Linea del tiempo. Consolidación de la protección radiológica_Grupo154004_17_ Styth Cruz
By bawer cruz
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Pierre y Marie Curie y la radiactividad natural
Pronto anunció el descubrimiento, fenómeno de la
"piezoelectricidad", que permitía medir con precisión pequeñas cantidades de electricidad. Este fenómeno sería de gran utilidad en sus trabajos posteriores sobre la radiactividad. Posteriormente, dejó la Sorbona para trabajar como jefe de laboratorio en la Escuela de Física y Química de la ciudad de París. Allí continuó sus investigaciones, de gran importancia; entre otras descubrió lo que ahora se conoce como la ley de Curie sobre el magnetismo. -
Radiactividad Natural
El descubrimiento de la radiactividad y de los elementos radiactivos naturales en los últimos años del siglo XIX marcó el inicio de una serie de descubrimientos importantes que cambiaron completamente la idea que se tenía sobre la estructura de la
materia. Se tuvo que abandonar la noción que se tenía del átomo como un objeto simple, compacto e indivisible en favor del concepto de una estructura más compleja. -
Efectos biológicos de la radiación
La radiación ionizante tiene acción directa o indirecta sobre los radicales libres, esto puedo producir un daño al DNA
Daño letal: este produce muerte celular, seguido a ello prodice un efecto determinista.
Daño subletal: tiene la potestad de producir mecanismos de reparación, cuando el daño es severo, se produce daño letal y conlleva a la muerte celular. Los mecanismos de reparación pueden transformar la célula produciendo en efecto estocástico.
también pueden trasformar en células normales. -
Roentgen y los rayos X
Roentgen hacía experimentos con la luz fluorescente producida por los electrones.
Construyó la pantalla fluorescente, una pieza de cartón pintada con cierto compuesto químico de bario, de alta fluorescencia. Un día Roentgen descubrió que la pantalla brillaba aun cuando los electrones en ese momento no podían llegar hasta ella. Se dio
cuenta de que la fuente que tenía era el origen de otra nueva clase de rayos que penetraban el cartón. -
Marie Curie y la radiactividad natural
Marie Curie empezaba a estudiar la radiactividad natural en diversos compuestos. Le interesaba investigar la posible existencia de otro elemento radiactivo en la naturaleza,
y lo encontró: el torio. Las propiedades de este elemento fueron descubiertas simultáneamente por el alemán Gerhard Schmidt.
Marie presentó un informe en el que hacía constar que todos los compuestos de uranio y torio que había examinado emitían radiaciones. -
Interacción de la radiación con la materia.
Los efectos biológicos de la radiación derivan del daño que éstas
producen en la estructura química de las células: ADN. -
Lesiones radioinducidas en el DNA
Las lesiones que la radiación ionizante puede inducir en el ADN son muy diversas: roturas, cambios en las bases, uniones cruzadas etc.
En algunos casos, las lesiones en el ADN se traducen en
aberraciones cromosómicas, cuyo recuento puede ser utilizado
para estimar la dosis absorbida (Dosimetría biológica). -
Efectos biológicos de la radiación ionizante.
Las radiaciones ionizantes tienen muchas aplicaciones
beneficiosas, pero pueden producir efectos perjudiciales para la salud de las personas y el medio ambiente.
Es importante conocer, tan en detalle como sea posible, todos los efectos producidos por la radiación ionizante.
Desde que se descubrieron los rayos X en 1895, se observó que éstos podían producir efectos nocivos para la salud. -
Becquerel y los Rx
Descubrió accidentalmente, mientras estudiaba materiales fluorescentes, la existencia de rayos desconocidos que provenían de una sal de uranio. Notó que al poner en contacto el compuesto de uranio con una placa fotográfica envuelta en papel negro, se producía el mismo efecto que si la placa estuviera en presencia de los rayos X. Le pareció sorprendente que de las sales de uranio emanaran radiaciones que afectaban las placas fotográficas cuando éstas se encontraban protegidas de la luz. -
La radiactividad o fosforescencia invisible
comienza en 1896 con el descubrimiento
de la radiactividad por Henri Becquerel (1852-1908). Esta época
coincide con un período muy fructífero para el mundo de la ciencia que, probablemente, pueda ser tildado de artificial y arbitrariamente escogido, pero no se puede discutir que corresponde a una etapa decisiva en la construcción de la Física contemporánea. -
Radiaciones emitidas por los elementos radiactivos
Ernest Rutherford comenzó a investigar la naturaleza de los rayos emitidos por el uranio. Pronto descubrió que el uranio al emitir esos rayos se transformaba en otro elemento. La radiación emitida por el uranio y otros elementos radiactivos resultó ser bastante compleja; estaba constituida principalmente por tres componentes, a los cuales Rutherford les dio los nombres de alfa (α), beta (β) y gamma (γ), respectivamente, tomados de las tres primeras letras del alfabeto griego. -
Radiaciones emitidas por los elementos radiactivos
Ernest Rutherford comenzó a investigar la naturaleza de los rayos emitidos por el uranio. Pronto descubrió que el uranio al emitir esos rayos se transformaba en otro elemento. La radiación emitida por el uranio y otros elementos radiactivos resultó ser bastante compleja; estaba constituida principalmente por tres componentes, a los cuales Rutherford les dio los nombres de alfa (α), beta (β) y gamma (γ), respectivamente, tomados de las tres primeras letras del alfabeto griego. -
Roentgen y los rayos X, Premio Nobel
luego colgó una hoja de metal entre el tubo y la pantalla y siguió
observando fluorescencia, aunque menos intensa. Después metió su mano entre el tubo y la pantalla. Lo que vio debió de asustarlo sobremanera: en la pantalla se veía el esqueleto de una mano. Al mover su mano el esqueleto se movía. Fue enorme el impacto que causó el descubrimiento de estos rayos, que él llamó X por desconocer su naturaleza.
