura 1 siguiente, se pue<strong>de</strong>n observar, sobre <strong>el</strong> plano en planta d<strong>el</strong> edificio A <strong>de</strong> hospitalización<br />
d<strong>el</strong> HUC, los puntos concretos don<strong>de</strong> se han hecho las medidas en las plantas 9ª y 10ª.<br />
1619
Fig. 1 Puntos <strong>de</strong> medida en las plantas <strong>de</strong> hospitalización d<strong>el</strong> HUC, fijados sobre la retícula <strong>de</strong><br />
5x5 m 2 .<br />
El equipo <strong>de</strong> medida utilizado fue <strong>el</strong> analizador <strong>de</strong> espectro portátil <strong>de</strong> la marca Roh<strong>de</strong>&Scharz, mod<strong>el</strong>o<br />
FSH6, que dispone <strong>de</strong> un rango <strong>de</strong> funcionamiento entre 100 kHz y 6 GHz y un ancho <strong>de</strong> banda <strong>de</strong><br />
resolución <strong>de</strong> 100 Hz a 1 MHz. Se usaron una antena logarítmico-periódica mod<strong>el</strong>o HL040, <strong>de</strong> la marca<br />
Roh<strong>de</strong>&Scharz, y una antena omnidireccional no caracterizada para la medida <strong>de</strong> las dos frecuencias más<br />
bajas.<br />
Se han realizado medidas en las frecuencias <strong>de</strong> 27 MHz (sistema <strong>de</strong> buscapersonas d<strong>el</strong> HUC), 88-108<br />
MHz (banda <strong>de</strong> radio comercial en FM), 380 MHz (sistema <strong>de</strong> <strong>comunicaciones</strong> Tetra para servicios <strong>de</strong><br />
emergencia <strong>de</strong> la CA), 920 MHz y 1,8 GHz (voz en t<strong>el</strong>efonía móvil, GSM), 2,14 GHz (datos en t<strong>el</strong>efonía<br />
móvil, UMTS) y 2,42 GHz (wi-fi).<br />
Los datos recogidos se trasladaron, a<strong>de</strong>más, al programa informático Surfer 8, software gráfico <strong>de</strong> dibujo<br />
<strong>de</strong> curvas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong> en color, para obtener representaciones gráficas en dos y tres dimensiones (2D y 3D)<br />
<strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> intensidad medidos, <strong>de</strong> acuerdo con la metodología referenciada.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
Los valores <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> campo obtenidos en las medidas realizadas en las dos plantas <strong>de</strong><br />
hospitalización d<strong>el</strong> HUC (9ª y 10ª d<strong>el</strong> edificio A) para las frecuencias consi<strong>de</strong>radas, se <strong>de</strong>tallan a<br />
continuación en las Tablas No.1 y No.2.<br />
1620
Tabla No.1 Valores <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> campo en los puntos indicados <strong>de</strong> la Planta 9ª d<strong>el</strong><br />
edificio <strong>de</strong> hospitalación d<strong>el</strong> HUC para las frecuencias s<strong>el</strong>eccionadas.<br />
X Y<br />
27<br />
MHz<br />
100<br />
MHz<br />
380<br />
MHz<br />
920<br />
MHz<br />
1,8<br />
GHz<br />
2,14<br />
GHz<br />
2,42<br />
GHz<br />
2 5 71 58 47,78 52,04 39,28 38,06 39,37<br />
3 6 71 62 49,77 49,19 39,37 39,74 40,75<br />
4 5 68 57 50,05 52,44 38,99 39,08 38,99<br />
5 6 69 60 56,89 57,07 40,42 41,36 39,28<br />
6 5 69 56<br />
7 6 68 55 61,83 68,57 51,98 48,20 39,74<br />
8 5 73 54 64,83 72,67 46,15 51,00 39,74<br />
9 6 67 54 65,18 65,58 58,32 46,02 39,18<br />
10 5 69 55 64,63 67,63 55,61 59,41 39,55<br />
11 6 73 52 58,96 68,94 50,10 46,24 39,18<br />
12 5 69 56 63,74 72,80 54,44 61,92 39,46<br />
13 6 70 50 58,19 56,40 55,27 47,31 40,75<br />
14 5 63 47 51,75 64,02 48,30 60,90 39,55<br />
15 6 67 50 60,25 56,39 40,42 45,67 40,00<br />
16 5 64 50 62,41 74,83 49,22 51,27 40,26<br />
17 6 70 52 58,55 61,38 42,92 46,49 39,28<br />
18 5 65 53 60,45 74,44 49,51 50,08 39,18<br />
19 6 71 53 66,54 57,84 52,32 48,23 39,08<br />
19 7 69 70 59,80 64,42 62,17 57,05 37,95<br />
19 9 70 64 91,21 85,50 58,97 62,48 47,46<br />
20 5 66 58<br />
21 6 61 37 71,78 63,50 55,40 42,92 39,74<br />
21 7 63 87 85,83 77,84 67,60 51,84 47,46<br />
21 9 64 70 85,21 85,02 66,66 61,78 47,20<br />
22 5 64 72 67,73 68,64 49,48 56,68 39,46<br />
23 6 61 34 66,33 62,62 51,15 44,81 41,44<br />
24 5 63 68 63,16 62,84 49,31 55,28 40,67<br />
25 6 68 69 66,01 55,76 40,09 43,46 39,28<br />
26 5 70 61 63,17 75,09 54,15 61,22 40,00<br />
27 6 57 63 66,00 58,31 44,56 42,41 39,82<br />
28 5 63 70 59,74 68,93 50,93 55,25 40,17<br />
29 6 63 66 61,44 58,00 42,48 40,26 40,17<br />
30 5 50 69 64,54 63,11 50,32 58,02 39,74<br />
31 6 51 53 57,47 50,45 39,46 45,25 39,91<br />
32 5 63 69 66,10 69,23 50,86 45,71 39,91<br />
33 6 63 72 70,23 62,50 44,61 47,04 39,28<br />
1621
Tabla No.2 Valores <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> campo en los puntos indicados <strong>de</strong> la Planta 10ª<br />
d<strong>el</strong> edificio <strong>de</strong> hospitalación d<strong>el</strong> HUC para las frecuencias s<strong>el</strong>eccionadas.<br />
X Y<br />
27<br />
MHz<br />
100<br />
MHz<br />
380<br />
MHz<br />
920<br />
MHz<br />
1,8<br />
GHz<br />
2,14<br />
GHz<br />
2,42<br />
GHz<br />
2 5 65 47 55,64 57,55 43,23 39,82 38,99<br />
3 6 75 59 56,39 59,31 45,67 40,51 39,55<br />
4 5 65 58 56,48 58,13 44,35 40,17 39,28<br />
5 6 62 56 60,15 54,08 44,30 44,19 39,18<br />
6 5 53 65<br />
7 6 63 48 63,05 62,78 46,77 46,49 39,91<br />
8 5 64 49 60,72 68,06 45,53 57,23 38,99<br />
9 6 60 50 64,74 61,13 52,32 44,19 40,26<br />
10 5 55 45 66,56 57,13 43,11 43,64 38,59<br />
11 6 68 51 62,44 62,37 56,52 43,64 40,59<br />
12 5 59 39 68,61 62,70 43,81 50,47 39,55<br />
13 6 69 55 64,16 56,89 43,23 46,36 39,28<br />
14 5 66 55 68,13 67,40 52,19 57,27 38,89<br />
15 6 68 58 57,09 54,55 46,49 42,01 39,91<br />
16 5 68 51 58,34 63,37 46,53 52,65 40,09<br />
17 6 76 50 65,77 54,42 42,98 43,64 39,18<br />
18 5 61 59 62,14 74,98 50,60 57,12 39,91<br />
19 6 61 44 72,53 55,83 51,25 39,91 38,17<br />
19 7 52 73 88,46 73,98 66,02 59,58 38,89<br />
19 9 54 68 86,80 84,11 61,53 62,11 37,62<br />
21 6 62 94 74,19 58,99 55,71 48,63 41,66<br />
21 7 58 76 88,97 75,43 67,64 60,36 38,89<br />
21 9 55 50 89,90 72,63 63,32 64,08 37,50<br />
22 5 69 71<br />
23 6 54 53 73,12 58,18 55,18 49,94 48,43<br />
24 5 62 66<br />
25 6 57 52 65,68 63,70 46,44 44,86 47,49<br />
26 5 48 64 63,28 69,28 44,40 42,92 40,83<br />
27 6 52 46 65,53 59,16 40,91 41,80 39,08<br />
29 5 51 63<br />
29 6 69 51 58,51 60,54 46,24 43,81 39,74<br />
30 5 51 62<br />
31 6 56 61 69,87 54,20 39,65 40,59 39,65<br />
32 5 52 57 79,13 59,56 38,38 38,28 39,28<br />
33 6 55 55 63,78 53,10 38,79 39,28 38,79<br />
En la tabla siguiente se presenta <strong>el</strong> resumen <strong>de</strong> los valores obtenidos para las frecuencias indicadas, en los<br />
36 y 35 puntos <strong>de</strong> medida que resultaron, respectivamente, para cada una <strong>de</strong> las plantas <strong>de</strong> hospitalización<br />
9ª y 10ª d<strong>el</strong> edificio A d<strong>el</strong> HUC.<br />
1622
Tabla No.3 Resumen <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> las medidas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> campo en las plantas 9ª y 10ª d<strong>el</strong><br />
edificio <strong>de</strong> hospitalación d<strong>el</strong> HUC, para las frecuencias presentes.<br />
dBµV 27 MHz 100 MHz 380 MHz 920 MHz 1,8 GHz 2,14 GHz 2,42 GHz<br />
Planta 9ª 10ª 9ª 10ª 9ª 10ª 9ª 10ª 9ª 10ª 9ª 10ª 9ª 10ª<br />
Mín. 50,0 48,0 34,0 39,0 47,8 55,6 49,2 53,1 39,0 38,4 38,1 38,3 38,0 37,5<br />
Máx. 73,0 76,0 87,0 94,0 91,2 89,9 85,5 84,1 67,6 67,6 62,5 64,1 47,5 48,4<br />
Med. 65,7 60,4 59,1 57,2 63,8 67,7 64,8 62,5 49,7 48,8 49,8 47,5 40,4 39,9<br />
Std. 5,3 7,2 10,4 10,7 9,3 10,0 9,1 7,7 7,7 7,9 7,4 7,7 2,3 2,3<br />
Se han realizado gráficas en dos y tres dimensiones (con ayuda d<strong>el</strong> programa gráfico Surfer 8) para cada<br />
frecuencia en ambas plantas, con objeto <strong>de</strong> disponer <strong>de</strong> una visión global, inmediata y más intuitiva <strong>de</strong> los<br />
niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> la intensidad <strong>de</strong> campo en cada una <strong>de</strong> las zonas en estudio. A continuación se presentan<br />
algunos ejemplos <strong>de</strong> los mapas <strong>de</strong> colores en 3D y en 2D obtenidos.<br />
Fig. 2 Mapas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> campo 3D y 2D, medidos en la planta 9ª para 100 MHz.<br />
1623
Fig. 3 Mapas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> campo 3D y 2D, medidos en la planta 10ª para 100 MHz.<br />
Fig. 4 Mapas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> campo 3D y 2D, medidos en la planta 9ª para 380 MHz.<br />
1624
Fig. 5 Mapas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> campo 3D y 2D, medidos en la planta 10ª para 380 MHz.<br />
Fig. 6 Mapas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> campo 2D y 3D, medidos en la planta 9ª para 1,8 GHz.<br />
1625
Fig. 7 Mapas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> campo 2D y 3D, medidos en la planta 10ª para 1,8 GHz.<br />
