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DEBATE. ¿Qué podrías decir sobre las distintas aplicaciones de las radiaciones ionizantes?

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DEBATE. ¿Qué podrías decir sobre las distintas aplicaciones de las radiaciones ionizantes?

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RESIDUOS RADIACTIVOS EN ACTIV. MEDICAS CON ISÓTOPOS.

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RESIDUOS RADIACTIVOS EN ACTIV. MEDICAS CON ISÓTOPOS.

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Se produce una pequeña cantidad de residuos radiactivos de vida media-corta y de baja concentración que, no obstante, deben gestionarse siguiendo todos los criterios y normas legales previstos.

-Los residuos procedentes de las dosis administradas y que son eliminados por los pacientes ingresados son sustancias radiactivas líquidas. Dada su vida media corta, en general, tras un período de espera en depósitos protegidos, pierden gran parte de su actividad, pudiendo ser vertidos en la red de desagüe previa dilución, utilizándose sistemas de vertido lentos y controlados.

-Los residuos sólidos provienen de fuentes de calibración gastadas, jeringas contaminadas, tubos y viales utilizados en técnicas analíticas, así como productos contaminados por los pacientes ingresados deben ser generalmente almacenados hasta perder su actividad en recipientes con los blindajes apropiados y sólo en el caso de persistir esta actividad a niveles valorables, serán retirados por la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA) para su almacenamiento definitivo en lugares adecuados.

-Los residuos gaseosos, vapores o partículas radiactivas en suspensión que se generan, habrá de tenerse en cuenta que los trabajadores de estas instalaciones radiactivas no superen nunca los límites permitidos de inhalación anual, utilizando sistemas de ventilación adecuados. Para la expulsión del aire contaminado deberá considerarse la posible utilización de medios de dilución o filtros, con objeto de no sobrepasar los límites máximos permitidos de concentración de sustancias radiactivas en el aire.

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 deberán efectuarse una serie de controles dosimétricos de contaminación de superficies, lugares y personas con la periodicidad conveniente y tener previstas una serie de actuaciones en caso de emergencia o accidente.

En los servicios de radioterapia se generan residuos sólidos en forma de fuentes encapsuladas de muy poco volumen pero de actividad media. Debe llevarse un registro de los movimientos de cada fuente, pruebas de hermeticidad y tener previstas actuaciones ante incidentes o accidentes. La retirada de las fuentes del servicio se realizará por la empresa autorizada (ENRESA).

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¿Qué es un isótopo? Átomos con el mismo valor de Z, pero con distinto valor de A. Prácticamente todos los elementos químicos conocidos tienen al menos un isótopo.
¿Cómo se dan los radioisótopos? Existen isótopos inestables y su forma de alcanzar esa estabilidad es desintegrarse emitiendo una radiación o una partícula, de forma que el isótopo se convierte en otro elemento distinto que puede ser estable o no. Si el nuevo elemento sigue siendo inestable, el proceso de desintegración se repite hasta alcanzar un estado estable. Esta emisión es lo que conocemos

como radiactividad y los isótopos inestables se denominan isótopos radiactivos o radioisótopos.
¿Qué es radiación ionizante? Si la radiación emitida por el radioisótopo tiene suficiente energía es decir, es capaz de arrancar electrones, neutrones o protones. El proceso de arrancar electrones, ionización.

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APLICACIONES MÉDICAS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES

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APLICACIONES MÉDICAS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES

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-Radiología: utiliza rayos X procedentes de un tubo de rayos catódicos para exploraciones radiológicas diagnósticas.
-Medicina Nuclear: utiliza los isótopos no encapsulados que se administran al paciente o bien en pruebas de laboratorios analíticas para fines diagnósticos.
-Terapia: cómo tratamientos para tumores, un ejemplo es la radioterapia.
-Investigación médica: las radiaciones ionizantes se utilizan ampliamente en el campo de la investigación médica, habiéndose realizado gran número de estudios cinéticos y metabólicos en fisiología humana y animal por medio de radiotrazadores.
El desarrollo de estas especialidase debe, por una parte, a un mejor conocimiento de la física y las aplicaciones de las radiaciones y, por otra, a los continuos avances en los equipos de producción, detección y utilización de las mismas.
Estas maquinarias pueden ser difíciles de encontrar por su elevado costo y por la alta especialización que se necesita en muchos casos para su utilización.