Roentgen le concedieron el primer premio Nobel de la historia en 1901. . -
Becquerel y la radiactividad natural
Era difícil para los científicos creer que emanaran radiaciones del uranio. Por esta razón la radiactividad se añadió a los rayos catódicos y a los rayos X en la lista de “problemas sin resolver”. Resultados tan importantes como inesperados, no podían ser
entendidos porque al final del siglo XIX no se tenían los conocimientos básicos para comprenderlos. Estos conocimientos se fueron adquiriendo y desarrollando a lo largo del siglo XX, sobre todo en las primeras décadas ricas en descubrimientos. -
Uranio y Torio- radiactividad natural
Los esposos Curie se dieron cuenta pronto de la importancia de estos experimentos y decidieron unir sus esfuerzos para investigar el fenómeno que producía las emanaciones de radiaciones de elementos como el uranio y el torio. -
Los Rayos X en el sistema oseo
El rol de los rayos X en la evaluación del sistema óseo pronto se hizo evidente. Uno de los grandes investigadores europeos en este campo sin duda fue Alban Köhler, que en 1910 publicó un importante libro titulado (Enciclopedia de los límites normales en las imágenes de Röntgen).Pronto se dio cuenta de que, mediante el uso de rayos X, era posible examinar problemas reumáticos congénitos, además de afecciones metabólicas anormales y trastornos de osificación del esqueleto -
El tubo de Rx
En 1913, William D. Coolidge (1873–1975) inventó el tubo de Coolidge, que contiene un filamento catódico hecho de tungsteno, que fue una mejora del tubo de Crookes. Ese mismo año, Gustave Bucky descubrió la rejilla antidifusora, que ayudó a reducir las dosis nocivas de radiación. -
Mamografia
Los inicios de la mamografía o mastografía como método radiológico se remontan a 1913 cuando Alberto Salomón, cirujano alemán, fue el primero en usar la radiografía para estudiar el cáncer de mama y es considerado el inventor de la radiología mamaria; radiografiaba piezas de mastectomía (que se había extraído de 3.000 pacientes) para determinar la extensión del tumor, distinguir la diferencia entre los no cancerosos y los cancerosos y sus múltiples tipos -
Tubo de ánodo fijo
El ánodo es un disco metálico pequeño (normalmente el material es cobre o tungsteno) que recibe el haz de electrones desde el cátodo y lo emite como rayos X. -
El tubo de Rx
El tubo de rayos X es el lugar en donde se generan los rayos X, en base a un procedimiento mediante el cual se aceleran unos electrones en primer lugar, para después frenarlos bruscamente. De esta forma se obtienen los fotones que constituyen la radiación ionizante utilizada en radiodiagnóstico. Para ello, dicho tubo consta de un filamento metálico (cátodo) que, al ponerse incandescente, produce una nube de electrones a su alrededor -efecto termoiónico. -
Material del Tubo de rayos X
El material habitual con el que se fabrica el ánodo de un tubo de rayos X suele ser Wolframio. En el caso de los tubos de mamografía el material empleado es el Molibdeno, y recientemente se han comenzado a confeccionar también de Rodio-Paladio. El Wolframio presenta un punto de fusión elevado, ventaja adicional frente a otros materiales con alto número atómico (Z), que también hubieran podido ser adecuados para la producción de rayos X. -
Estructura del tubo de rayos X
Todos los elementos descritos están en el interior de un "tubo" (T) de vidrio en donde se ha hecho el vacío para facilitar que el desplazamiento de los electrones sea lo más rectilíneo posible. El haz útil de rayos X sale en la dirección mostrada en la figura atravesando una región del tubo (V), en la que el espesor del vidrio es menor que en el resto, es la denominada ventana de rayos X. Rodeando esta estructura se encuentra una carcasa de plomo y acero. -
La radiactividad artificial
Uno de los experimentos que realizaron los esposos Joliot-Curie consistió en utilizar su fuente de polonio, elemento emisor de partículas alfa. como resultado de esto, Los Joliot-Curie habían descubierto que la radiactividad se puede producir artificialmente. En realidad, en este experimento habían encontrado una pieza más del rompecabezas del panorama nuclear. Descubrieron que partiendo del aluminio, que tiene 13 protones y 14 neutrones, terminaron con fósforo-30 (15 protones y 15 neutrones). -
La Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP)
