Radioprotección del Paciente

Dr Francisco A. Pastore

Jefe del Servicio de Medicina Nuclear

Hospital “Eva Perón”. Ex M. Castex

San Martín – Pcia. de Buenos Aires

Dosis efectiva

6,7 + 4,8 mSv

• 1- Planteo del problema

• 2- Riesgos de la Radiación Ionizante a bajas dosis (< 100 mSv)

• 3- Contribución relativa de la Medicina Nuclear a la dosis colectiva

y dosis efectiva comparativa de los distintos estudios

• 4- El caso particular del radio iodo (Guía Práctica OIEA- ICRP 2010)

• 5- ¿Cómo irradiar y cómo irradiarnos menos?

Dosis Efectiva (mSv) anual “per cápita”

para la población de EEUU

Evolución entre los años 1980 y 2006

Incremento en la dosis de radiación “per cápita “ de 3 a 6,2 mSv

Exposición Médica 0,5 3 mSv ´80 al 2006

Sources and effects of ionizing radiation

UNSCEAR 2008

United Nations, New York 2010

Número de tomógrafos por millón de habitantes

Número anual de Tomografías realizadas en EEUU

62 millones de tomografías, 4 millones en chicos

Tomografías 1,5 mSv de la Dosis Efectiva anual

Cardiología Nuclear 0,6 mSv ( 9 millones de estudios anuales)

Procedimientos Intervencionistas 0,4 mSv (17 millones)

Brenner DJ N Engl J Med 2007 357: 2277-84

Número de tomógrafos por millón de habitantes

UNSCEAR (Comité Científico de Naciones Unidas sobre

los Efectos de la Radiación Atómica)

En países de Nivel I ( > 1 médico/1000 hab) el número de tomografías aumentó de

57 a 127/1000 hab desde los ´90

Acceso mundial a tratamiento de Radioterapia

IAEA

Global Initiative on Radiation Safety in Healthcare Settings

WHO World - Health Report 2008

Reformas propuestas para mejorar la Atención primaria de la Salud

Conclusiones I

• 1- La contribución de la radiación por usos médicos a la dosis

colectiva aumentó significativamente en los últimos 30 años como

consecuencia de una expansión en la tecnológica médica

• 2- El problema tiene rasgos distintivos en los distintos países dada

la asimetría en los avances en cuanto al acceso a métodos

diagnósticos y terapéuticos que usan radiación ionizante a lo largo

del mundo

• 3- La Tomografia Computada, los estudios de Cardiología Nuclear y

los procedimiento Intervencionistas son quienes han aumentado en

mayor medida la dosis colectiva

• 1- Planteo del problema

• 2- Riesgos de la Radiación Ionizante a bajas dosis (< 100 mSv)

• 3- Contribución relativa de la Medicina Nuclear a la dosis colectiva

y dosis efectiva comparativa de los distintos estudios

• 4- El caso particular del radio iodo (Guía Práctica OIEA- ICRP 2010)

• 5- ¿Cómo irradiar y cómo irradiarnos menos?

¿Cómo medimos el riesgo?

Magnitudes y Unidades en Protección Radiológica

• Dosis Absorbida Es la energía entregada por unidad de masa,

depositada en un tejido por una determinada radiación

Su símbolo es D

Unidad = gray (Gy)

1Gy = 1 Joule/kg (J/kg)

• Dosis Equivalente Es la Dosis Absorbida modificada por un

factor de ponderación de la radiación (WR)

Su símbolo es H

Unidad = sievert (Sv)

• Dosis Efectiva Es la Dosis Equivalente modificada por un factor

de ponderación de tejidos. Es decir, tiene en cuenta las

radiosensibilidades de los diferentes tejidos u órganos

Su símbolo es E

Unidad = sievert (Sv)

Definición y clasificación de la radiación ionizante

Las radiaciones ionizantes son aquellas con energía, longitud de onda y frecuencia tales que al interaccionar con un medio le transfieren energía suficiente para desligar a un electrón de su átomo

El electrón sale desprendido (es separado) del átomo al que pertenecía (ionización)

• Según sean fotones (γ, x ) o partículas (α,β, protones, neutrones)

• Según la ionización producida directa (partículas) o indirecta (fotones)

• Según la fuente de la radiación ionizante (natural o artificial)

Efectos Biológicos de la radiación ionizante

• Directos, en general ATLE en particular en el nivel de moléculas críticas (proteínas, enzimas, ADN, membranas) se produce la modificación (daño) de este sistema por acción de la energía entregada

(ruptura de cadenas, alteración de las bases nitrogenadas, formación de dímeros entre dos bases, puentes entre dos cadenas de ADN)

• Indirectos, en general BTLE a través de radicales libres (moléculas o fragmentos de moléculas que poseen electrones desapareados en sus orbitales externos, propiedad que les confiere gran reactividad química)

Baja Transferencia Lineal de Energía (radiaciones electromagnéticas rayos x - γ )

( BTL : depositan baja cantidad de energía por unidad de distancia, 39% de la radiación de fondo)

Clasificación de los efectos biológicos

de la radiación ionizante

• Efectos determinísticos dependen de la dosis recibida y reconocen un umbral (radiación necesaria para provocar un efecto en al menos el 1 a 5% de los individuos expuestos).

