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Revista de la Facultad de Medicina

versión impresa ISSN 0798-0469

RFM v.23 n.2 Caracas jul. 2000

 

EVALUACIÓN MEDIANTE DOSIMETRÍA TLD DE LAS DOSIS DE RADIACIÓN EN LOS EXÁMENES RADIOLÓGICOS DE TÓRAX

 

DG Hahn Mendoza1.

  1. Profesor Agregado, Cátedra de Física y Análisis Instrumental, Escuela de Bioanálisis, Facultad de Medicina, UCV.

 

RESUMEN

En dos centros hospitalarios se ejecutó la evaluación de las dosis del examen de rutina de tórax para adultos (bajo potencial del tubo de rayos X, 60-70kV) y para la reducción de la dosis se propuso la técnica de alto potencial (ž 100kV).

Las dosis promedios obtenidas se han comparado con los valores de referencia, resultando las medidas de bajo kV por encima de estos en uno de los centros (0,52 mGy ± 10%) y en el otro, al límite, (0,29 ± 21%). Para la técnica de alto kV las dosis disminuyeron hasta los valores de 0,17mGy ± 15% y 0,09mGy ± 11% representando 69% y 67% de la reducción respectivamente.

En un tercer centro (radiología pediátrica), para los potenciales bajos (³60kV), las dosis resultaron ser 0,30mGy ± 18% (niños de 0 a 1,5 años) y 0,19mGy ± 19% (niños de 1,5 a 3 años). Para los potenciales altos (³90kV), 0,15mGy ± 18% y 0,11mGy ± 18% con la reducción de la dosis de 42% y 48%.

La dosimetría termoluminiscente aplicada al estudio fue investigada antes de las medidas.

La técnica de alto kV no ha incidido negativamente en la calidad diagnóstica de la imagen.

Palabras Claves: Protección radiológica, Dosis de radiación, Reducción de la dosis, Dosimetría termoluminiscente.

ABSTRACT

In two hospital centers the evaluations of the dose in the routine chest radiography for adults were made with low potential of the X-ray tube (60kV-70kV). For the reductión of the dose it is proposed to use the technique of high potencials (ž100kV).

The average dose received was compaired with the reference values. As a result, the measurments of the low kV were above them in one of the centers (0,52mGy ± 10%) and in other one al the limit, (0,29mGy ± 21%). With the technique of high kV the dose diminished to the values of 0,17mGy ± 15% and 0,09mGy ± 11%, representing 69% and 67% of reduction.

At a third center (pediatric radiology) the dose produced were 0,30mGy ± 18% (0 to 1,5 years) and 0,19mGy ± 19% (1,5 to 3 years) low potencial (³60kV). For the high potentials (³90kV), the doses were of 0,15mGy ± 18% and 0,11mGy ± 18%, obtaing a reduction of the dose of 42% and 48%.

The applied thermoluminescent dosimetry for the study was investigated before the measurments.

The high kV technique does not influenced the quality of the diagnostic image.

Key Words: Radiology proteccion, Radiacion of dose, Dose of reduction,Thermoluminescent dosimetry.

__________________

 

 

INTRODUCCIÓN

En los últimos años, el empleo de las radiaciones en medicina ha proporcionado enorme beneficio en términos de vidas humanas y de ventajas para la salud; sin embargo, las radiaciones implican también riesgos para la salud siendo la carcinogénesis el principal peligro somático, sin subestimar la aparición de mutaciones genéticas, las cuales pueden repercutir sobre generaciones posteriores.

En el campo de radiaciones empleadas con fines médicos, el diagnóstico radiológico muestra la mayor contribución en la dosis colectiva. Dentro de este campo, las exploraciones torácicas tienen especial peso, y muchas veces su evaluación se considera prioritaria(1,2). Representan las prácticas que están en marcado crecimiento, con extensa incidencia en la población.

