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Aplicaciones médicas de las radiaciones ionizantes

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El 80 % de las decisiones médicas se toman basándose en pruebas radiológicas

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El término "radiación"  designa la energía electromagnética o las partículas materiales que, a partir de un foco emisor, se propagan en el espacio.
Determinadas radiaciones son capaces de producir iones por arranque de electrones de sus átomos a su paso por la materia, por lo que reciben el nombre genérico de radiaciones ionizantes.
Las principales radiaciones ionizantes son: las radiaciones alfa, beta, y gamma, los rayos X y los neutrones.

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El radiodiagnóstico comprende los procedimientos de visualización y exploración de la anatomía humana mediante imágenes y mapas. Algunas de estas aplicaciones son la obtención de radiografías mediante rayos X para identificar lesiones y enfermedades internas, el uso de radioisótopos en la tomografía computerizada para generar imágenes tridimensionales del cuerpo humano, la fluoroscopia y la radiología intervencionista, que permite el seguimiento visual de determinados procedimientos quirúrgicos.

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Actualmente se realizan estudios de esqueleto, tórax, abdomen, sistema nervioso, tubo digestivo, vías biliares, aparato urinario, vasos, corazón, etc., es decir, se pueden explorar todos los órganos.

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Las instalaciones más básicas de radiología realizan sólo sencillos estudios radiográficos óseos, de tórax, riñones o de vías biliares. Las instalaciones más completas disponen de mesa basculante para colocar al paciente en distintas posiciones para radiografiar según de desee.

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En los grandes hospitales se utilizan equipos de radiología especializados para exploraciones que permiten la visualización de los vasos del sistema circulatorio por medio de la inyección de contrastes yodados, de gran utilidad en exploraciones cerebrales, cardíacas, de extremidades y de abdomen. Se requiere personal superespecializado para exploraciones más delicadas como control de toma de biopsias, evacuación de quistes, realización de maniobras terapéuticas y cateterismo.

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TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA: cortes de órganos.
MAMOGRAFÍA: exploración de los senos en la mujer. Herramienta diagnóstica de lesiones mamarias benignas o malignas.
RADIOLOGÍA DENTAL: equipos especiales que pueden ser intraorales.

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La medicina nuclear es una especialidad médica que incluye la utilización de material radiactivo en forma no encapsulada para diagnóstico, tratamiento e investigación. Permite realizar estudios morfológicos y funcionales de numerosos órganos o también para determinar radioanalíticas de numerosas sustancias (hormonas, fármacos, etc.) contenidas en muestras biológicas del paciente.

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Requiere la introducción en el organismo de una pequeña cantidad de sustancia radiactiva denominada radiofármaco, generalmente por vía intravenosa, digestiva, inhalación, etc. Estas sustancias se fijan en el órgano que se desea estudiar, emitiendo radiación gamma que es detectada por un equipo.

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Permite la representación espacial del órgano (gammagrafía), sobre una pantalla o placa de rayos X, papel o la visualización de imágenes sucesivas del mismo para el estudio de una determinada función. Recientemente se cuenta con cámaras que permiten la obtención de cortes del órgano según las tres direcciones del espacio.

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El isótopo más ampliamente utilizado es el tecnecio-99 (estudio de órganos muy variados como esqueleto, corazón, hígado y bazo, vías biliares, tracto digestivo y cerebro).
Se utiliza también talio-201 (estudios cardíacos), el galio-67 (detección de tumores), el Indio-111 (procesos inflamatorios), el yodo-131 y 123 (estudios tiroideos y renales) y el xenón-133 (estudios pulmonares).

Para los estudios con PET (tomografía de emisión de positrones) el radiofármaco más utilizado es la flúor deso- xiglucosa marcada con flúor-18.
En terapia metabólica se utiliza yodo-131 en el tratamiento de pacientes portadores de cáncer de tiroides o hipertiroidismo.

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En España se dispone de varios equipos PET que permiten una mayor calidad de las imágenes obtenidas. Sus principales aplicaciones son en oncología, cardiología y neurología.

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Exploraciones no peligrosas ni molestas para el paciente y mínimos efectos secundarios.

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Aunque su uso es fundamentalmente diagnóstico, también puede utilizarse como medio de tratamiento en aplicaciones puntuales (radioterapia metabólica). La aplicación más frecuente es en el tratamiento de cáncer de tiroides o hipertiroidismo.

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Estudios gammagráficos tiroideos o suprarrenales y las determinaciones hormonales útiles para el estudio de estos mismos órganos, estudio de  la hipófisis, problemas de crecimiento, desarrollo sexual, fertilidad, diabetes, etc.