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El tubo elemental de rayos X consiste en un filamento incandescente (cátodo) que produce electrones, los cuales son acelerados en el vacío haciéndolos chocar contra un anticátodo, originándose radiación electromagnética denominada rayos X. Todo ello está contenido en una ampolla de vidrio, incluida en una envoltura forrada con plomo, excepto por el orificio de salida de la radiación.
La imagen radiológica se produce al atravesar el haz de rayos X la zona que se desea explorar y ser absorbidos los rayos X de manera diferente por los tejidos, obteniéndose un haz emergente que presenta variaciones de intensidad, las cuales se hacen visibles mediante sistemas de imagen en pantalla, denominándose entonces la exploración radioscopia o impresionando una película (radiografía)
Las mesas basculantes sirven para variar la colocación del individuo.
Existen tipos de radiodiagnóstico específicos como por ejemplo: con contraste, inyectando yodo. TAC que consiste en la reconstrucción mediante un computador de los cortes de un órgano o zona explorada producidos por un haz de rayos X muy fino que va girando alrededor del mismo. Mamografía, especifica para los senos y dental, donde se utilizan películas o tubos de rayos X intraorales o radiografía panorámica

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Utiliza las radiaciones ionizantes para realización de estudios morfológicos y funcionales de numerosos órganos, así como para las determinaciones radioanalíticas de numerosas sustancias contenidas en el organismo. Para su realización se introduce en el organismo una pequeña cantidad de sustancia radiactiva denominada radiofármaco, por diferentes vías.
Estas sustancias, por su especial afinidad, se fijan en el órgano que se desea estudiar, emitiendo radiación gamma que es detectada por una gammacámara, cuyo detector se sitúa sobre el órgano a explorar, recibiendo los fotones procedentes del radiofármaco.
Estas señales son transformadas en impulsos eléctricos que son modulados, amplificados y procesados por medio de un ordenador lo que permite la representación espacial del órgano, denominada gammagrafía para el estudio de una determinada función. Actualmente es posible obtener las imágenes desde las 3 posiciones del espacio.
PET (tomografía de emisión de positrones), emplea radionucleidos que emiten positrones. La calidad de las imágenes obtenidas con estos equipos es superior a la de los convencionales pero, en la actualidad, debido a su alto coste y complicada tecnología, ya que es preciso disponer de un ciclotrón para producir isótopos de vida media ultracorta, sólo existen equipos comercializados en países con alto nivel de tecnología médica. España dispone de varios de estos equipos en la actualidad, teniendo sus principales aplicaciones en los campos de oncología, cardiología y neurología.
Ventajas: no ser peligrosos ni molestos para el paciente y efectos secundarios mínimos.
Las técnicas analíticas denominadas radioinmunoanálisis permiten la detección y cuantificación de numerosas sustancias en sangre u orina, y que son muy difíciles de detectar por medios analíticos convencionales.
COMO TRATAMIENTO: la radioterapia metabólica utiliza los radioisótopos no encapsulados como tratamiento en aplicaciones puntuales. Esta consiste en administrar una dosis de sustancia radiactiva en forma líquida por medio de inyección o ingestión para que se acumule en el órgano o lugar tratado, donde actúa por medio de la radiación emitida sobre los tejidos en contacto próximo con ella. Como ejemplo, para el tratamiento de cáncer de tiroides o hipertiroidismo.

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ISOTOPOS MÁS UTILIZADOS EN MEDICINA NUCLEAR.

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ISOTOPOS MÁS UTILIZADOS EN MEDICINA NUCLEAR.

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Los isótopos necesitan:

NO SER TÓXICOS.
TENER UN TIPO DE EMISION RADIACTIVA IDÓNEA.
BAJA ENERGÍA.
PERIODO DE SEMIDESINTEGRACIÓN CORTO para que la dosis absorbida sea pequeña.
ELIMINACIÓN RÁPIDA para que el tiempo de permanencia en el organismo no sea prolongado.

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ISÓTOPOS MAS UTILIZADOS EN MEDICINA NUCLEAR

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ISÓTOPOS MAS UTILIZADOS EN MEDICINA NUCLEAR

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Para la realización de estudios sobre pacientes puede utilizarse un radionucleido puro que se fija en el órgano a explorar, como en el caso del radioyodo que es captado por la glándula tiroides, o bien pueden marcarse diferentes moléculas que tengan un gran tropismo para el órgano que se desea estudiar, como los coloides marcados para los estudios gammagráficos hepáticos o los fosfatos marcados para los estudios óseos, en cuyo caso hablamos de radiofármacos.

El isótopo más ampliamente utilizado actualmente en los servicios de medicina nuclear es el tecnecio-99 que emite radiación gamma y su período de semidesintegración es de seis horas, por lo que es necesario disponer de generadores, que son recipientes blindados que se reciben habitualmente de forma semanal en los servicios de medicina nuclear y que contienen en su interior un isótopo padre (el molibdeno-99), de vida media más larga a partir del cual se obtiene el isótopo hijo (tecnecio-99), que es utilizado diariamente para las exploraciones.