4. Conclusiones.<br />
La <strong>el</strong>aboración y utilización <strong>de</strong> los mapas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> intensidad <strong>de</strong> CEM en un centro sanitario pue<strong>de</strong><br />
resultar <strong>de</strong> gran utilidad a la hora <strong>de</strong> evaluar y prevenir los riesgos sobre las personas y los <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong><br />
las posibles interferencias sobre <strong>el</strong> funcionamiento <strong>de</strong> los equipos médicos, con las consecuencias<br />
negativas que podrían <strong>de</strong>rivarse para la seguridad <strong>de</strong> los pacientes [4] .<br />
Esta premisa, <strong>de</strong>be ser compatible con un niv<strong>el</strong> suficiente <strong>de</strong> señal <strong>de</strong> los sistemas <strong>de</strong> t<strong>el</strong>e<strong>comunicaciones</strong><br />
operativos en cada uno <strong>de</strong> los <strong>de</strong>partamentos hospitalarios, haciendo compatible la seguridad d<strong>el</strong><br />
equipamiento <strong>el</strong>ectromédico con que estos dispositivos <strong>de</strong> comunicación inalámbrica, cada día más<br />
presentes en los centros sanitarios, cumplan perfectamente con su cometido [5] . Pero todo, con la<br />
confirmación <strong>de</strong> que los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> campos <strong>el</strong>ectromagnéticos presentes siempre estarán por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los<br />
umbrales recomendados [6] para asegurar la protección <strong>de</strong> las personas que tienen que convivir en su<br />
entorno.<br />
En <strong>el</strong> presente trabajo se han alcanzado las siguientes conclusiones:<br />
1.- La metodología utilizada para <strong>el</strong> establecimiento <strong>de</strong> mapas <strong>de</strong> niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> intensidad <strong>de</strong> CEM en<br />
hospitales, diseñada y publicada en trabajos anteriores, es <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> forma generalizada para<br />
cualquier tipo <strong>de</strong> estudio r<strong>el</strong>acionado con la medida <strong>de</strong> emisiones radio<strong>el</strong>éctricas en centros sanitarios.<br />
2.- Los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> intensidad <strong>de</strong> campo <strong>el</strong>éctrico medidos en las plantas <strong>de</strong> hospitalización con mayor<br />
inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> CEM en <strong>el</strong> HUC, <strong>de</strong>bido a emisiones internas y externas, están muy por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los<br />
establecidos por la normativa como <strong>de</strong> riesgo para las personas [7] , ya que los resultados obtenidos en las<br />
zonas <strong>de</strong> máxima señal no alcanzan ni la cuarta parte d<strong>el</strong> valor fijado como referencia por <strong>el</strong> reglamento<br />
<strong>de</strong> protección frente a emisiones radio<strong>el</strong>éctricas para público en general.<br />
5. Agra<strong>de</strong>cimientos.<br />
Este trabajo ha sido realizado <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> proyecto “Seguridad y Protección Electromagnética <strong>de</strong><br />
Pacientes”, con financiación d<strong>el</strong> FIS (Agencia <strong>de</strong> Evaluación <strong>de</strong> Tecnologías Sanitarias AETS) DGPY<br />
1445/08.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Alonso J.I., Franco C., M<strong>el</strong>lado F., Pérez M., Plaza J.F. Editora: Victoria Ramos González. Libro: “Elementos<br />
técnicos para la gestión <strong>de</strong> frecuencias en espacios complejos: entornos sanitarios”. Grupo <strong>de</strong> Nuevas Activida<strong>de</strong>s<br />
Profesionales. Colegio Oficial <strong>de</strong> Ingenieros <strong>de</strong> T<strong>el</strong>ecomunicación (COIT). ISBN 84-934124-3-0. Madrid. 2005.<br />
[2] UNE -EN 60601 -1 -2. Equipos Electromédicos. Parte 1-2: Requisitos generales para la seguridad. Norma<br />
colateral: Compatibilidad <strong>el</strong>ectromagnética.Requisitos y ensayos. Septiembre 2008.<br />
[3] Carranza N., Herránz J.G., Lubary C.S., García J., Fernán<strong>de</strong>z-Al<strong>de</strong>coa J.C., Ramos V. “New methodology for the<br />
establishment of intensity lev<strong>el</strong> maps of <strong>el</strong>ectromagnetic fi<strong>el</strong>d in hospital”. Proceedings d<strong>el</strong> Congreso BIOEM2009;<br />
1626
14 al 19 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 2009; Davos. Suiza. The Bio<strong>el</strong>ectromagnetics Society (BEMS) and the European<br />
Bio<strong>el</strong>ectromagnetics Association (EBEA), 2009.<br />
[4] Febles Santana V.M., Placeres Pascual J.M., Ascanio V<strong>el</strong>ázquez C., M<strong>el</strong>ián d<strong>el</strong> Castillo M. “Convivencia <strong>de</strong><br />
señales <strong>el</strong>ectromagnéticas en medios hospitalarios”. DVD <strong>de</strong> Comunicaciones d<strong>el</strong> VII Congreso Nacional <strong>de</strong> la<br />
SEEIC-2007. ISBN: 978-84-691-3368-2; 6 al 8 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 2007; Córdoba. España. Sociedad Española <strong>de</strong><br />
Electromedicina e Ingeniería Clínica (SEEIC), 2007.<br />
[5] Herránz J.G.; Lubary C.S.; Herránz J.L; Fernán<strong>de</strong>z-Al<strong>de</strong>coa J.C. “Mapa <strong>de</strong> cobertura d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
buscapersonas d<strong>el</strong> nuevo Edificio <strong>de</strong> Activida<strong>de</strong>s Ambulatorias d<strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias”. DVD d<strong>el</strong><br />
VIII Congreso Nacional SEEIC-2008; 11 al 13 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 2008; Zaragoza. España. Sociedad Española <strong>de</strong><br />
Electromedicina e Ingeniería Clínica (SEEIC), 2008.<br />
[6] Recommendation 1999/519/EC, of 12 July, on the limitation of exposure of the general public to <strong>el</strong>ectromagnetic<br />
filed (0 Hz to 300 GHz)<br />
[7] Real Decreto 1066/2001, <strong>de</strong> 28 <strong>de</strong> septiembre, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento que establece condiciones <strong>de</strong><br />
protección d<strong>el</strong> dominio público radio<strong>el</strong>éctrico, restricciones a las emisiones radio<strong>el</strong>éctricas y medidas <strong>de</strong> protección<br />
sanitaria frente a emisiones radio<strong>el</strong>éctricas.<br />
1627
EFICACIA DEL APANTALLAMIENTO DE UNA UNIDAD DE<br />
NEUROFISIOLOGIA FRENTE A INTERFERENCIAS<br />
ELECTROMAGNÉTICAS<br />
V. Febles Santana 1 , S. <strong>de</strong> Migu<strong>el</strong> Bilbao 2 , C.S. Lubary Rodríguez 1 , M.R. M<strong>el</strong>ián d<strong>el</strong><br />
Castillo 1 , J.G. Herránz Gómez 1 , V. Ramos González 2 , J.C. Fernán<strong>de</strong>z <strong>de</strong> Al<strong>de</strong>coa 1<br />
(jcal<strong>de</strong>coa@huc.canarias.org),<br />
1 Subdirección <strong>de</strong> Ingeniería. Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias. Ofra, s/n. 38320 La<br />
Laguna. Tenerife. España.<br />
2 Área <strong>de</strong> Investigación en T<strong>el</strong>emedicina y Sociedad <strong>de</strong> la Información. Instituto <strong>de</strong><br />
Salud Carlos III. C/ Monforte <strong>de</strong> Lemos, 5 - Pab. 14. 28029 Madrid. España<br />
RESUMEN<br />
Un hospital cuenta con una importante variedad <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> t<strong>el</strong>ecomunicación propios que generan<br />
campos <strong>el</strong>ectromagnéticos (CEM) <strong>de</strong> muy diferentes características e intensida<strong>de</strong>s. También hay que<br />
consi<strong>de</strong>rar la contaminación radio<strong>el</strong>éctrica producida por emisiones externas provenientes <strong>de</strong> las bandas<br />
<strong>de</strong> t<strong>el</strong>efonía móvil o emisoras comerciales <strong>de</strong> radiodifusión. Todas estas señales radio<strong>el</strong>éctricas pue<strong>de</strong>n<br />
ser <strong>el</strong> origen <strong>de</strong> artefactos en aparatos <strong>de</strong> diagnóstico o terapia. Especialmente sensibles a estas<br />
interferencias <strong>el</strong>ectromagnéticas son los equipos <strong>el</strong>ectromédicos <strong>de</strong> neurofisiología (<strong>el</strong>ectromiógrafos,<br />
<strong>el</strong>ectroencefalógrafos, unidad <strong>de</strong> sueño, etc.). En <strong>el</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> este trabajo se ha tratado <strong>de</strong> constatar la<br />
eficacia d<strong>el</strong> apantallamiento, en forma <strong>de</strong> Jaulas <strong>de</strong> Faraday, que se diseñó y ejecutó en dos áreas <strong>de</strong> la<br />
Unidad <strong>de</strong> Neurofisiolo-gía d<strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC), así como obtener conclusiones<br />