Aún cuando, las radiografías del tórax no requieren en sí grandes dosis, su masiva aplicación justifica la preocupación por evaluarlas y tratarlas de disminuir. Existen muchas posibilidades de reducción de la dosis en los exámenes radiológicos, varias de ellas no representan costo alguno, especialmente las que resultan de la revisión de los parámetros de tomas radiográficas.

Este estudio analiza la reducción de la dosis como consecuencia del aumento del potencial en el tubo de rayos X, conlleva a la disminución del tiempo de exposición; como método dosimétrico se utilizó el de termoluminiscencia. Las ventajas del material termoluminiscente en la dosimetría de radiación para monitoreo del personal y aplicada a pacientes sometidos a estudios radiológicos de diagnóstico y de terapia, son indiscutibles. Antes de todo, el pequeño tamaño de los dosímetros los hace convenientes para ser colocados en diferentes partes del cuerpo del paciente, con mínima interferencia en su movilidad y confort. Además, no producen imagen en la película y, por lo tanto, no interfieren en la información proporcionada por esta.

El dosímetro termoluminiscente (TLD) presenta suficiente sensibilidad, precisión y exactitud de medidas, invulnerabilidad a las condiciones ambientales y, además, la posibilidad de reuso.

La dosimetría termoluminiscente tiene amplia aplicación en el mundo desde los finales de años 60, en Venezuela prácticamente se está iniciando gracias al empeño principalmente de los físicos pertenecientes a la Facultad de Medicina de la UCV. El primer trabajo en este campo fue realizado con el apoyo del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC)(3), las siguientes investigaciones se llevaron a cabo mediante el proyecto del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) denominado Protección Radiológica en Radiología (VEN/9/007) y el Laboratorio de Dosimetría Termoluminiscente en la Facultad de Medicina de la UCV.

 

METODOLOGÍA

Las medidas se realizaron en tres centros radiológicos: Hospital Universitario de Caracas, (Centro 1, adultos), Complejo Social "Don Bosco" (Centro 2, adultos) y Hospital "Julio Criollo Rivas" (Centro 3, niños). En cada uno de ellos las radiografías fueron realizadas siempre por el mismo técnico radiólogo, adscrito al centro. Los parámetros de estudio (voltaje, corriente, tiempo) fueron seleccionados por ellos, dictados por la experiencia profesional. La distancia foco-película, en el caso de los adultos, permaneció fija en los dos centros (1,80 m) y en el tercero, en el caso de los niños, fue de 1,10 m para los niños de 0 a 1,5 años y de 1,60 m para el grupo de 1,5 a 3 años.

En la sala de radiología pediátrica se prescindió del uso del "bucky". El empleo sistemático del "bucky" da lugar a que las dosis promedio sean un 50% más altas que en los pacientes estudiados sin este dispositivo(4).

Para el presente estudio se eligió la técnica dosimétrica basada en termoluminiscencia, con empleo de cristales de fluoruro de litio, activados con magnesio y titanio en forma de pastillas de dimensiones 3,2 x3, 2x0,9 mm2 tipo TLD 100.

Como el indicador de la dosis se eligió Dosis en la Superficie de Entrada (ESD, entrance surface dose) como el más apropiado, recomendado además por Comisión de Comunidades Europeas (CCE) y OIEA(2).

Antes de realizar las medidas de las dosis de los pacientes fue necesaria la investigación de sus características y propiedades(2,3,5,6,7,8). Esto llevó a las siguientes pruebas:

1. Reproducibilidad (constancia de la lectura correspondiente a la misma dosis). Para los fines de este estudio se estableció la condición de 3% de variabilidad para la reproducibilidad.

2. Sensibilidad (la razón entre la respuesta termoluminiscente y la exposición). Se eligió agrupar los dosímetros en subgrupos, con la variación de sensibilidad de 3% entre el primero y el último dosímetro perteneciente al subgrupo, utilizando la sensibilidad promedio en lugar de la sensibilidad individual de cada uno de estos dispositivos.

