REVISTA COLOMBIANA DE FISICA, VOL. 35, No. 2. 2003 442 S. O.
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REVISTA COLOMBIANA DE FISICA, VOL. 35, No. 2. 2003 442 S. O.
REVISTA COLOMBIANA DE FISICA, VOL. 35, No. 2. 2003 ESTIMACIÓN DE DOSIS EN MANOS RECIBIDAS EN INTERVENCIONES QUIRÚRGICAS QUE UTILIZAN INTENSIFICADOR DE RAYOS X S. O. Benavides1,2 y J. C. Rojas 1 1 Comité de Seguridad de las Radiaciones, Fundación Valle del Lili, A.A. 020338 Cali, Colombia. 2 Departamento de Física, Universidad del Valle, A. A. 25360, Cali, Colombia. RESUMEN Se presentan los resultados de un estudio de las dosis recibidas en manos por todo el personal involucrado (Cirujano principal, Cirujano ayudante, Anestesiólogo, Instrumentador, Auxiliar de Enfermería y Ayudante de Intensificador) en las intervenciones quirúrgicas que requieren el uso del intensificador de imágenes de rayos X (Siemens Siremobil Compact, Siremobil 2000). Para realizar el estudio se emplearon cristales termolu miniscentes de Fluoruro de Litio en forma de chip TLD-700 y anillos portadores de cristales. Después de cada intervención los dosímetros se leyeron en un lector Harshaw 3500TM. Los resultados son congruentes con los estándares establecidos internacionalmente. ABSTRACT The results of a study of radiation dosage acquired in hands by personnel (main surgeon, assistant surgeon, nurse, anesthesiologist, instrumentalist and technician) in surgical procedures that require the assistance of image intensifiers (Sie mens Siremobil Compact, Siremobil 2000) such as orthopaedic trauma practices, are presented. To carry out the study, we used ring with thermoluminescent (TL) crystals of lithium fluoride (LiF) TLD-700. After each procedure the dosimeters were measured with a Harshaw 3500TM reader, in agreement with established protocol for crystal type. The results are coherent with established international standards (the dose limit recommended by the International Commission on Radiological Protection, ICRP, for hands at 500 mSv per year, i.e. 41.7 mSv per month). INTRODUCCIÓN La luminiscencia en un sólido se define como la emisión de radiación a consecuencia de una absorción previa de radiación; la cual se clasifica en fluorescencia o fosforescencia. La diferencia en los términos radica en el tiempo a la respuesta luminosa, ya que si ésta se efectúa inmediatamente, casi en forma simultánea con la excitación, recibe el nombre de fluorescencia; si el retardo es mayor a 10 -3 s, recibe el nombre de fosforescencia. El fenómeno de termoluminiscencia (TL) es un fenómeno de fosforescencia. El proceso de termoluminiscencia involucra tres fases [1]: Primero la exposición del material a la radiación ionizante o no ionizante, en donde la radiación interacciona con el material. En la segunda fase, los efectos de la interacción producen defectos o daños en el material, de tal manera que una cantidad de portadores de carga son atrapados en un estado de equilibrio metaestable. La tercera fase comprende un proceso de recombinación radiactiva, el cual es estimulado térmicamente liberando los portadores de carga de las trampas para posteriormente recombinarse con algún centro emitiendo fotones. Determinados procedimientos médicos combinan las técnicas de la radiología diagnóstica con procedimientos invasivos para diagnosticar y tratar una enfermedad o bien se utilizan a menudo en salas de cirugía como en la fijación de materiales protésicos o verificación de procedimientos endoscópicos. El constante progreso de las técnicas radiológicas hace que exista cada vez más Personal Ocupacionalmente Expuesto (POE) a radiaciones. El nombre especial para la unidad de dosis equivalente es el Sievert (Sv), unidad de medida que evalúa la capacidad del daño biológico que la 442 444 REVISTA COLOMBIANA DE FISICA, VOL. 35, No. 2, 2003 radiación puede causar en los mamíferos, y que depende no sólo del tipo de radiación si no de las características de los tejidos. El límite de dosis equivalente para las manos, antebrazos, pies y