acerca <strong>de</strong> las medidas a tomar para minimizar los problemas <strong>de</strong> interferencias existentes.<br />
Palabras claves: Apantallamiento, campos <strong>el</strong>ectromagnéticos, Jaula <strong>de</strong> Faraday, equipamiento<br />
<strong>el</strong>ectromédico, neurofisiología.<br />
ABSTRACT<br />
A hospital currently has an important variety of t<strong>el</strong>ecom systems that generate <strong>el</strong>ectromagnetic fi<strong>el</strong>ds of<br />
very different characteristics and intensities. Also be consi<strong>de</strong>red radio pollution caused by emissions from<br />
external mobile phone bands, communications systems for common use or comercial broadcasting<br />
stations. All these radio signals can be the source of artifacts in diagnostic or therapeutic medical <strong>de</strong>vices.<br />
Particularly sensitive to these <strong>el</strong>ectromagnetic interference are <strong>el</strong>ectronic equipment for neurophysiology<br />
(EMG, EEG, sleep unit, etc.). In aim of this work has been to verify the effectiveness of shi<strong>el</strong>ding, in the<br />
form of Faraday Cage, which was <strong>de</strong>signed and conducted in two areas of the Unit of Neurophysiology,<br />
Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC), and how to obtain conclusions about measures to take to try to<br />
minimize interference problems existing.<br />
Key Words: Shi<strong>el</strong>ding, <strong>el</strong>ectromagnetic fi<strong>el</strong>ds, Faraday Cage, <strong>el</strong>ectromedical equipment,<br />
neurophysiology.<br />
1. Introducción.<br />
En la actualidad, en cualquier hospital se utilizan muy diversos sistemas <strong>de</strong> t<strong>el</strong>ecomunicación para una<br />
gran variedad <strong>de</strong> aplicaciones. Van <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los habituales dispositivos <strong>de</strong> localización <strong>de</strong> los profesionales<br />
sanitarios, tales como buscapersonas, sistemas DECT o t<strong>el</strong>éfonos móviles convencionales [1] , hasta<br />
equipos médicos dotados <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> t<strong>el</strong>emetría o re<strong>de</strong>s Wi-Fi para la distribución inalámbrica <strong>de</strong><br />
historias clínicas, imágenes y datos <strong>de</strong> pruebas diagnósticas <strong>de</strong> pacientes, ubicadas en las plantas <strong>de</strong><br />
1628
hospitalización, en áreas quirúrgicas o en unida<strong>de</strong>s especiales <strong>de</strong> cuidados críticos. Tampoco son<br />
infrecuentes hoy en día dispositivos <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificación y localización por radiofrecuencia (RF) para muy<br />
distintos usos. Asimismo es habitual que en <strong>de</strong>terminadas zonas d<strong>el</strong> centro sanitario, se <strong>de</strong>tecten señales<br />
<strong>de</strong> alta frecuencia como consecuencia <strong>de</strong> la contaminación radio<strong>el</strong>éctrica producida por emisoras<br />
comerciales <strong>de</strong> radiodifusión o sistemas <strong>de</strong> <strong>comunicaciones</strong> en bandas <strong>de</strong> uso común (walky-talkies,<br />
emisoras <strong>de</strong> radioaficionados o equipos transmisores <strong>de</strong> los cuerpos <strong>de</strong> seguridad y <strong>de</strong> protección civil),<br />
a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> las recibidas <strong>de</strong>s<strong>de</strong> emisores <strong>de</strong> operadoras comerciales <strong>de</strong> t<strong>el</strong>efonía móvil [2] [3] [4] .<br />
Todos estos CEM y señales <strong>de</strong> RF, pue<strong>de</strong>n generar in<strong>de</strong>seables interferencias <strong>el</strong>ectromagnéticas (EMI) en<br />
los equipos <strong>el</strong>ectromédicos y producir alteraciones en su funcionamiento o en los registros <strong>de</strong> señales,<br />
datos o imágenes clínicas que con <strong>el</strong>los se obtienen. Estas anomalías pue<strong>de</strong>n ser causa <strong>de</strong> inci<strong>de</strong>ntes<br />
adversos [5] en los pacientes a los que se aplican para la obtención <strong>de</strong> un diagnóstico o <strong>el</strong> tratamiento <strong>de</strong><br />
una enfermedad.<br />
Durante la construcción d<strong>el</strong> nuevo Edificio <strong>de</strong> Activida<strong>de</strong>s Ambulatorias (EAA), en <strong>el</strong> Hospital<br />
Universitario <strong>de</strong> Canarias (HUC), se diseñaron y ejecutaron apantallamientos, en forma <strong>de</strong> Jaula <strong>de</strong><br />
Faraday, en dos áreas <strong>de</strong> la Unidad <strong>de</strong> Neurofisiología, localizada en la esquina noreste <strong>de</strong> la planta 3ª d<strong>el</strong><br />
edificio, con <strong>el</strong> objetivo <strong>de</strong> atenuar lo suficiente las señales radio<strong>el</strong>éctricas presentes en <strong>el</strong> medio como<br />
para permitir una correcta funcionalidad <strong>de</strong> los equipos <strong>el</strong>ectromédicos utilizados en esta Unidad, tales<br />
como <strong>el</strong>ectroencefalógrafos o <strong>el</strong>ectromiógrafos, especialmente sensibles a artefactos provocados por<br />
CEM externos [6][7] .<br />
Dado que se ha comprobado empíricamente que los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> atenuación no son suficientes, ya que se<br />
producen habitualmente artefactos en los registros diagnósticos obtenidos, personal técnico <strong>de</strong> la<br />
Subdirección <strong>de</strong> Ingeniería d<strong>el</strong> HUC inició un programa <strong>de</strong> medidas encaminadas a <strong>de</strong>terminar la eficacia<br />
<strong>de</strong> las Jaulas <strong>de</strong> Faraday construidas, comprobando los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> atenuación conseguidos para las<br />
frecuencias <strong>de</strong> interés y, en su caso, las <strong>de</strong>ficiencias <strong>de</strong>tectadas en <strong>el</strong> diseño y ejecución <strong>de</strong> las mismas. A<br />
partir <strong>de</strong> los datos obtenidos y <strong>de</strong> la observación <strong>de</strong> los sistemas empleados, se ha propuesto la toma en<br />
consi<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> medidas encaminadas a la mejora d<strong>el</strong> apantallamiento <strong>de</strong> ambas zonas ante<br />
interferencias <strong>el</strong>ectromagnéticas.<br />
2. Material y métodos.<br />
Las emisiones radio<strong>el</strong>éctricas que existen, con un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> intensidad <strong>de</strong> campo <strong>el</strong>éctrico <strong>de</strong>tectable,<br />
correspon<strong>de</strong>n a las frecuencias <strong>de</strong> 27 MHz (buscapersonas interno d<strong>el</strong> HUC), 88-108 MHz (emisoras en<br />
FM <strong>de</strong> radio comercial), 380 MHz (Sistema Tetra, con un nodo receptor-emisor en <strong>el</strong> HUC), 900 MHz y<br />
1800-1900 MHz (t<strong>el</strong>efonía móvil, GSM), 2100 MHz (t<strong>el</strong>efonía móvil, UMTS), 2400 MHz (Bluetooth) y<br />
2400-2500 MHz (Wifi).<br />
Las salas <strong>de</strong>dicadas a pruebas diagnósticas y funcionales <strong>de</strong> esta nueva Unidad <strong>de</strong> Neurofisiología (salas<br />
24 a 28 <strong>de</strong> la Figura 1) son contiguas, rectangulares y colindantes lateralmente por <strong>el</strong> lado más largo, con<br />
una superficie cada una <strong>de</strong> 2,8 x 6,4 m 2 , y dando, por los dos lados estrechos, a una ventana por un<br />
extremo y al pasillo, con una puerta <strong>de</strong> acceso, por <strong>el</strong> otro. El apantallamiento, en forma <strong>de</strong> Jaula <strong>de</strong><br />
Faraday, cierra internamente pare<strong>de</strong>s, su<strong>el</strong>o y techo d<strong>el</strong> conjunto <strong>de</strong> las 5 habitaciones. La puertas (<strong>de</strong> dos<br />
hojas y luz total <strong>de</strong> 2,1 x 1,6 m2) están también apantalladas y en las ventanas (que no son practicables y<br />
mi<strong>de</strong>n 3,9 x 1,6 m2) se han colocado estores que, teóricamente, <strong>de</strong>berían estar blindados <strong>el</strong>éctricamente.<br />
1629
Consulta<br />
19<br />
Consulta<br />
20<br />
UNIDAD DE SUEÑO<br />
EDIFICIO DE ACTIVIDADES AMBULATORIAS ( EAA )<br />
Consulta<br />
21<br />
PLANTA 3ª - NEUROFISIOLOGÍA<br />
NEUROFISIOLOGÍA<br />
Sala 1 Sala 2<br />
Almacén<br />
Enfermería<br />
Lencería<br />
Sucio<br />
Sala 28<br />
Sala 27<br />
Sala 26<br />
Sala 25<br />
Sala 24<br />
Sala Informes<br />
Sala Médicos<br />
Fig. 1 Plano <strong>de</strong> planta don<strong>de</strong> se señalan las dos Jaulas <strong>de</strong> Faraday existentes.<br />
Las otras dos salas apantalladas (Unidad <strong>de</strong> Sueño) que son utilizadas para <strong>el</strong> diagnóstico <strong>de</strong> ciertas<br />