Desde 1928, existe un organismo internacional que se preocupa de la protección radiológica
(protección de las personas y del medio ambiente contra los efectos de las radiaciones ionizantes): la ICRP, que emite una serie de recomendaciones. Los tres principios básicos de las recomendaciones actuales de la ICRP son los que se
expresan a continuación. -
La Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP)
considera que el objetivo principal de la protección radiológica es
evitar la aparición de efectos biológicos deterministas y limitar al máximo la probabilidad de aparición de los estocásticos. -
Tubo de ánodo giratorio
En 1929, Philips comenzó la producción del primer tubo de ánodo giratorio, llamado Rotalix. A medida que pasaron las décadas, fue posible analizar los hallazgos radiológicos para detectar una gran variedad de enfermedades pulmonares difusas. El radiólogo estadounidense Henry K. Pancoast realizó avances innovadores en este campo. -
Agentes de contraste intravasculares
El desarrollo de agentes de contraste intravasculares fue otro hito importante en el desarrollo de la radiología. Se habían probado varios agentes, incluidos el bromuro de estroncio para la venografía y la arteriografía por Berberish y Hirsch, y el yoduro de sodio para la pielografía intravenosa (IV). Alexander von Lichtenberg en Berlín, probó el uroselectan. Este fue un
avance importante en la investigación del sistema vascular, y permitió la realización de la pielografía intravenosa -
Diagnostico moderno por imágenes
En las últimas tres décadas del siglo veinte, se realizaron aún más avances en radiología. El nacimiento de la ecografía (investigación del cardiólogo sueco Edler y el obstetra escocés Ian Donald et al.) volvió a cambiar la práctica médica y obstétrica con una técnica más segura, sin radiación, para evaluar tanto el cuerpo como el feto en el útero. -
Hemodinamia
Por definición, la hemodinamia (del griego: hemo: sangre y dynamos: movimiento), es el estudio del movimiento de la sangre a través del sistema vascular. Es difícil imaginar cómo serían los conceptos actuales de las enfermedades cardiovasculares sin los enormes conocimientos fisiológicos y anatómicos derivados de los últimos 65 años de experiencia en el laboratorio de cateterismo cardíaco. -
Tomografia Computarizada
Cambiaría el mundo del diagnóstico por imágenes como consecuencia de la invención de la TC. El
desarrollo inicial de la TC había sido realizado por Hounsfield y
el Laboratorio Central de Investigación de EMI. Su
propuesta había surgido como resultado de un proyecto que incluía tratar de reconocer caracteres, que lo hicieron pensar en el
reconocimiento de patrones. Esto lo llevó a preguntarse su podría
reconocer el contenido de una caja tomando una gran cantidad de
lecturas de toda la caja. -
Resonancia Magnética
En 1971, hace justo 50 años, el doctor Raymond Damadian demostró que la resonancia magnética podía ser usada para detectar enfermedades porque distintos tipos de tejidos emiten señales que varían en su duración, en respuesta al campo magnético. Damadian creó la primer equipo de resonancia magnética en 1972. -
Limites de dosis según comité internacional de protección radiológica
1.Con el requisito adicional que la dosis efectiva no debería superar 50 mSv en un año cualquiera.
2.Bajo condiciones excepcionales se podría permitir una dosis efectiva más alta en un único año,
siempre que la media de 5 años no supere 1mSv/año.
3 La limitación de la dosis efectiva asegura una protección contra efectos estocásticos. Hay límite
adicional para las exposiciones locales para evitar los efectos deterministas. -
Limites de dosis o jerarquización de las dosis
Dosis absorbida: energía suministrada por la
radiación a la unidad de masa de tejido biológico. Dosis equivalente: dosis absorbida corregida
por el distinto daño que producen distinto tipo
de radiaciones (factores de ponderación de la
radiación). Dosis efectiva (“dosis”): dosis equivalente
corregida por la diferente sensibilidad al daño
de los distintos órganos y tejidos (factores de
ponderación de los tejidos). -
Limites de dosis según comité internacional de protección radiológica
Detrimento (x10-2 Sv-1) -
Limites de dosis según comité internacional de protección radiológica
1.Con el requisito adicional que la dosis efectiva no debería superar 50 mSv en un año cualquiera.