El tecnecio se combina fácilmente con moléculas portadoras que permiten el estudio de órganos muy variados como esqueleto, corazón, hígado y bazo, vías biliares, tracto digestivo y cerebro. Además del tecnecio se utilizan otros gammaemisores de período de semidesintegración corto como el talio-201 para estudios cardiacos, el galio-67 para detección de tumores, el Indio-111 para procesos inflamatorios, el yodo-131 y 123 para estudios tiroideos y renales y el xenón-133 para estudios pulmonares.

Para los estudios con PET el radiofármaco más utilizado es la flúor desoxiglucosa marcada con flúor-18.

En los estudios analíticos denominados de radioinmunoanálisis (RÍA) se utiliza principalmente el yodo-125 y a veces el tritio.

En las aplicaciones terapéuticas denominadas de terapia metabólica se utiliza fundamentalmente el yodo-131 en forma líquida para el tratamiento de pacientes portadores de cáncer de tiroides o hipertiroidismo, en cuyo caso las dosis administradas son mucho mayores que en el caso de las aplicaciones diagnósticas, por lo que el paciente es generalmente ingresado en el hospital durante unos días. La utilización de beta emisores puros en aplicaciones como tratamiento de artritis o metástasis óseas no exige hospitalización, ya que la emisión beta por su escasa capacidad de penetración no produce problemas de radioprotección para el paciente ni para sus familiares.

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Es la especialidad médica que utiliza la administración de radiaciones ionizantes con fines curativos para la destrucción de tejidos malignos o tumores. La radiosensibilidad de las células está en relación directa con su diferenciación y capacidad de reproducción, siendo más sensibles las células menos diferenciadas y con mayor ritmo de crecimiento. Las células que componen los tejidos tumorales malignos cumplen habitualmente estas condiciones, dichos tumores pueden ser sometidos a la acción de las radiaciones que producirán la muerte de los tejidos tumorales, sobreviviendo los tejidos sanos circundantes que son más radiorresistentes por estar compuestos de células más diferenciadas y de menor ritmo de crecimiento.
La radioterapia puede utilizarse sola o complementada con otros tratamientos.
El estudio de los carácteres de las células tumorales, localización y extensión tumoral permite planificar el tipo de irradiación, cálculo de la dosis total, forma de administración y posible fraccionamiento con intervalos de descanso que puedan facilitar la reducción progresiva del tumor favoreciendo la eliminación de células muertas y permitiendo la mejor reparación de los tejidos circundantes.
Ademas, la radioterapia se puede usar con fines paliativos en pacientes incurables, mitagando asi los efectos que esten causando el tumor, como obstrucciones o compresiones de otros órganos.

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Conoce el Proceso de Radioterapia en Oncológicos

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La teleterapia (tele: lejos)utiliza la radiación procedente de un equipo generador situado a cierta distancia de la zona a irradiar. Esta modalidad de irradiación comprende una amplia gama de equipos. La radioterapia convencional o de ortovoltaje, de escasa utilización, se realiza por medio de equipos de rayos X de energías bajas (tratamientos cutaneos) o medias. Esta ultima alcanzaría mayores profundidades, ampliándose las posibles indicaciones. Se utilizan diferentes tipos de filtros para reducir la radiación más blanda que afectaría a la piel inútilmente.

De los equipos de supervoltaje el más utilizado es la llamada bomba de cobalto, el cual contiene una fuente de cobalto-60 de uno a dos centímetros de diámetro que se sitúa en una carcasa blindada que impide la salida de radiación, salvo por un pequeño orificio diafragmado para proporcionar radiación dirigida. El cobalto-60 tiene una vida media aproximada de cinco años y produce radiación de alta energía (1,2 MeV) capaz de irradiar tumores voluminosos y de localización profunda. El cabezal del equipo puede dirigirse en cualquier dirección en consonancia con la mesa de tratamiento del paciente, según la planificación previa.
Los aceleradores lineales son de alta energía (mayor de 3 MeV) que trabajan habitualmente con electrones, los cuales son acelerados y lanzados al hacerlos viajar por un tubo acelerador donde un campo electromagnético de muy alta frecuencia tira de ellos hacia adelante en todos los puntos de la trayectoria del mismo. Estos equipos permiten elegir la energía adecuada según el tipo de tumor o profundidad. Los tiempos de exposición son cortos, con la ventaja de que sólo emiten radiación en el momento de su uso, y por medio de diversos filtros se optimiza la dosis en el volumen tumoral. Tienen un alto costo inicial y de mantenimiento. Tienen gran número de dispositivos de seguridad.
La radiocirugía sin equipos para llegar a lugares donde la cirugía convencional no puede llegar

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La braquiterapia (braqui: corto, próximo) es la modalidad que utiliza fuentes cerradas o selladas de material radiactivo que se colocan en contacto con el tumor o se introducen en el seno del mismo. La mayor ventaja es la de concentrar la máxima dosis de radiación en el tejido tumoral con escasa irradiación del tejido sano situado alrededor.
Tipos de braquiterapia: superficial, endocavitaria, intersticial, intraluminal.
Es necesaria la hospitalización mientras se aplique la radioterapia.
Como desventaja de esta terapia encontramos la exposicion a radiación de la persona que lo aplica y del paciente. Se han desarrollado métodos de seguridad como el control a distancia o la correcta colocación del paciente para mitigar al máximo la radiación.