patologías neurológicas en estado <strong>de</strong> sueño, también son contiguas y están encerradas en una única Jaula<br />
<strong>de</strong> Faraday. Las dimensiones <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las son <strong>de</strong> 3,5 x 3,9 m 2 , disponen <strong>de</strong> puertas <strong>de</strong> una sola<br />
hoja <strong>de</strong> 2,1 x 1,1 m 2 y <strong>de</strong> una ventana cada una. La sala 1 (ver Figura 1) tiene una ventana <strong>de</strong> 3,9 x 1,6<br />
m 2 y la sala 2 otra <strong>de</strong> la misma altura y <strong>de</strong> un ancho <strong>de</strong> 1 m.<br />
Se han hecho tres tipos <strong>de</strong> medidas con distintos equipos, para comprobar la eficacia d<strong>el</strong> apantallamiento<br />
<strong>de</strong> las dos Jaulas <strong>de</strong> Faraday.<br />
La primera comprobación se ha realizado con un medidor <strong>de</strong> campo, <strong>de</strong> la marca Narda, mod<strong>el</strong>o EMR-<br />
300, con sonda E-Fi<strong>el</strong>d en Banda Ancha (100 kHz a 3 GHz), que proporciona un valor medio <strong>de</strong><br />
radiación en <strong>el</strong> total d<strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> frecuencias presente. Esta sonda se usó para valorar en Fase 1 los<br />
campos <strong>el</strong>éctricos según <strong>el</strong> reglamento que se aprueba con <strong>el</strong> Real Decreto 1066/2001 <strong>de</strong> emisiones<br />
radio<strong>el</strong>éctricas [8] . Las medidas se realizaron en <strong>el</strong> pasillo (valor que se toma como referencia) y en dos<br />
puntos <strong>de</strong> todas las salas 24 a 28, uno a 1 m <strong>de</strong> la ventana y <strong>el</strong> otro en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> la misma. El valor <strong>de</strong><br />
atenuación se calculó como diferencia entre <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> señal medido fuera <strong>de</strong> las salas apantalladas, es<br />
<strong>de</strong>cir en <strong>el</strong> pasillo, y <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> obtenido <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> <strong>el</strong>las en los dos puntos indicados.<br />
En segundo lugar se midieron en estas salas, en Fase 2, los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> campos <strong>el</strong>ectromagnéticos usando<br />
un analizador <strong>de</strong> espectro portátil <strong>de</strong> la marca Roh<strong>de</strong>&Scharz, mod<strong>el</strong>o FSH6, que dispone <strong>de</strong> un rango <strong>de</strong><br />
funcionamiento entre 100 kHz y 6 GHz y un ancho <strong>de</strong> banda <strong>de</strong> resolución <strong>de</strong> 100 Hz a 1 MHz. Se utilizó<br />
una antena logarítmico-periódica mod<strong>el</strong>o HL040, <strong>de</strong> la marca Roh<strong>de</strong>&Scharz. Se volvió a realizar una<br />
medida en <strong>el</strong> pasillo con este nuevo equipamiento, para tener un espectro <strong>de</strong> referencia, y otras dos <strong>de</strong>ntro<br />
<strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las salas en los mismos puntos anteriormente indicados.<br />
Por último se realizaron pruebas que consistieron en generar, para cada una <strong>de</strong> las frecuencias, una señal<br />
con un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> intensidad suficiente como para po<strong>de</strong>r medir en <strong>el</strong> interior <strong>de</strong> las salas las señales<br />
recibidas y, por tanto, evaluar la atenuación producida. Estas medidas también se hicieron en las salas<br />
correspondientes a la Unidad <strong>de</strong> Sueño. Para todo <strong>el</strong>lo se usó <strong>el</strong> analizador <strong>de</strong> espectro portátil <strong>de</strong> la marca<br />
1630
Roh<strong>de</strong>&Scharz, mod<strong>el</strong>o FSH6, anteriormente citado y dos antenas iguales logarítmico-periódicas mod<strong>el</strong>o<br />
HL040, <strong>de</strong> la marca Roh<strong>de</strong>&Scharz, utilizada una como receptora y la otra como emisora, esta última<br />
conectada al generador <strong>de</strong> señal (rango <strong>de</strong> 9 kHz a 3,2 GHz) <strong>de</strong> la marca Roh<strong>de</strong>&Scharz, mod<strong>el</strong>o<br />
SMBV100A.<br />
3. Resultados y discusión.<br />
De acuerdo con <strong>el</strong> programa <strong>de</strong> diseño establecido por la Dirección Facultativa <strong>de</strong> la obra, <strong>el</strong><br />
apantallamiento tendría que haber conseguido una atenuación <strong>de</strong> 30 dB ± 3 dB, lo que asegura-ría un<br />
correcto blindaje <strong>el</strong>ectromagnético para <strong>el</strong> uso al que iban a ser <strong>de</strong>stinadas las dos áreas (pruebas<br />
diagnósticas y funcionales <strong>de</strong> Neurofisiología, y Unidad <strong>de</strong> Sueño).<br />
3.1 Medidas en Fase 1:<br />
Realizando las medidas <strong>de</strong> los niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> CEM en <strong>el</strong> pasillo y en <strong>el</strong> centro <strong>de</strong> las 5 salas indicadas, con <strong>el</strong><br />
medidor <strong>de</strong> campo y la antena <strong>de</strong> banda ancha, se obtuvieron los resultados indicados a continuación:<br />
Tabla No.1 Valor <strong>de</strong> referencia <strong>de</strong> la intensidad <strong>de</strong> campo <strong>el</strong>éctrico medido en <strong>el</strong> pasillo y<br />
valores <strong>de</strong> atenuación resultantes en las salas 27 y 28<br />
Frecuencia<br />
(MHz)<br />
Pasillo (dBV/m)<br />
Valor referencia<br />
Sala 28 (dBV/m)<br />
Atenuación (dB)<br />
Valor Atenuación<br />
Sala 27 (dBV/m)<br />
Atenuación (dB)<br />
Valor Atenuación<br />
Banda Ancha<br />
(ventana)<br />
12,46 -1,94 14,40 2,98 9,48<br />
Banda Ancha<br />
(centro sala)<br />
12,46 -4,15 16,61 16,00 0,00<br />
Tabla No.2 Valores <strong>de</strong> atenuación en las Salas 24, 25 y 26.<br />
Frecuencia<br />
(MHz)<br />
Banda Ancha<br />
(ventana)<br />
Banda Ancha<br />
(centro sala)<br />
Sala 26 (dBV/m) Sala 25 (dBV/m) Sala 24 (dBV/m)<br />
Atenuación (dB) Atenuación (dB) Atenuación (dB)<br />
Valor Atenuación Valor Atenuación Valor Atenuación<br />
-13,56 26,02 -15,92 28,38 -10,46 22,92<br />
-3,35 15,81 -7,54 20,00 -4,88 17,34<br />
Con esta prueba básica y rápida se preten<strong>de</strong> <strong>de</strong>mostrar que, a priori, la Jaula <strong>de</strong> Faraday <strong>de</strong> las salas 24 a<br />
28 no cumple con la atenuación que se planteó en sus especificaciones, ya que en ningún caso se alcanzan<br />
los 30 dB previstos.<br />
3.2 Medidas en Fase 2:<br />
Utilizando <strong>el</strong> analizador, se registraron los espectros (medidas <strong>de</strong> intensidad <strong>de</strong> campo) en los diferentes<br />
lugares indicados con anterioridad, es <strong>de</strong>cir, en <strong>el</strong> pasillo como referencia y en dos puntos (a 1 m <strong>de</strong> la<br />
ventana y en <strong>el</strong> centro) <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las 5 salas señaladas.<br />
En las gráficas capturadas, se pue<strong>de</strong> comprobar que las señales sufren atenuaciones <strong>de</strong> forma general en<br />
torno a los 20 dB o inferiores, siendo muy raros los casos en que llegan a los 30 dB. Todo <strong>el</strong>lo indica que<br />
las señales presentes en <strong>el</strong> pasillo no se atenúan suficientemente <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> las salas por la acción <strong>de</strong> la<br />
Jaula <strong>de</strong> Faraday.<br />
1631
Algunos <strong>de</strong> los espectros obtenidos se reflejan en las figuras que se presentan a continuación. La Figura 2<br />
muestra <strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> referencia tomado en <strong>el</strong> pasillo <strong>de</strong> la Unidad.<br />
Fig 2.- Espectro <strong>de</strong> frecuencias <strong>de</strong> la medida <strong>de</strong> referencia en <strong>el</strong> pasillo <strong>de</strong> la Unidad.<br />
Para comprobar la eficacia <strong>de</strong> apantallamiento <strong>de</strong> los estores instalados en las ventanas <strong>de</strong> estas salas, se<br />
han registrado espectros con los estores bajos y con estos mismos levantados, comprobándose que no se<br />
evi<strong>de</strong>ncian cambios en la atenuación (Ver Figura 3). Hay que <strong>de</strong>stacar que, inicialmente, se había<br />
diseñado que las ventanas estuvieran apantalladas mediante una lámina autoadherente que incorpora una<br />
malla apantalladora <strong>de</strong> alta conductividad, que también forraría <strong>el</strong> marco.<br />
Fig 3.- Espectro <strong>de</strong> frecuencias en las medidas realizadas a 1 m <strong>de</strong> la ventana <strong>de</strong> la Sala 28, con y<br />
sin <strong>el</strong> estor bajado.<br />
La observación <strong>de</strong> las componentes espectrales obtenidas <strong>de</strong>muestra que no hay evi<strong>de</strong>ncia que exista una<br />