2. Bajo condiciones excepcionales se podría permitir una dosis efectiva más alta en un único año,
siempre que la media de 5 años no supere 1mSv/año.
3. La limitación de la dosis efectiva asegura una protección contra efectos estocásticos. Hay límite
adicional para las exposiciones locales para evitar los efectos deterministas. -
Limites de dosis según comité internacional de protección radiológica
No hay datos suficientes para establecer una relación causal entre dosis de radiación menores de 1-2 Gy y las enfermedades cardiovasculares. -
Efectos deterministas
Pueden variar desde la muerte en días o
semanas (para niveles muy altos de radiación
recibida por todo el cuerpo) a simple enrojecimiento de la piel (para dosis elevadas de radiación recibidas durante un corto período de tiempo por una zona del cuerpo de tamaño limitado). -
Efectos estocásticos
Cuando el cuerpo humano es sometido a bajas dosis de radiación o a una dosis mayor pero que es recibida a lo largo de un gran período de tiempo, no existen efectos deterministas apreciables, pero se supone que es posible la existencia de efectos estocásticos, tales como el cáncer o la aparición de enfermedades congénitas. -
Protección radiológica según (ICRP)
La protección radiológica tiene por finalidad la protección de los individuos, de sus descendientes y de la humanidad en su conjunto, de los riesgos derivados de aquellas actividades que debido a los equipos o materiales que utilizan suponen la exposición a radiaciones ionizante. -
La Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP)
Límite de dosis.
Las dosis de radiación recibidas por las personas no deben superar los límites establecidos en la normativa nacional, siguiendo las recomendaciones, para cada circunstancia, de la
ICRP. Los límites de dosis establecidos en la legislación española garantizan que las personas no sean expuestas a un nivel de riesgo inaceptable. Estos han de ser respetados siempre sin tener en cuenta consideraciones económicas. El uso del criterio ALARA está también exigido legalmente. -
La Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP)
Justificación
No debe adoptarse ninguna práctica que signifique exposición a la radiación ionizante si su introducción no produce un beneficio neto positivo, la práctica que implique la exposición a las radiaciones ionizantes debe suponer un beneficio para la sociedad. Deben considerarse los efectos negativos y las alternativas posibles. Esto afecta a importantes cuestiones que requieren ser resueltas por los correspondientes gobiernos; Ej el uso de la energía nuclear para producir electricidad. -
La Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP)
Optimización (Principio Alara)
ALARA son las siglas inglesas de la expresión
“Tan bajo como sea razonablemente posible”
Todas las exposiciones a la radiación deben ser mantenidas a niveles tan bajos como sea razonablemente posible, teniendo en cuenta factores sociales y económicos. Toda dosis de radiación implica algún tipo de riesgo; por ello no es suficiente cumplir con los límites de dosis que están fijados en la normativa nacional.Las dosis
deben reducirse aún más, siempre que sea posible -
Algunos efectos biológicos de la radiación
ÓRGANOS REPRODUCTORES FEMENINOS
Dosis umbral: 3,0-6,0 Gy esterilidad permanente
0,6 Gy esterilidad temporalEl efecto final depende de la dosis, tasa de dosis y edad. 2 Gy produce esterilidad permanente en mujeres >40 años
pero esterilidad temporal en mujeres de <35. -
Algunos efectos biológicos de la radiación
ÓRGANOS REPRODUCTORES MASCULINOS
- Células madre y espermatogonias son muy radiosensibles.
- Fraccionamiento de dosis o irradiación crónica son más
efectivas en producir esterilidad permanente.
Dosis umbral: 3,5-6,0 Gy esterilidad permanente
0,15 Gy esterilidad temporal -
Algunos efectos biológicos de la radiación
SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
Es muy resistente a los efectos de la radiación. Sólo
dosis muy altas producen efectos sustanciales.
50 Gy producen daño en la médula espinal: se engrosan
los vasos, disolución de la materia blanca y mielitis. -
Algunos efectos biológicos de la radiación
OTROS ÓRGANOS
Pulmón: Neumonitis aguda 18 Gy (4-6 meses).Dosis muy altas pueden producir fibrosis, acumulación de fibrina en los alvéolos y sepsis (6meses-1 año post-irradiación).Riñón: Nefrosclerosis,nefritis, hipertensión y fallo renal (2-3 años; 30 Gy)