3. Respuesta energética (la relación entre la respuesta termoluminiscente y la energía de la radiación). Los datos necesarios para el estudio se tomaron del documento emanado por la OIEA del año 1995 (IAEA-TECDOC-796, Viena, Abril 1995)(2).

La calibración de los dosímetros se realizó en el IVIC donde los dosímetros fueron expuestos a la fuente de Cesio 137 (662keV).

Todos los dosímetros fueron colocados en bolsitas de plástico negro para protegerlos contra la luz. Para cada paciente adulto se prepararon dos dosímetros que fueron puestos durante el examen del tórax en el lugar de la sexta vértebra, en el centro del haz de rayos X, y un formulario para registrar los datos del paciente (nombre, edad, peso, estatura, espesor del tórax) y del equipo (potencial del tubo, corriente, tiempo, distancia foco-película).

El mismo procedimiento se empleó para los niños, fijando los dosímetros en el pecho, a la altura del tercero y cuarto arco costal anterior.

Después de la irradiaciones, los dosímetros fueron llevados al laboratorio dosimétrico para la realización del proceso de lectura, siempre acompañados con los dosímetros de control de la radiación del ambiente. Para la lectura se utilizó el equipo Harshaw/Bicron 4000.

Para cada potencial del tubo de rayos X utilizado se determinó la capa semireductora (HVL), empleando la cámara de ionización marca Capintec, modelo Ps-033.

En todo momento, un médico radiólogo valoró la calidad de la imagen obtenida respecto a su adecuación diagnóstica.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Tratamiento previo a los dosímetros

96 dosímetros destinados al estudio fueron irradiados 5 veces, siempre con la misma dosis, procedente del irradiador de Sr90 (1mGy). Se calcularon los promedios de las respuestas termoluminiscentes de cada uno de los dosímetros.

La reproducibilidad se evaluó calculando la desviación estándar y el coeficiente de variación (CV%). Para este último índice, ninguno de los dosímetros superó el valor de 3%, como fue establecido para fines de este trabajo. No fue necesario el descarte de ningún dosímetro.

Los mismos promedio de cinco lecturas fueron utilizados para la evaluación de la sensibilidad y su variación dentro del grupo de 96 dosímetros. Cada uno de estos datos fue tomado como un indicador de la sensibilidad individual. La variación en el grupo, entre el primero y el último dosímetro fue de 12%. Este comportamiento es similar al encontrado en otros estudios(7). Se ordenaron los dosímetros en subgrupos de 3% de variación de sensibilidad entre el primer y el último TLD. En esta forma se obtuvieron cuatro grupos de dosímetros. Para cada uno de ellos se calculó el promedio de la sensibilidad, el cual desde este momento representaba la sensibilidad del grupo. Para el cálculo de la dosis se tomaron en cuenta las diferencias de sensibilidad de los TLD.

Respuesta energética. La calidad de los rayos X se evaluó determinando HVL para cada valor nominal del potencial del tubo de rayos X utilizados en el estudio, aplicando los diferentes espesores de filtro de aluminio y se midió la exposición con la cámara de ionización. El valor de HVL permitió hallar la energía efectiva de los rayos X. El rango de energía efectiva utilizado en el estudio fue desde 27 keV hasta 33,5 keV, lo cual se traduce en la variación de la respuesta energética relativa de los dosímetros desde 1,35 hasta 1,29 con respecto a la respuesta a la energía del Cesio 137. Lo cual se tomó en cuenta en el momento de calcular la dosis.

Después de la calibración de los dosímetros con el resultado de 0,34mGy/nC como factor de calibración se realizó la evaluación de las dosis impartidas en los pacientes durante exploraciones del tórax.

En total, el número de pacientes adultos evaluados, fue de 33 (16 pacientes, bajo kV y 17 pacientes, alto kV) en el Centro1, 36 (18+18) en el Centro2 y en el Centro3 se realizó el estudio a 53 niños divididos en dos grupos (12+13 niños menores y 13+15 niños mayores).