atenuación cercana a los 30 dB (Figuras 4 y 5).<br />
1632
Fig 4.- Vistas <strong>de</strong> la pantalla d<strong>el</strong> analizador <strong>de</strong> espectro en las medidas realizadas en la Sala 26 y<br />
en la Sala 28, con la antena direccional orientada hacia la montaña.<br />
Fig 5.- Espectros <strong>de</strong> las medidas realizadas en las Salas 24, 25, 26 y 27, en un punto situado a 1<br />
m <strong>de</strong> sus respectivas ventanas.<br />
3.3 Medidas <strong>de</strong> apantallamiento con señal <strong>de</strong> RF generada:<br />
La tercera prueba que se llevó a cabo consistió en medir la atenuación <strong>de</strong>bida a las dos Jaulas <strong>de</strong> Faraday<br />
ante señales con las frecuencias <strong>de</strong> interés producidas con <strong>el</strong> generador <strong>de</strong> señal SMBV100A,<br />
referenciado en <strong>el</strong> apartado 2. Material y Métodos.<br />
Las medidas se hicieron basándose en un transmisor <strong>de</strong> señal y un receptor al otro lado d<strong>el</strong> teórico<br />
apantallamiento. Esto se repitió en 6 puntos distintos, uno por cada sala (salas 24 a 28 y sala <strong>de</strong> informes,<br />
como <strong>el</strong>emento <strong>de</strong> comparación, así como en las dos salas <strong>de</strong> la Unidad <strong>de</strong> Sueño), colocando una antena<br />
1633
emisora fuera y otra receptora <strong>de</strong>ntro a 2 m <strong>de</strong> la puerta, que se mantuvo cerrada. Previamente se había<br />
tomado un valor <strong>de</strong> referencia que se obtuvo en <strong>el</strong> pasillo, con las antenas enfrentadas sin ningún tipo <strong>de</strong><br />
obstáculo entre <strong>el</strong>las, emitiendo y recibiendo a una distancia <strong>de</strong> 4 metros. Esta distancia es la utilizada en<br />
<strong>el</strong> resto <strong>de</strong> medidas que se hicieron para calcular la atenuación <strong>de</strong> los tabiques y puertas.<br />
Los valores <strong>de</strong> atenuación que se han obtenido tras las medidas realizadas, se presentan en las siguientes<br />
Tablas No 3, 4 y 5:<br />
Tabla No.3 Señal <strong>de</strong> referencia tomada en <strong>el</strong> pasillo y valores <strong>de</strong> atenuación obtenidos en las<br />
Salas 28, 27 y 26.<br />
Frecuencia<br />
(MHz)<br />
Referencia<br />
Valor<br />
(dBµV)<br />
Sala 28<br />
Valor Atenuac.<br />
(dBµV) (dB)<br />
Sala 27<br />
Valor Atenuac.<br />
(dBµV) (dB)<br />
Sala 26<br />
Valor Atenuac.<br />
(dBµV) (dB)<br />
380 103 82 21 86 17 83 20<br />
920 105 81 24 82 23 87 18<br />
1800 94 74 20 71 23 75 19<br />
2140 90 76 14 74 16 76 14<br />
2420 95 64 31 67 28 64 31<br />
Tabla No.4 Valores <strong>de</strong> atenuación obtenidos en las Salas 25, 24 y Sala <strong>de</strong> Informes.<br />
Frecuencia<br />
(MHz)<br />
Sala 25<br />
Valor Atenuación<br />
(dBµV) (dB)<br />
Sala 24<br />
Valor Atenuación<br />
(dBµV) (dB)<br />
Sala Informes<br />
Valor Atenuación<br />
(dBµV) (dB)<br />
380 79 24 89 14 103 0<br />
920 74 31 86 19 104 1<br />
1800 74 20 68 16 97 0<br />
2140 78 12 66 24 95 0<br />
2420 70 25 70 25 94 1<br />
Tabla No.5 Valores <strong>de</strong> atenuación obtenidos en las Salas 1 y 2 <strong>de</strong> la Unidad <strong>de</strong> Sueño.<br />
Frecuencia<br />
(MHz)<br />
Referencia<br />
Valor<br />
(dBµV)<br />
Unidad <strong>de</strong> sueño 2<br />
Valor Atenuación<br />
(dBµV) (dB)<br />
Unidad <strong>de</strong> sueño 1<br />
Valor Atenuación<br />
(dBµV) (dB)<br />
380 103 86 17 72 31<br />
920 105 85 20 87 22<br />
1800 94 72 22 75 19<br />
2140 90 59 31 63 27<br />
2420 95 71 24 68 27<br />
Se pue<strong>de</strong> observar que estos dos apantallamientos en forma <strong>de</strong> Jaula <strong>de</strong> Faraday no consiguen la<br />
atenuación esperada prácticamente en ninguna <strong>de</strong> las medidas realizadas. Hay que tener en cuenta que no<br />
se encuentran instalados los burletes o gaskets en la parte inferior <strong>de</strong> las puertas (existen unos 2 cm entre<br />
la parte baja <strong>de</strong> las puertas y <strong>el</strong> pavimento), aunque consi<strong>de</strong>ramos que ese aspecto no tendrá que ser<br />
<strong>de</strong>terminante. Por otro lado se sigue comprobando que los estores no aportan la necesaria continuidad <strong>de</strong><br />
la Jaula <strong>de</strong> Faraday. Su apariencia apunta a que no son apantallados ya que no tienen ninguna conexión<br />
conductora <strong>de</strong> puesta a punto común <strong>de</strong> la Jaula ni, aparentemente, revestimiento alguno que pueda<br />
atenuar los campos <strong>el</strong>ectromagnéticos.<br />
Sólo se han podido comprobar las atenuaciones que se producen a través d<strong>el</strong> tabique d<strong>el</strong> pasillo y las<br />
puertas <strong>de</strong> las salas, ya que para medir las atenuaciones a través <strong>de</strong> la cristalera exterior habría que poner<br />
una antena emisora en <strong>el</strong> exterior d<strong>el</strong> edificio, lo cual no resulta viable.<br />
1634
4. Conclusiones<br />
1.- La ubicación física <strong>de</strong> las salas para pruebas diagnósticas y funcionales <strong>de</strong> Neurofisiología en <strong>el</strong><br />
Edificio <strong>de</strong> Activida<strong>de</strong>s Ambulatorias (planta 3ª en la esquina noroeste), es una <strong>de</strong> las peores que se<br />
hubieran podido buscar en r<strong>el</strong>ación a la protección contra emisiones radio<strong>el</strong>éctricas y a la posible<br />
perturbación por interferencias <strong>el</strong>ectromagnéticas <strong>de</strong> los equipos <strong>el</strong>ectromédicos utilizados. En esa zona,<br />
próxima a la montaña <strong>de</strong> Ofra, se reciben con mayor intensidad todas las emisiones radio<strong>el</strong>éctricas <strong>de</strong> las<br />
antenas <strong>de</strong> radiodifusión comercial y <strong>de</strong> todo tipo <strong>de</strong> antenas <strong>de</strong> t<strong>el</strong>efonía móvil allí instaladas.<br />
2.- El diseño arquitectónico <strong>de</strong> las propias salas, con amplios ventanales sin ningún tipo <strong>de</strong><br />
apantallamiento por don<strong>de</strong> penetran las emisiones <strong>de</strong> RF sin dificultad, es asimismo bastante ina<strong>de</strong>cuado<br />
para este tipo <strong>de</strong> utilización.<br />
Fig 6.- Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias. Se indica la ubicación <strong>de</strong> las Jaulas <strong>de</strong> Faraday<br />
instaladas en <strong>el</strong> nuevo Edificio <strong>de</strong> Activida<strong>de</strong>s Ambulatorias y las localizaciones <strong>de</strong> algunas <strong>de</strong><br />
las antenas propias o cercanas al hospital (montaña <strong>de</strong> Ofra).<br />
3.- Tras una <strong>de</strong>tallada inspección visual <strong>de</strong> las salas (<strong>de</strong>nominadas 24 a 28 <strong>de</strong> la planta 3ª, y salas <strong>de</strong> la<br />
Unidad <strong>de</strong> Sueño) hemos observado que los estores instalados no están fabricados, aparentemente, con<br />
ningún <strong>el</strong>emento que pueda enten<strong>de</strong>rse como blindaje para la radiación <strong>el</strong>ectromagnética. Aunque así<br />
fuera, no están conectados mediante ningún <strong>el</strong>emento conductor a la estructura <strong>de</strong> la Jaula <strong>de</strong> Faraday<br />
construida.<br />
4.- Las puertas no presentan continuidad ni apantallamiento en la ranura que tienen en su parte inferior<br />
hasta <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o (<strong>de</strong> unos 2 cm).<br />
5.- El hecho <strong>de</strong> que las Jaulas <strong>de</strong> Faraday estén construidas abarcando las 5 habitaciones en conjunto, y<br />
las 2 <strong>de</strong> la Unidad <strong>de</strong> Sueño, haría necesario que, para que funcionaran como tal, tuvieran que estar<br />
permanentemente cerradas sus puertas y todos los estores bajados (si realmentre formaran parte <strong>de</strong> la<br />
Jaula), para que <strong>el</strong> apantallamiento se mantuviera, lo cual es prácticamente inviable en <strong>el</strong> trabajo diario<br />
(algunas se usan para <strong>de</strong>spacho, otras para consultas, ...).<br />
6.- Todas estas apreciaciones se confirman con las medidas llevadas a cabo. A través <strong>de</strong> <strong>el</strong>las se ha<br />
constatado que en todas las habitaciones, y aún en las condiciones i<strong>de</strong>ales (que difícilmente se pue<strong>de</strong>n<br />
cumplir en <strong>el</strong> trabajo diario), es <strong>de</strong>cir, con todas las puertas cerradas y todos los estores bajados, la<br />
atenuación conseguida en cada una <strong>de</strong> las salas, está en <strong>el</strong> rango <strong>de</strong> 15 a 25 dB (valor típico, unos 20 dB),<br />
no alcanzando los 30 dB para lo que teóricamente se diseñaron.<br />