tobillos es de 500 mSv por año oficial [2]. En este trabajo se presentan los resultados de las mediciones de la dosis de radiación recibida por todo el personal que interviene en cirugías que utilizan un intensificador de rayos X. Temperatura (C) METODOLOGÍA. En promedio mensualmente se llevan a cabo en las salas de cirugía de la Fundación Valle del Lili, alrededor de 60 intervenciones quirúrgicas que utilizan un Intensificador de rayos X. Los equipos utilizados son: Siemens Siremobil Compact y Siemens Siremobil 2000. Se emplearon 80 cristales termoluminiscentes de Fluoruro de Litio, TLD-700, con un umbral de detección de fotones con energías de hasta 12 MeV [3], ubicados en anillos plásticos portadosímetros. El diseño de los anillos permite comodidad en su uso y manipulación y brinda seguridad en las mediciones. Para iniciar las mediciones se prepararon los cristales sometiéndolos a un procedimiento de curado que consiste en 6 tratamientos térmicos alternados con 6 irradiaciones en el Acelerador Lineal Mevatron MX2 a 1 cGy, ubicando los cristales en posición de máxima dosis (1.5 cm) y a una distancia fuente superficie de 100 cm. El tratamiento térmico para este tipo de cristal es ilustrado en la figura 1, el cual consiste en una subida desde la temperatura ambiente hasta 240ºC a razón de 20ºC/minuto y 10 minutos de permanencia en esa temperatura para después volve r a temperatura ambiente a la misma razón. Para el cálculo del factor de calibración del 280 lote de cristales (Reader Calibration Factor) RFC, se realizan 6 irradiaciones, y 6 lecturas 240 de carga eléctrica en nano-coulomb (nC) en el 200 equipo de la BICRON, lector Harshaw 3500 160 [4,5], donde un tubo fotomultiplicador 120 convierte la emisión pequeña de luz en una 80 corriente eléctrica que es amplificada y 40 medida, registrando la intensidad de luz emitida correspondiente a la radiación y 0 0 10 20 30 40 50 expresada como la curva de brillo de l Tiempo (min) material. Los diferentes picos mostrados se relacionan a los diferentes valores de energía Figura 1. Perfil de tratamiento de las trampas y el área bajo la curva indica la térmico para cristales TLD-700. dosis de radiación recibida en la muestra. Una vez cuantificada la dosis recibida por los cristales, se procedió al análisis de los datos de acuerdo con los límites permitidos, el factor de ponderación correspondiente a radiación recibida en manos y el factor de calidad para rayos X. Durante un período de dos meses se ha proporcionado a cada uno de los seis profesionales involucrados en cirugías que utilizan el intensificador de imágenes, un anillo dosimétrico. De esta manera se registra durante la intervención, la dosis recibida por el Cirujano Principal, el Cirujano Ayudante, el Anestesiólogo, el Instrumentador, el Auxiliar de Enfermería y el Ayudante del Intensificador. El 72% de las Cirujanos principales del estudio son Ortopedistas, el 14% Neurocirujanos y otro 14% Urólogos. 443 445 REVISTA COLOMBIANA DE FISICA, VOL. 35, No. 2. 2003 Los anillos fueron esterilizados y utilizados debajo de los guantes en la mano derecha de cada profesional. RESULTADOS Hacen parte de este estudio 12 Médicos, 10 Auxiliares de Enfermería, 5 Anestesiólogos, 11 Instrumentadores y 3 Ayudantes de Intensificador. Se analizó el consolidado de las dosis por profesión. Se tomó como promedio de duración de las cirugías una hora, y para estimar la dosis recibida por cada profesional se promedió el total de las mediciones realizadas por profesión. Como observación importante se calculó exageradamente el valor anual para dosis en manos que podría recibir cada uno de estos profesionales, tomando la dosis promedia recibida en una hora y utilizando el intensificador en toda la jornada laboral. En el análisis de los resultados, aunque, este valor es bastante superior al real, es significativo al momento de compararlo con el límite anual permitido. La tabla 1 muestra el resultado promedio de la dosimetría termoluminiscente en manos por profesional y el