Se recolectó la información referente a las marcas y características de los equipos, detalles sobre las películas utilizadas y al proceso de revelación (Tabla 1).

En cada uno de estos centros, una parte de las radiografías fue realizada con la técnica de bajo voltaje (la usual en estos lugares), y la otra con altos voltajes. Los valores de kV y mAs exhibieron unos intervalos de variación que pueden considerarse usuales y son atribuibles a los criterios de actuación de los técnicos de radiología que realizaron las exploraciones. En caso de las personas adultas, para un potencial bajo del tubo de rayos X, los dos centros operaron con un valor promedio de 66kV ± 3%, para los potenciales altos del tubo, los valores fueron de 106kV ± 5% en el Centro 1 y 110kV ± 5% en el Centro 2.

Tabla 1: Marcas y Carácteristicas de los Equipos de rayos X utilizados en el estudio

Centro

Equipo

Película

Procesadora

"Bucky"

1

Schimadzu

AGFA

CRONEX

SI

2

Imaging Dxg-325r

KONICA

KONICA

SI

3

CGR UNIX 200 Portátil

3M

CURIX

NO

Los niños fueron divididos en dos grupos, uno, en las edades comprendidas entre 0 y 1,5 años y el otro, en las edades entre 1,5 y 3 años. El examen radiológico del primer grupo se realizó a la distancia de 1,10m entre el foco y la película y en posición supina, el segundo grupo a la distancia de 1,60m y el niño sentado en posición AP. Para ambos grupos se emplearon las dos técnicas. Para el caso de bajo voltaje el promedio del potencial fue de 57kV ± 6% y 59kV ± 5%, en caso de alto voltaje 84kV ± 5% y 99kV ± 14%, para el primero y segundo grupo respectivamente.

En la evaluación de la dosis de adultos, el paciente considerado debía tener dimensiones estándar, especialmente se prestó atención al espesor del tórax que se estableció en 22cm.

Se calcularon los valores medios de las dosis para cada caso, lo recomendado por la OIEA(2), con el fin de poder compararlos con los valores de referencia.

La dosis de referencia para el examen de rutina del tórax es de 0,3mGy. Esta referencia fue definida para la técnica de alto kV(2). Por los tanto los datos obtenidos para bajo voltaje pueden exceder del valor 0,3mGy. Los dos centros investigados emplean la técnica de bajo kV en sus exámenes de rutina. Para la técnica de bajo voltaje, en el Centro1 la dosis promedio fue muy cercana a este límite, aunque varias tomas (63%) superaron este valor. En el Centro2 el valor promedio de las dosis superó en 73% este valor de referencia. Todas las tomas estuvieron por encima de 0,3mGy. En cambio la técnica de alto voltaje, en el caso de los dos centros, mantuvo las dosis muy por debajo del valor de referencia. Ninguna toma presentó la irradiación superior a la señalada por organizaciones de la salud. Los valores de las desviaciones estándar se deben a los cambios en las condiciones técnicas de las exploraciones, los cuales pueden ser dictados por la experiencia y el "instinto" profesional de los técnicos aún cuando se ha procurado mantener la evaluación únicamente en los casos de los pacientes tipo promedio (Tabla 2).

Tabla 2: Las dosis Promedio (ESD) para las técnicas de bajo y alto kV del tubo de rayos X

 

Centro 1

Centro 2

Técnica

ESD (mGy) ± CV%

ESD (mGy) ± CV%

Bajo kV

0,29 ± 21%

0,52 ± 10%

Alto kV

0,09 ± 11%

0,17 ± 15%

 

Al revisar los datos de otros investigadores(6), se observó los coeficientes de variación para la determinación de las dosis hasta un valor de 100%, los obtenidos en este estudio (21%, 11%, 10%, 15%), indican buena selección de los pacientes y correcto manejo de los equipos y sistema de dosimetría termoluminiscente.