7.- Si esa es la atenuación medida a través <strong>de</strong> las puertas, enten<strong>de</strong>mos que será muchísimo menor a través<br />
<strong>de</strong> las ventanas, lo cual, evi<strong>de</strong>ntemente, no hemos podido comprobar porque no es viable colocar <strong>el</strong><br />
emisor <strong>de</strong> campos <strong>el</strong>ectromagnéticos en <strong>el</strong> exterior d<strong>el</strong> edificio para medir <strong>de</strong>ntro.<br />
1635
Con todo <strong>el</strong>lo, y obviando la posibilidad <strong>de</strong> cambiar <strong>de</strong> ubicación estas salas, enten<strong>de</strong>mos que las<br />
medidas que, por or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> prioridad y progresivamente, se <strong>de</strong>berían implementar hasta encontrar <strong>el</strong><br />
apantallamiento mínimo necesario para garantizar la protección ante interferencias <strong>el</strong>ectromagnéticas <strong>de</strong><br />
los equipos utilizados en estas <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias, serían:<br />
� Sustitución <strong>de</strong> los estores móviles por apantallamiento mediante láminas o t<strong>el</strong>as autoadhesivas<br />
transparentes o semitransparentes colocadas en las ventanas, incluidos sus guías y marcos, y<br />
conectadas <strong>el</strong>éctricamente al apantallamiento d<strong>el</strong> local.<br />
� Colocación <strong>de</strong> juntas conductivas flexibles (“gaskets”, burletes, cepillos o flejes metálicos) en la<br />
parte inferior <strong>de</strong> las puertas que, actualmente, tienen ranuras libres <strong>de</strong> unos 2 cm.<br />
� Mejora <strong>de</strong> los apantallamientos y s<strong>el</strong>lados <strong>de</strong> todos los conductos y canalizaciones <strong>de</strong> las<br />
instalaciones que entran y salen <strong>de</strong> estas <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncias.<br />
� Instalación <strong>de</strong> filtros <strong>de</strong> red <strong>el</strong>éctrica.<br />
� Apantallamiento in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> las salas.<br />
5. Agra<strong>de</strong>cimientos.<br />
Este trabajo ha sido realizado <strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> proyecto “Seguridad y Protección Electromagnética <strong>de</strong><br />
Pacientes”, DGPY 1445/08, con financiación d<strong>el</strong> FIS (Agencia <strong>de</strong> Evaluación <strong>de</strong> Tecnologías Sanitarias<br />
AETS).<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Herránz J.G.; Lubary C.S.; Herránz J.L; Fernán<strong>de</strong>z-Al<strong>de</strong>coa J.C. “Mapa <strong>de</strong> cobertura d<strong>el</strong> sistema <strong>de</strong><br />
buscapersonas d<strong>el</strong> nuevo Edificio <strong>de</strong> Activida<strong>de</strong>s Ambulatorias d<strong>el</strong> Hospital Universitario <strong>de</strong> Canarias”. DVD d<strong>el</strong><br />
VIII Congreso Nacional SEEIC-2008; 11 al 13 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 2008; Zaragoza. España. Sociedad Española <strong>de</strong><br />
Electromedicina e Ingeniería Clínica (SEEIC), 2008.<br />
[2] Alonso J.I., Franco C., M<strong>el</strong>lado F., Pérez M., Plaza J.F. Editora:V.Ramos González. “Elementos técnicos para la<br />
gestión <strong>de</strong> frecuencias en espacios complejos: entornos sanitarios”. Grupo Nuevas Activida<strong>de</strong>s Profesionales. Colegio<br />
Oficial <strong>de</strong> Ingenieros <strong>de</strong> T<strong>el</strong>ecomunicación. ISBN 84-934124-3-0. Madrid. 2005.<br />
[3] Febles Santana V.M., Placeres Pascual J.M., Ascanio V<strong>el</strong>ázquez C., M<strong>el</strong>ián d<strong>el</strong> Castillo M. “Convivencia <strong>de</strong><br />
señales <strong>el</strong>ectromagnéticas en medios hospitalarios”. DVD <strong>de</strong> Comunicaciones d<strong>el</strong> VII Congreso Nacional <strong>de</strong> la<br />
SEEIC-2007. ISBN: 978-84-691-3368-2; 6 al 8 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 2007; Córdoba. España. Sociedad Española <strong>de</strong><br />
Electromedicina e Ingeniería Clínica (SEEIC), 2007.<br />
[4] Carranza N., García J., Febles Santana V.M, Fernán<strong>de</strong>z <strong>de</strong> Al<strong>de</strong>coa J.C, Monteagudo J.L., Ramos V. "Evaluation<br />
of Electromagnetic Compatibility and Safety Assessment in Healthcare Environments". Proceedings of EMC 2009.<br />
VIII International Symposium and Exhibition on Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Ecology; 16 al<br />
19 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 2009; St. Petersburg. Russia. 2009.<br />
[5] Real Decreto 1591/2009, <strong>de</strong> 16 <strong>de</strong> octubre, por <strong>el</strong> que se regulan los Productos Sanitarios. (BOE <strong>de</strong> 6 <strong>de</strong><br />
noviembre <strong>de</strong> 2009; Ministerio <strong>de</strong> Sanidad y Consumo).<br />
[6] UNE -EN 60601 -1 -2. Equipos Electromédicos. Parte 1-2: Requisitos generales para la seguridad. Norma<br />
colateral: Compatibilidad <strong>el</strong>ectromagnética.Requisitos y ensayos. Septiembre 2008.<br />
[7] M<strong>el</strong>ián d<strong>el</strong> Castillo M.R., Febles Santana V.M., Placeres Pascual J.M., Lubary Rodríguez C., Fernán<strong>de</strong>z <strong>de</strong><br />
Al<strong>de</strong>coa J.C. “Análisis <strong>de</strong> situación real <strong>de</strong> interferencias radio<strong>el</strong>éctricas sobre equipos <strong>el</strong>ectromédicos (ECG, EEG y<br />
EMG)”. DVD <strong>de</strong> Comunicaciones d<strong>el</strong> IX Congreso Nacional <strong>de</strong> la SEEIC-2010. ISBN: 978-84-693-5333-2; 16 al<br />
18 <strong>de</strong> junio <strong>de</strong> 2010; Santa Cruz <strong>de</strong> Tenerife. España. Sociedad Española <strong>de</strong> Electromedicina e Ingeniería Clínica<br />
(SEEIC), 2010.<br />
[8] Real Decreto 1066/2001, <strong>de</strong> 28 <strong>de</strong> septiembre, por <strong>el</strong> que se aprueba <strong>el</strong> Reglamento que establece condiciones <strong>de</strong><br />
protección d<strong>el</strong> dominio público radio<strong>el</strong>éctrico, restricciones a las emisiones radio<strong>el</strong>éctricas y medidas <strong>de</strong> protección<br />
sanitaria frente a emisiones radio<strong>el</strong>éctricas.<br />
1636
SISTEMÁTICA PARA LA VALORACIÓN DE LA EXPOSICIÓN<br />
LABORAL FRENTE A RADIACIONES ULTRAVIOLETAS<br />
Javier Aniés Escartín 1 Antoni Perramon Lladó 1<br />
1 ASEPEYO, Dirección Seguridad e Higiene, Área <strong>de</strong> higiene <strong>de</strong> agentes Físicos<br />
RESUMEN<br />
La aprobación d<strong>el</strong> Real Decreto 486/2010, <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> abril, sobre la protección <strong>de</strong> la salud y la<br />
seguridad <strong>de</strong> los trabajadores contra los riesgos r<strong>el</strong>acionados con la exposición a radiaciones<br />
ópticas artificiales, traslada a la legislación estatal un marco <strong>de</strong> protección frente a las<br />
ultravioletas. Ello <strong>de</strong>bería implicar una sensible intensificación d<strong>el</strong> control que en <strong>el</strong> ámbito laboral<br />
se realice <strong>de</strong> estas radiaciones. No obstante la complejidad <strong>de</strong> la cuestión y unos valores límite <strong>de</strong><br />
difícil aplicación, (para radiación ultravioleta incoherente <strong>el</strong> cuadro <strong>de</strong> límites introduce hasta 5<br />
valores diferentes que pue<strong>de</strong>n ser <strong>de</strong> aplicación), requiere <strong>de</strong> una sistemática <strong>de</strong> análisis d<strong>el</strong><br />
problema bien <strong>el</strong>aborada. En este trabajo se consi<strong>de</strong>ran las radiaciones ultravioletas generadas en<br />
fuentes artificiales.<br />
Palabras claves: radiaciones ópticas, ultravioletas, origen artificial, radiometría<br />
1. Introducción:<br />
La aprobación d<strong>el</strong> Real Decreto 486/2010, <strong>de</strong> 23 <strong>de</strong> abril, sobre la protección <strong>de</strong> la salud y la seguridad<br />
<strong>de</strong> los trabajadores contra los riesgos r<strong>el</strong>acionados con la exposición a radiaciones ópticas artificiales,<br />
traslada a la legislación estatal un marco <strong>de</strong> protección frente a las ultravioletas. Ello <strong>de</strong>bería implicar una<br />
sensible intensificación d<strong>el</strong> control que en <strong>el</strong> ámbito laboral se realice <strong>de</strong> estas radiaciones. En este punto<br />
se pue<strong>de</strong> realizar una analogía con <strong>el</strong> ruido para hacer dos consi<strong>de</strong>raciones, que los efectos d<strong>el</strong> ruido más<br />
<strong>de</strong>stacables implican una pérdida auditiva, en <strong>el</strong> caso d<strong>el</strong> <strong>de</strong>terioro <strong>de</strong> los ojos por ultravioletas, sería la<br />