estimativo anual a partir del promedio por hora, además el rango de las dosis calculadas. El RCF encontrado para el lote de cristales es de 0.013 mGy/nC Tabla No. 1. cirugías. Promedio de Dosis recibida por profesional. Medidas correspondientes a 56 Profesional Cirujano Principal Cirujano Ayudante Anestesiólogo Instrumentista Auxiliar de Enfermería Ayudante de Intensificador Dosis equivalente (mSv) 0,05 Promedio Dosis (mSv/hora) Dosis estimada (mSv/año) Rango de mediciones (mSv) 0.0346 0.0152 0.0048 0.0187 0.0086 0.0067 69.18 30.30 9.52 37.40 17.23 13.43 0.0159 – 0.0743 0.0107 – 0.0182 0.0041 – 0.0053 0.0097 – 0.0481 0.0050 – 0.0175 0.0043 – 0.0094 Dosis recibida en manos por hora 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 Cirujano Cirujano Principal Ayudante Anestesiólogo Ayudante Instru- Aux. de mentista Enfermería Intensificador Figura 2. Esquematización de la dosis promedio recibida en manos por hora, por profesional, en intervenciones quirúrgicas que utilizan un intensificador de rayos X. 444 446 REVISTA COLOMBIANA DE FISICA, VOL. 35, No. 2, 2003 La figura 2 es la representación gráfica de los resultados, se puede observar que las dosis de radiación recibidas en manos por los participantes de las cirugías, se encuentran muy por debajo del límite derivado permitido: 0.25mSv/hora, aún para el Cirujano Principal, quien es el profesional que registra la mayor dosis, siendo el 7.2% del límite permitido. Y es el Anestesiólogo, el profesional de menor dosis registrada, recibiendo en promedio el 13% de la dosis que recibe el Cirujano Principal. CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS Las medidas obtenidas en comparación con los límites mensuales permitidos concluyen hasta este punto del estudio, que las dosis recibidas en manos por el personal involucrado son mínimas. Siendo la dosis recibida por el cirujano principal la mayor de todas. Estos primeros resultados catalogan el procedimiento como seguro, y arrojan mediciones de dosis similares a las reportadas por otros estudios en otras instituciones de diversos países [6,7,8,9]. La metodología desarrollada hasta ahora en este trabajo puede ser empleada para mediciones de dosis de radiación en otros órganos por parte del Personal Ocupacionalmente Expuesto, por ejemplo tiroides y cristalino, y con otros equipos emisores de radiaciones ionizantes o con fuentes abiertas de material radiactivo. Las perspectivas del Comité de Seguridad de las Radiaciones de la Fundación Valle del Lili, son las de adelantar este tipo de estudios en otras dependencias tales como Braquiterapia, Hemodinamia y Medicina Nuclear. Agradecimientos Los equipos empleados en mediciones de dosis han sido donados a través del proyecto: “Aspectos físicos del aseguramiento de la calidad de las radiaciones en radioterapia” cod: COL/06/010 que ejecutan la Universidad del Valle y la Fundación Valle del Lili, financiado por el Organismo Internacional de Energía Atómica, OIEA. REFERENCIAS [1]. M. Oberhofer and A. Sharmann, Techniques and Management of Personnel Thermoluminescence Dosimetry Services. ECS, EEC, EAEC, Brussels and Luxemboug. 1993. [2]. Comisión Internacional de Protección Radiológica (CIPR) Publicación No.60 (1990), Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Nueva York: Pergamon Press, 1991. [3]. McKeever, S.W.S. Moscovitch, Marko., Townsend, Peter D. Thermoluminescence Dosimetry Materials: Properties and Uses. (1995) Nuclear Technology Publishing [4]. Harshaw Bicron Radiation Measurement Products. Model 3500. Manual TLD Reader. User´s manual. Publication No. 3500-0-U-0793-005. July 30, 1993. pp 5.1-6.36. [5]. S.O. Benavides, J. C. Rojas, H. Olaya, Rev. Col. Fis. 35 (1) (2003) 202. [6]. Sanders R. Koval KJ, DiPascuale T, Schmelling G, Stenzler S, Ross E. J Bone Jiçoint Surg Am. Mar, 75 (3); (1993) 326. [7]. J.R. Williams, Br J Radiol. May; 70, (1997) 498. [8]. Randell Kruger, Thomas Faciszewski, Spine; 28 (14) (2003) 1608. [9]. Whitby M, Martin CJ., Br J Radiol. May;76 (905) (2003) 321. 445 447