La radiología pediátrica no puede compararse con la de los pacientes adultos, sin embargo se observó que las dosis obtenidas en este estudio están dentro de los límites establecidos para los pacientes adultos. Los valores de referencia recomendados por la Comisión de Comunidades Europeas, a través de Lake Starnberg Group de Sociedad Europea de Radiología Pediátrica en forma provisional(9,10), para el examen del tórax pediátrico, muestran un intervalo de valores desde 0,021 hasta 0,979mGy y para el equipo móvil desde 0,034 hasta 0,718mGy. Las dosis obtenidas en este estudio están dentro de los límites mencionados (Tabla 3). Se observa además aumento de la dosis para los niños más pequeños, debido a la menor distancia foco-película.

Tabla 3: Las dosis Promedio (ESD) para las técnicas de bajo y alto kV del tubo de rayos X

 

Niños 0-1,5 años

Niños 1,5-3 años

Técnica

ESD (mGy) ± CV%

ESD (mGy) ± CV%

Bajo kV

0,30 ± 18%

0,19 ± 19%

Alto kV

0,15 ± 19%

0,11 ± 18%

 

Reducción de la dosis. La estimación de la reducción de la dosis al sustituir la técnica de bajo voltaje con la de alto voltaje se realizó comparando los promedios de las medidas efectuadas en cada uno de los centros, de acuerdo con las indicaciones de la OIEA(2). Los resultados para los adultos y los niños muestran la Tabla 4 y Fig. 1 y 2.

Tabla 4: Reducción de la Dosis con la aplicación de la técnica de alto voltaje del tubo de rayos X

Centro

%

1

69

2

67

3 (Niños 0-1,5 años)

42

3 (Niños1, 5-3 años)

48

Figura 1: Dosis Promedio (Bajo y Alto kV) Adultos

15 evaluacion 1.jpg (27743 bytes)

Figura 2: Dosis Promedio (Niños) Centro 3

15 evaluacion 2.jpg (30924 bytes)

 

Además, se observó que los rangos de los valores correspondientes a bajo y alto potencial del tubo de rayos X en ningún momento se solapan, no hay duda por lo tanto que las dos técnicas son estadísticamente diferentes. Hay que destacar que la reducción de la dosis para cada centro, se obtuvo manteniendo constantes los otros parámetros como: la distancia foco-película, tipo de película, procesamiento de revelado, "bucky".

En los estudios realizados por la OIEA en diferentes países esta reducción para el examen del tórax empleando la técnica de alto kV, resultó ser desde 23% (Rumania) hasta 79% (Iran)(2). A la vez se determinó que un resultado significativo en la disminución de la irradiación debe superar el 20%, considerando así la falta de estricto cumplimiento con la condición del paciente estándar o eventual error en el factor de calibración.

La razón para la aplicación de la técnica de alto voltaje no se fundamenta únicamente en la posibilidad de reducir la dosis, la imagen obtenida también muestra una buena calidad. Este problema fue objeto de discusión en un Simposio realizado en Madison en 1980, sobre la optimización de las radiografías de tórax y obtuvo una evaluación favorable.

En este estudio todos los datos corresponden a las radiografías evaluadas por un médico radiólogo responsable de las exploraciones. Las imágenes obtenidas no han perdido su utilidad diagnóstica.

El estudio realizado permitió determinar que la técnica de alto kV en el examen del tórax lleva a la considerable reducción de la dosis con poco o ningún costo, sin que se pierda la información diagnóstica de la imagen de rayos X, siempre que no sea necesario utilizar la imagen de alto contraste.

Se recomienda la introducción de esta técnica en forma rutinaria a sabiendas que en la mayoría de los centros se persiste en la utilización del bajo potencial del tubo de rayos X (60-70kV).

La dosimetría TL proporciona muy buenos resultados en las medidas de las dosis: se recomienda sin embargo extremo cuidado en la manipulación de los dosímetros, la investigación previa de sus propiedades.

Las investigaciones dosimétricas en el campo de radiodiagnosis están altamente indicadas y dictadas por la necesidad de conseguir el balance óptimo entre el riesgo y beneficio.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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