Diagnóstico de las alteraciones de la circulación cardíaca (anginas o infartos de miocardio) y cardiopatías congénitas.

Estudio de la vascularización y ventilación pulmonar.

Estudios de la función del esófago y estómago, hepáticos (diagnóstico de cirrosis, quistes o tumores) o vías biliares (infecciones de vesícula o cálculos biliares). También se emplea para estudiar los trastornos de digestión o absorción intestinal.

Función y morfología del riñón y vías urinarias (procesos renales, obstrucción de vías urinarias, viabilidad de trasplantes renales, etc.).

En traumatismos, infecciones o tumores de los huesos.

En oncología para realizar el estadiaje del tumor.

Estudios funcionales del sistema nervioso central (demencias, epilepsias, enfermedades vasculares o tumorales).

Estudios hormonales endocrinológicos y determinación de marcadores tumorales. También en enfermedades alérgicas, hepatitis, control antidoping y diferentes estudios hematológicos.

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La utilización y manipulación de isótopos no encapsulados en medicina nuclear produce una pequeña cantidad de residuos radiactivos de vida media-corta y de baja concentración que tienen que ser gestionados según los criterios y la normativa actual.

Las sustancias radiactivas líquidas (procedentes de las dosis administradas y que son eliminados por los pacientes ingresados) deben estar un período de espera en depósitos protegidos hasta que pierden su actividad. Posteriormente se pueden diluir y verter en el desagüe de forma lenta y controlada.

Los residuos sólidos deben ser almacenados en recipientes blindados hasta que pierdan su actividad. En caso de persistir la actividad radioactiva serán retirados por la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA) para su almacenamiento definitivo.

En cuanto a los residuos gaseosos, habrá de controlar los límites permitidos de inhalación anual en los trabajadores. Se utilizarán medios de dilución o filtros para expulsar el aire contaminado.

En los servicios de medicina nuclear deben seguirse unas normas de protección radiológica para evitar riesgos de irradiación externa y de contaminación, tanto en los pacientes como en el personal que trabaja en el servicio. Asimismo se harán controles dosimétricos de contaminación de superfícies, lugares y personas periódicamente, y será necesario tener un plan de actuaciones en caso de emergencia o accidente.

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Desde el mes de agosto de 2022, el Servicio de Medicina Nuclear del Hospital General Universitario Gregorio Marañón cuenta con una humanización de sus estancias a través de obras de arte, con la finalidad de proporcionar más confort en el entorno donde los pacientes permanecen durante la realización de sus pruebas diagnósticas y terapias radiometábolicas.

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La radioterapia permite destruir células y tejidos tumorales aplicando altas dosis de radiación. Se conocen dos aplicaciones:
- Terapéutica: se destruyen los tejidos malignos o tumores. Se produce la muerte de los tejidos tumorales ya que los tejidos sanos circundantes son más radiorresistentes.
- Paliativa: en casos de pacientes incurables, para mejorar su calidad de vida en la fase final de vida.

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Según los expertos, la filosofía de la radioterapia se resume en dos pilares: por un lado, "administrar dosis máximas en el tumor porque así habrá más posibilidades de eliminar las células cancerosas" y, por otra parte, "conseguir que llegue muy poca dosis -o nada- alrededor del tumor, es decir, a los tejidos sanos”.

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Puede utilizarse como técnica única o asociada a otros medios terapéuticos como la cirugía o la quimioterapia para potenciar su efecto.

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TELETERAPIA: el equipo de radiación se sitúa a cierta distancia de la zona a irradiar.
- La radioterapia convencional o de ortovoltaje, de escasa utilización, se utilizan en tratamientos cutáneos según la profundidad de la lesión. Se puede utilizar radiación de alta energía para irradiar tumores voluminosos y de localización profunda.
- Los aceleradores lineales son equipos de teleterapia de alta energía (mayor de 3 MeV) que trabajan habitualmente con electrones. Permiten adaptar la energía según el tipo de tumor o la profundidad. La ventajas que tiene es que los tiempos de exposición son cortos (sólo emiten radiación en el momento de su uso) y que mediante filtros se puede optimizar la dosis en el volumen tumoral. Alto costo inicial y de mantenimiento.

- Equipos sofisticados de radiocirugía que se utiliza cuando la cirugía tiene difícil acceso.