Por debajo de dicho umbral no acontecen.

Ej . opacidad del cristalino o lesiones de piel radio inducidas

• Efectos estocásticos no tienen un umbral para suceder, se trata de eventos probabilísticos cuya ocurrencia aumenta con la dosis de exposición.

Se deben a daño en el material genético (ADN), que podrían derivar

en oncogénesis y efectos sobre la progenie

LIFE SPAN STUDY

Aumento en el número de leucemias (excepto LLC) se observó tempranamente a

los 2 años

Aumento de tumores sólidos (excepto páncreas, próstata y útero) después de los

10 años

No pudo demostrarse efectos heredados a la descendencia, hijos o nietos

El 65 % de los sobrevivientes recibieron bajas dosis (< 100 mSV)

Riesgo de efectos estocásticos

• Hipótesis linear sin umbral

No hay umbral por debajo del cual la radiación no pueda causar malignidad, el riesgo se incrementa linealmente con la dosis

• Hipótesis linear cuadrática

El riesgo de malignidad a bajas dosis de radiación es tan bajo que es casi imposible de cuantificar en humanos, pero se incrementa cuadráticamente a altos niveles de dosis

Efectos Biológicos de la Radiación Ionizante

BEIR VII

Reporte de la Academia Nacional de Ciencias

“En dosis menores de < 100 mSv (40 veces más que la

exposición promedio anual de fondo) limitaciones estadísticas

hacen difícil evaluar el riesgo de cáncer en humanos.

Una revisión de los datos biológicos lleva al comité a concluir

que el riesgo debería continuar a dosis más bajas de modo

linear sin un umbral y que las más bajas dosis tienen el

potencial para causar un pequeño incremento del riesgo en

humanos”

Modelo linear sin umbral

Estimación del Riesgo de Cáncer Exposición a dosis única de 100 mSv de radiación de Baja LET

Sobre 100 personas 43 (círculos) desarrollarán cáncer, 1 de 100 (estrella) podría resultar de la exposición a la radiación

JAMA 2010; 304(19): 2137-44

Estimación del riesgo de Cáncer

derivado de una TAC de cabeza o abdomen

El riesgo depende de la edad del paciente, radiosensibilidad del tejido (más en tubo digestivo

respecto a cerebro) y sexo del paciente.

Se estima que la radiación es responsable de entre el 1,5 al 2% de todos los cánceres en EEUU

N Engl J Med 2007; 357: 2227-84

www.framinghamheartstudy.org/risk/hrdcoronary.html

www.xrayrisk.com/calculator/calculator.php

¡ OJO ! La DOSIS EFECTIVA es una medida útil en radio protección para comparación de

riesgo de distintos métodos, en comparación con la exposición a radiación ambiente o

“fondo” u otros riesgos de vida. No es parámetro de riesgo individual

Conclusiones II

• 1- Existen limitaciones en la estimación del riesgo de cáncer que hacen a

1a- instrumento de medición

- Los modelos dosimétricos estiman una E (dosis efectiva) que no es específica del paciente*

- Se asumen datos de radio sensibilidad de los tejidos que se extrapolan de una población determinada

1b- al evento analizado

- El cáncer radio inducido no presenta características distintivas respecto del cáncer de otro origen etiológico

1c- el tiempo de latencia

- El cáncer radio inducido tiene una latencia entre 10 y 40 años (la aplicación de guías que utilicen los estudios en el grupo de mayor prevalencia

de enfermedad permite ajustar la ecuación riesgo/ beneficio)

* Peso, tamaño y geometría estándar en relación al sexo, sin datos biocinéticos propios del paciente

• 2- Existen limitaciones estadísticas que impiden una estimación del riesgo a bajas dosis de radiación en humanos (detectar una diferencia significativa del riesgo de cáncer para una dosis de 20mSv con una potencia del 80% requeriría de una muestra en seguimiento de 500.000 ptes.)

• 3- No se ha demostrado aumento en la incidencia de cáncer en la exposición ocupacional de pilotos, cardiólogos intervencionistas y radiólogos (16-18 mSv / año)

• 4- No se ha demostrado diferencia en la incidencia de cáncer entre la población que vive a nivel del mar y en la altura (exposición 3 vs 7 mSv), lo que genera dudas en relación al riesgo lineal a dosis bajas

Conclusiones II

Conclusiones II

• 5- No se recomienda el seguimiento longitudinal individual de la dosis de radiación acumulativa, pero los proveedores de salud deberían revisar los registros del paciente para a evitar la repetición de estudios innecesarios (Clase III B y Clase IC )*

• 6- Se necesitan más estudios de seguimiento que documenten el riesgo real en contraposición a los modelos de estimación de riesgo

• 7- Pese a lo antedicho la hipótesis de riesgo linear sin umbral es la más conservadora y aceptada para estimar riesgo a bajas dosis de radiación ionizante

Gerber TC et al *Circulation. 2009;119:1056-1965

AHA- Ionizing Radiation in Cardiac Imaging

• 1- Planteo del problema

• 2- Riesgos de la Radiación Ionizante a bajas dosis (< 100 mSv)

• 3- Contribución relativa de la Medicina Nuclear a la dosis colectiva

y dosis efectiva comparativa de los distintos estudios

• 4- El caso particular del radio iodo (Guía Práctica OIEA- ICRP 2010)

• 5- ¿Cómo irradiar y cómo irradiarnos menos?

