REVISTA COLOMBIANA DE FISICA, VOL. 35, No. 2. 2003 442 S. O.

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
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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.
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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.
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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.
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[9]. Whitby M, Martin CJ., Br J Radiol. May;76 (905) (2003) 321.
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