BRAQUITERAPIA: se utilizan fuentes cerradas o selladas de material radioactivo (en forma de semillas) que se colocan en contacto con el tumor o se introducen en el mismo (braquiterapia endocavitaria, intersticial e intraluminal). La ventaja es que se concentra la máxima dosis de radiación en el tejido tumoral con escasa irradiación del tejido sano circundante.

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La braquiterapia provoca el efecto llamado curieterapia, que es la posible exposición innecesaria del paciente y del personal sanitario que prepara, transporta y manipula las fuentes radiactivas. Para contrarrestar este efecto negativo se utilizan fuentes simuladas no radiactivas para calcular la posición correcta del paciente, uso de mandos de control a distancia de las fuentes radioactivas o retirada automática de las mismas en caso de posibles incidencias.

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Los aceleradores y cualquier otro tipo de radioterapia dispone de un gran número de dispositivos de seguridad, tanto para la protección del paciente como del personal que los utiliza. Se efectúan mediciones y comprobaciones periódicamente.

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En los servicios de radioterapia se generan residuos sólidos en forma de fuentes encapsuladas (pilas de cobalto, agujas, alambres o semillas de material radiactivo) de muy poco volumen pero de actividad media. Debe registrarse los movimientos de cada fuente, hacer pruebas de hermeticidad y tener previstas actuaciones ante incidentes o accidentes. La retirada de las fuentes del servicio se realizará por parte de ENRESA.

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PLAN BÁSICO DE ENERGÍA NUCLEAR (PLANBEN)

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PLAN BÁSICO DE ENERGÍA NUCLEAR (PLANBEN)

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En caso de emergencias nucleares en centrales o instalaciones radiactivas se han previsto unas directrices de actuación para evitar o reducir los efectos de radiaciones ionizantes para la población. Sus misiones serán aplicar medidas profilácticas, la planificación, clasificación y tratamiento de bajas, tanto en los aspectos de primeros auxilios y ayuda a la evacuación como el tratamiento de pacientes irradiados o contaminados.

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El Plan Básico de Emergencia Nuclear (PLABEN), aprobado mediante el Real Decreto 1546/2004, de 25 de junio, constituye la guía que contiene las normas y criterios esenciales para la elaboración, implantación material efectiva y mantenimiento de la eficacia de los planes de respuesta a las situaciones de grave riesgo colectivo, catástrofe o calamidad pública que puedan derivarse de los accidentes en centrales nucleares en operación o en situación de parada, siempre y cuando almacenen combustible gastado.

El Plan Básico de Emergencia Nuclear estructura la respuesta a emergencias nucleares en dos niveles de planificación:

* Planes de Emergencia Interiores (PEI), cuya responsabilidad recae sobre el titular de la central nuclear.

* Planes de Emergencia Nuclear exteriores (PEN), en los que la responsabilidad de su aplicación recae sobre la Administración General del Estado con el concurso de las restantes administraciones públicas, según corresponda y de la necesaria colaboración que deben prestar los titulares de las centrales nucleares.

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Según los datos proporcionados por el Hospital Universitario de Fuenlabrada (Madrid), "el 40% de todos los cánceres que se curan hoy día utilizan la radioterapia, ya sea sola o en combinación con otros tipos de tratamientos”.

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[Artículo sobre las pruebas radiológicas]. (2022, 8 de noviembre). El Médico Interactivo. https://elmedicointeractivo.com/decisiones-medicas-pruebas-radiologicas

Rincón educativo. (S. F.). Aplicación de isótopos en medicina. Recuperado de: http://www.rinconeducativo.org/es/recursos-educativos/aplicacion-de-isotopos-en-medicina [14 de octubre de 2023]

Sánchez-Monge, M. (2023, 30 junio). Para qué sirve la radioterapia y como funciona. Cuídate plus. Recuperado 18 de octubre de 2023, de https://cuidateplus.marca.com/bienestar/2023/06/30/sirve-radioterapia-funciona-180625.html

Sobre energía nuclear. (2023, 16 de octubre). Foro Nuclear. https://www.foronuclear.org/descubre-la-energia-nuclear/preguntas-y-respuestas/sobre-energia-nuclear/que-son-las-radiaciones-ionizantes

Sobre física nuclear. (2023, 16 de octubre). Foro Nuclear. https://www.foronuclear.org/descubre-la-energia-nuclear/preguntas-y-respuestas/sobre-fisica-nuclear/que-son-los-radioisotopos/

Usos de las radiaciones. (2023, 18 de octubre). Consejo de Seguridad Nuclear. https://www.csn.es/ca/usos-de-las-radiaciones