• 1- Se realizan alrededor de 20 millones anuales de estudios de Medicina Nuclear en EEUU (2006), que contribuirían al 25% de la dosis de radiación atribuida a usos médicos

• 2- Los estudios de Cardiología Nuclear representan alrededor del 57% de los estudios de Medicina Nuclear y aportan el 85% de la dosis de radiación (10% de la radiación recibida por la

población EEUU incluidas todas las fuentes con excepción de la radioterapia-FDA)

Circulation 2009;119: 1056-65

Dosis Efectiva en estudios de Medicina Nuclear

Radiology 2008; 248: N1: 254-263

• 1- Planteo del problema

• 2- Riesgos de la Radiación Ionizante a bajas dosis (< 100 mSv)

• 3- Contribución relativa de la Medicina Nuclear a la dosis colectiva

y dosis efectiva comparativa de los distintos estudios

• 4- El caso particular del radio iodo (Guía Práctica OIEA- ICRP 2010)

• 5- ¿Cómo irradiar y cómo irradiarnos menos?

Aspectos considerar para decidir el

Alta de pacientes que recibieron terapia con a Radio iodo

131 I

vida ½ = 8,04 días

tipo de emisión = β γ

Eβ máx / media (MeV) 0.61/0.20

Eγ de pico (keV) 364

Eliminación = orina, heces, saliva, sudor, exhalación

Incorporación = digestiva(oral), absorción (piel), inhalación (volatilizado)

Valor porcentual de la actividad que queda en el paciente

luego de la admistración de 131I

Actividad retenida: actividad administrada; presencia, ausencia , volumen y estado

funcional del tejido tiroideo; hidratación; función renal; presencia de metástasis

Yodo-131 en forma de yoduro Enfermedad tiroidea benigna 54

Yodo-131 en forma de yoduro Cáncer de tiroides 84-90 Porcentaje de la actividad administrada que se vierte al alcantarillado

Criterios para el alta de pacientes que

recibieron radio iodo según país u organización

RESTRICCIONES DE DOSIS POR EVENTO

PARA DIFERENTES CATEGORÍAS (ADAPTADO DE LA ICRP-94)

Para cuidadores la ICRP-94 establece una restricción de dosis de 5 mSv durante el

periodo de tratamiento y que esta restricción debe usarse de manera flexible

Tiempo de Ausencia al trabajo y aislamiento

en función de la dosis administrada

Adaptado de SRS N° 63 e ICRP-94 con la finalidad de que los

miembros del público no superen la dosis de 1 mSv/ año

5,4 10,6 16 21,6 50 100 150 200 50 100 150 200

Tiempo Máximo en Transporte Público o Privado en

función de la dosis administrada

Adaptado de SRS N° 63 e ICRP-94 con la finalidad de que los

miembros del público no superen la dosis de 1 mSv/ año

• 1- Planteo del problema

• 2- Riesgos de la Radiación Ionizante a bajas dosis (< 100 mSv)

• 3- Contribución relativa de la cardiología nuclear a la dosis colectiva

y dosis efectiva comparativa de los estudios de cardiología nuclear

• 4- El caso particular del radio iodo (Guía Práctica OIEA- ICRP 2010)

• 5- ¿Cómo irradiar y cómo irradiarnos menos?

1-Disminuir al máximo el tiempo de exposición (tasa de dosis)

2-Recordar mantener distancia (la dosis se reduce con el cuadrado de la

distancia) y usar adecuadamente los blindajes (porta jeringa)

3- Utilizar de preferencia el protocolo de 2 días

4- Ajustar la dosis al peso y superficie corporal del paciente

¿Cómo irradiarnos menos?

ATLE

BTLE

¿Cómo irradiar menos?

1- Integrarse a nivel institucional como parte del equipo de decisión la

indicación de la práctica y tener presente las guías de indicación de

los estudios diagnósticos o procedimientos (JUSTIFICACIÓN)

2- Establecer niveles de referencia (mínima dosis apropiada ) para

conseguir un estudio con imágenes de calidad diagnóstica

(OPTIMIZACIÓN)

3- Considerar comenzar con el estudio de stress en pacientes sin

antecedentes de IAM y pretest bajo a intermedio de enfermedad

coronaria

¡Muchas gracias!

(*) Resto: (Adrenales; vesícula; corazón;

riñones; nódulos linfáticos; músculo;

mucosa oral; páncreas; próstata; intestino

delgado; bazo; timo; útero/cérvix) , región

extra torácica –ET)