vista la que sufra una pérdida <strong>de</strong> capacidad. El segundo aspecto a confrontar es la diferencia en la<br />
regulación legal, más <strong>de</strong> veinte años <strong>de</strong> diferencia entre la aparición d<strong>el</strong> primer real <strong>de</strong>creto sobre ruido<br />
laboral y la publicación d<strong>el</strong> texto legislativo <strong>de</strong> protección frente a radiaciones ópticas <strong>de</strong> origen artificial<br />
en <strong>el</strong> ámbito laboral.<br />
La aplicación <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminados artículos d<strong>el</strong> texto legal requiere unos conocimientos que <strong>de</strong>ben tener los<br />
implicados en la actividad preventiva <strong>de</strong> las empresas. Adquirir dichos conocimientos supone un esfuerzo<br />
y tiempo añadido. La aplicación d<strong>el</strong> cuadro <strong>de</strong> valores límite pue<strong>de</strong> conllevar una dificultad añadida en<br />
caso <strong>de</strong> no tener práctica en este campo. Se utilizan unos valores límite <strong>de</strong> difícil aplicación, (para<br />
radiación ultravioleta incoherente <strong>el</strong> cuadro <strong>de</strong> límites introduce hasta 5 valores diferentes que pue<strong>de</strong>n ser<br />
<strong>de</strong> aplicación), requiere <strong>de</strong> una sistemática <strong>de</strong> análisis d<strong>el</strong> problema bien <strong>el</strong>aborada. En este trabajo se<br />
consi<strong>de</strong>ran las radiaciones ultravioletas generadas en fuentes artificiales.<br />
2. Material y métodos:<br />
La i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong> fuentes artificiales <strong>de</strong> radiación ultravioleta se realiza a partir d<strong>el</strong> análisis d<strong>el</strong> proceso<br />
que se <strong>de</strong>sarrolla en las instalaciones con puestos <strong>de</strong> trabajo en los que se <strong>de</strong>terminará la exposición,<br />
dicho análisis pue<strong>de</strong> requerir varias fases.<br />
� Detección <strong>de</strong> situaciones <strong>de</strong> exposición. Estudio previo que podría incluir una encuesta inicial <strong>de</strong><br />
condiciones. En una primera fase se pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar si se trata <strong>de</strong> luz coherente o incoherente.<br />
1637
� La <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong>tallada en la que se pue<strong>de</strong>n separar los aspectos que requieren una mayor<br />
documentación, o la propia visita presencial. En este punto se <strong>de</strong>be tener en cuenta que las<br />
fuentes pue<strong>de</strong>n quedar ocultas y que los ultravioletas no son percibidos por <strong>el</strong> ojo humano.<br />
� Descripción completa <strong>de</strong> las emisiones. Longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> onda presentes en la emisión, potencias,<br />
rendimientos energéticos <strong>de</strong> los emisores.<br />
� Descripción <strong>de</strong> los caminos ópticos <strong>de</strong> la radiación, teniendo en cuenta <strong>el</strong>ementos interpuestos, y<br />
los efectos producidos: filtrados, <strong>de</strong>sviados, reflejados…<br />
� Aspecto fundamental es la <strong>de</strong>scripción completa <strong>de</strong> la exposición. Tanto en lo que hacer<br />
referencia a las partes expuestas como a los tiempos <strong>de</strong> trabajo. Tanto si se cumplen unos ciclos<br />
bien establecidos como si no es así se <strong>de</strong>berá tener bien establecidos cada situación <strong>de</strong><br />
exposición y los intervalos <strong>de</strong> tiempo asociados a cada episodio. De este proceso se <strong>de</strong>bería<br />
concluir con la caracterización completa <strong>de</strong> la exposición.<br />
Teniendo en cuenta la información recogida en las diversas partes d<strong>el</strong> estudio se establecerá que:<br />
� Los sistemas propios d<strong>el</strong> equipo y la instalación tienen condiciones que aseguran <strong>el</strong><br />
cumplimiento <strong>de</strong> la normativa.<br />
� Las condiciones <strong>de</strong> trabajo implican una exposición que <strong>de</strong>be ser objeto <strong>de</strong> estudio, y en<br />
consecuencia pue<strong>de</strong> ser necesario realizar medidas <strong>de</strong> energía radiante recibida por <strong>el</strong> trabajador.<br />
� Se <strong>de</strong>be realizar un análisis <strong>de</strong> las condiciones <strong>de</strong> trabajo para <strong>de</strong>terminar las protecciones<br />
personales que garantizan unas condiciones <strong>de</strong> exposición aceptables.<br />
� Modificaciones <strong>de</strong> las condiciones <strong>de</strong> trabajos, estructurales o <strong>de</strong> los equipos que reducen o<br />
evitan la exposición.<br />
� Consi<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> situaciones <strong>de</strong> especial sensibilidad para trabajadores expuestos. En este grupo<br />
se <strong>de</strong>be tener en cuenta personas con problemas oculares o cutáneas.<br />
Los criterios <strong>de</strong> valoración <strong>de</strong> las exposiciones siempre serán los publicados como anexo d<strong>el</strong> R.D.<br />
486/2010.<br />
La valoración <strong>de</strong> ultravioletas en equipos ópticos basados en esta luz (coherente o no coherente) que<br />
implican que su correspondiente ocular sea la forma <strong>de</strong> exposición d<strong>el</strong> ojo a estas radiaciones, pue<strong>de</strong><br />
implicar cálculos y medidas muy complejos que requieran la intervención <strong>de</strong> especialistas en la materia.<br />
Por <strong>el</strong>lo se <strong>de</strong>be contar en primer lugar con los datos que suministra <strong>el</strong> fabricante en un primer momento,<br />
y <strong>el</strong> control <strong>de</strong> compras serviría para contar con los <strong>el</strong>ementos <strong>de</strong> valoración y protección que se estimen<br />
necesarios.<br />
Las situaciones susceptibles <strong>de</strong> realizar medidas son las que pue<strong>de</strong>n verificar <strong>el</strong> cumplimiento <strong>de</strong> los<br />
límites para exposición radiante a lo largo <strong>de</strong> una jornada laboral <strong>de</strong> 8 horas. Dicho valor límite es <strong>de</strong><br />
aplicación para luz incoherente (no láser) en pi<strong>el</strong> y ojos no protegidos.<br />
Los límites <strong>de</strong> exposición radiante en pi<strong>el</strong> se verifican con un radiómetro que utiliza filtros ópticos<br />
adaptados a la curva <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración para la composición espectral <strong>de</strong> la radiación ultravioleta. La<br />
sensibilidad <strong>de</strong> dicho sensor está pues adaptada a esta curva, que pon<strong>de</strong>ra con un valor <strong>de</strong>finido en tabla<br />
cada intervalo <strong>de</strong> radiación ultravioleta <strong>de</strong> 1 nm.<br />
También son utilizables radiómetros con sensores diseñados para longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> onda <strong>de</strong>terminados. Se<br />
utilizarían en lámparas <strong>de</strong> uso común, para alguna <strong>de</strong> sus líneas d<strong>el</strong> espectro más intensas.<br />
La utilización <strong>de</strong> un espectroradiometro pue<strong>de</strong> servir para obtener medidas más precisas, pero su uso<br />
fuera <strong>de</strong> laboratorio y en condiciones <strong>de</strong> trabajo habituales implicaría un diseño específico que no está<br />
disponible en la actualidad. Su principio <strong>de</strong> funcionamiento está más acor<strong>de</strong> con la aplicación <strong>de</strong> las<br />
expresiones utilizadas para <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> exposiciones radiantes, más concretamente para la aplicación <strong>de</strong><br />
los factores <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración a cada uno <strong>de</strong> los componentes d<strong>el</strong> haz lumínico, que es <strong>de</strong>scompuesto por un<br />
prisma óptico y medido <strong>de</strong> forma separada para cada componente y por tanto con la aplicación <strong>de</strong> factor<br />
<strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ración realizada directamente a cada intervalo <strong>de</strong> longitud <strong>de</strong> onda.<br />
1638
La radiación láser siempre implica que <strong>el</strong> equipo emisor esté clasificado <strong>de</strong> acuerdo a la norma UNE-EN<br />
60825-1. En función <strong>de</strong> dicha clasificación se establecerán las medidas <strong>de</strong> protección necesarias. El<br />
confinamiento d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong> radiación en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> láser <strong>de</strong>be ser suficiente para que éste sea inaccesible<br />
para los trabajadores (cuerpo entero o extremida<strong>de</strong>s). El sistema <strong>de</strong> gestión <strong>de</strong> la prevención <strong>de</strong>be<br />
garantizar que se mantienen las condiciones <strong>de</strong> funcionamiento <strong>de</strong> forma que no supongan p<strong>el</strong>igro para la<br />
salud <strong>de</strong> las personas. Así <strong>el</strong> control <strong>de</strong> la exposición siempre será técnico o con protección que evite la<br />
exposición. Los valores límite <strong>de</strong> exposición no <strong>de</strong>berían ser utilizados si se cumplen las condiciones<br />
<strong>de</strong>scritas.<br />
La publicación <strong>de</strong> ICNIRP 14/2007: Protecting Workers from Ultraviolet Radiation es una referencia <strong>de</strong><br />
consulta obligada que completa la normativa publicada por <strong>el</strong> R.D. 486/2010.<br />
3. Resultados y discusión:<br />
Especialmente en la exposición a radiación ultravioleta originada en fuentes artificiales, los valores <strong>de</strong><br />
irradiancia efectiva pue<strong>de</strong>n ser muy diversos, en la mayor parte <strong>de</strong> los casos son valores inferiores a los<br />
valores límite. En estas situaciones no obstante se <strong>de</strong>be realizar un control que implica la realización <strong>de</strong><br />
medidas con equipos adaptados. El valor límite utilizado es <strong>el</strong> aplicable a ojos y pi<strong>el</strong> y cuya superación se<br />
r<strong>el</strong>aciona con cáncer <strong>de</strong> pi<strong>el</strong>, eritema, <strong>el</strong>astosis. Para los ojos fotoqueratitis, conjuntivitis y cataratas.<br />
En <strong>el</strong> uso <strong>de</strong> radiómetro siempre se <strong>de</strong>be estar seguro que las longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> onda <strong>de</strong> UV emitidas están<br />
<strong>de</strong>ntro d<strong>el</strong> intervalo <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> la correspondiente sonda utilizada. A<strong>de</strong>más la pon<strong>de</strong>ración <strong>de</strong> la misma<br />
correspon<strong>de</strong>rá al publicado en la tabla A.4 d<strong>el</strong> Real Decreto. En este sentido conviene señalar que esa<br />
tabla coinci<strong>de</strong> <strong>de</strong> forma casi exacta con la aplicada para en los TLV(Threshold Límit Values) <strong>de</strong> la<br />
ACGIH American Conference of Governmental Industrial Higienist, por lo que los filtros ópticos<br />
utilizados para uno u otro criterio <strong>de</strong> valoración pue<strong>de</strong>n ser los mismos. Las dimensiones <strong>de</strong> la sonda <strong>de</strong><br />
medida permiten colocarlo en la posición y orientación que tiene <strong>el</strong> sistema medido durante la exposición<br />
en condiciones <strong>de</strong> trabajo habituales . La corrección angular que tiene la sonda garantiza la<br />
correspon<strong>de</strong>ncia d<strong>el</strong> valor medido con la exposición real <strong>de</strong> la pi<strong>el</strong> y ojos.<br />
Protecciones estructurales:<br />
La protección estructural <strong>de</strong> un <strong>el</strong>emento material que evite la propagación <strong>de</strong> la radiación<br />
ultravioleta es la forma preferible para controlar las exposiciones <strong>de</strong> las personas. El sistema<br />
técnico que disponga dicha protección estructural <strong>de</strong>be ser suficiente para garantizar que ninguna<br />
parte sensible d<strong>el</strong> trabajador acce<strong>de</strong> a la zona <strong>de</strong> riesgo.<br />
La verificación <strong>de</strong> que a través <strong>de</strong> un medio interpuesto no permite la transmisión d<strong>el</strong> haz <strong>de</strong><br />
radiación pue<strong>de</strong> no ser evi<strong>de</strong>nte, en este caso una medida <strong>de</strong> transmisión no requiere la<br />
utilización <strong>de</strong> <strong>de</strong>tector y equipo <strong>de</strong> medida adaptado a la medida <strong>de</strong> exposición radiante eficaz.<br />
Con la medida <strong>de</strong> exposición radiante sería suficiente, para verificar <strong>el</strong> coeficiente <strong>de</strong><br />
transmisión, que <strong>de</strong>bería ser nulo para garantizar la protección.<br />
S<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> protecciones individuales:<br />
En los casos que no se pueda evitar <strong>el</strong> acceso <strong>de</strong> partes sensibles <strong>de</strong> los trabajadores a zonas en<br />
las que existe exposición se <strong>de</strong>berá utilizar equipos <strong>de</strong> protección individual. La s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong><br />
protecciones individuales se realizará a partir <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> emisión <strong>de</strong> los dispositivos<br />
utilizados en <strong>el</strong> lugar <strong>de</strong> trabajo. Los procedimientos <strong>de</strong> s<strong>el</strong>ección siempre tienen en cuenta las<br />
normas armonizadas r<strong>el</strong>ativas a equipos <strong>de</strong> protección individual.<br />
Aplicar los valores límite establecidos para <strong>el</strong> ojo, especialmente en <strong>el</strong> caso <strong>de</strong> láser implica una<br />
instrumentación y metodología <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> <strong>el</strong>evado niv<strong>el</strong>, que no es susceptible <strong>de</strong> ser utilizado en<br />
muchas situaciones reales. En estos casos siempre se optará por establecer medidas <strong>de</strong> protección que<br />
1639
impliquen una absorción o reflexión d<strong>el</strong> haz radiado que evite la inci<strong>de</strong>ncia en ojos o pi<strong>el</strong>. En <strong>el</strong> caso <strong>de</strong><br />
ojos la normativa asociada a equipos <strong>de</strong> protección individual, implica la utilización <strong>de</strong> equipos<br />
homologados y clasificados por <strong>el</strong> niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> protección que se requiere. La s<strong>el</strong>ección <strong>de</strong> gafas o pantallas<br />
que se utilicen requiere <strong>de</strong> una a<strong>de</strong>cuada caracterización <strong>de</strong> la emisión <strong>de</strong> ultravioletas.<br />
4. Conclusiones:<br />
El cumplimiento d<strong>el</strong> marco legal <strong>de</strong> protección implica una serie <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s que se <strong>de</strong>ben realizar. El<br />
criterio técnico <strong>de</strong> actuación se <strong>de</strong>be basar en la potencia <strong>de</strong> emisión, que está directamente r<strong>el</strong>acionada<br />
con la energía <strong>el</strong>éctrica consumida por los emisores y la eficiencia <strong>de</strong> la conversión. Otros factores<br />
fundamentales se encuentran en <strong>el</strong> medio <strong>de</strong> transmisión y finalmente en la exposición d<strong>el</strong> trabajador.<br />
Dada la gran cantidad <strong>de</strong> <strong>el</strong>ementos que se han <strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar por la presencia <strong>de</strong> ultravioletas <strong>de</strong> origen<br />
artificial en un puesto <strong>de</strong> trabajo, se ha <strong>de</strong> concluir que la medida es un aspecto más <strong>de</strong> la protección <strong>de</strong><br />
los trabajadores, que no siempre se llevará a cabo. La ausencia <strong>de</strong> mediciones no implica que no se haya<br />
valorado <strong>el</strong> riesgo, <strong>de</strong> la misma manera que <strong>el</strong> realizar medidas tampoco implica la correcta protección.<br />
La estrategia global <strong>de</strong> protección frente a las radiaciones ultravioletas también <strong>de</strong>be incluir las <strong>de</strong> origen<br />
natural, pese a que la normativa actual no lo contemple.<br />
REFERENCIAS<br />
[1] Protecting workers from ultraviolet radiations, ICNIRP 14/2007 Paolo vechia, maila Hietanen, Bruce E. Stuck,<br />
Emilie van Deventer, Shengli Niu<br />
[2] Farhang Akbar-Khanza<strong>de</strong>h, Mahdi Jahangir-Blourchian Ultraviolet Radiation from UV-transilluminators Journal<br />
of Occupational and Envromental Hygiene, 2 493- 496<br />
[3] Occupational Exposure to Ultraviolet Radiation Radiation Protection series n 12 Australian Protection and<br />
Nuclear Safety Agency<br />
[4] Guid<strong>el</strong>ines on limits of exposure to ultraviolet radiation of wav<strong>el</strong>engths between 180 nm and 400 nm (incoherent<br />
optical radiation). ICNIRP Health Physics August 2004 Volum 87 issue 2<br />
[5] Radiaciones Ópticas: Metodología <strong>de</strong> evaluación <strong>de</strong> la exposición laboral. Notas técnicas <strong>de</strong> prevención INSHT<br />
Beatriz Diego Segura, Mª José Rupérez Calvo.<br />
[6] UNE –EN 60825-1, UNE –EN 60825-2<br />
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