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APLICACIONES DIAGNOSTICAS DE LOS ISÓTOPOS.

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APLICACIONES DIAGNOSTICAS DE LOS ISÓTOPOS.

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ENDOCRINOLOGÍA: tienen gran interés los estudios gammagráficos tiroideos o suprarrenales, junto con las determinaciones hormonales útiles para el estudio de estos mismos órganos, así como de la hipófisis, problemas de crecimiento, desarrollo sexual, fertilidad, diabetes, etc.

CARDIOLOGÍA: Las aplicaciones se centran sobre todo en el diagnóstico de las alteraciones de la circulación cardíaca.

NEUMOLOGÍA: permiten estudiar la vascularización y ventilación pulmonar.

GASTROENTEROLOGÍA: estudios de la función del esófago y estómago, estudios hepáticos para el diagnóstico de cirrosis, quistes o tumores o estudios de vías biliares utilizados en presencia de infecciones de vesícula o cálculos biliares. También pueden administrarse comidas que contienen pequeñas cantidades de sustancias radiactivas para estudiar los trastornos de digestión o absorción intestinal.

NEFROLOGÍA: La función y morfología del riñón y vías urinarias pueden valorarse mediante técnicas isotópicas que ponen de manifiesto procesos renales, obstrucción de vías urinarias, viabilidad de trasplantes renales, etc.

En pacientes con traumatismos, infecciones o tumores de los huesos la gammagrafía ósea muestra una acumulación exagerada y anómala del radiofármaco inyectado en las zonas alteradas, lo que permite el diagnóstico de estos procesos.

ONCOLOGÍA: los estudios convencionales de medicina nuclear y, sobre todo los estudios con PET, permiten realizar el estadiaje del tumor.

Los estudios funcionales del sistema nervioso central son muy útiles en la valoración de pacientes con diversos tipos de demencias, epilepsias, enfermedades vasculares o tumorales, en las cuales los estudios con diferentes isótopos permiten la visualización de zonas funcionalmente afectadas que no pueden diagnosticarse por otras técnicas de estudio puramente de imagen como la tomografía computarizada o la resonancia magnética.

LABORATORIO CLÍNICO: tienen gran interés los estudios hormonales endocrinológicos, así como la determinación de los denominados marcadores tumorales que son sustancias producidas específicamente por los tumores y cuya presencia en sangre permite el diagnóstico y seguimiento de los mismos. También se aplican en el estudio de pacientes con enfermedades alérgicas, hepatitis, control antidoping y diferentes estudios hematológicos.

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ACTUACIONES MÉDICAS EN CASO DE CATASTROFE NUCLEAR

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ACTUACIONES MÉDICAS EN CASO DE CATASTROFE NUCLEAR

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El Plan Básico de Energía Nuclear (PLANBEN) tiene previsto, en caso de emergencias nucleares en centrales o instalaciones radiactivas, unas directrices de actuación para evitar o reducir los efectos de radiaciones ionizantes para la población:
Actuación de un grupo sanitario con funciones, personal y medios claramente definidos, que actuarían en conjunción con el grupo radiológico y logístico. Sus misiones serían las de aplicación de 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 en unidades especiales ubicadas en hospitales previamente autorizados y que disponen de medios de descontaminación, controles de radiactividad, protocolos de tratamiento previstos y habitaciones radioprotegidas asistidas por personal multidisciplinario experto en este tipo de actividad asistencial.

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-Canal ANSTO News. (5 de Enero de 2015) PETs Scan animation [Archivo de video] https://www.youtube.com/watch?v=oySvkmezdo0- Rincón educativo. Aplicación de isótopos en medicina.
-Canal Oncológicos. (10 de mayo de 2023) Conoce el Proceso de Radioterapia en Oncológicos. [Archivo de Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=xUPjovuTMH8
- Canal Patricia Maurelos Castell (2 de junio de 2022) Rx tobillo ap y lat. ¿Cómo lo hacemos? [Archivo de video]  https://www.youtube.com/watch?v=g-q_CyVnkeo
- Llordén Alonso M.M. (2021) Aplicaciones de los radioisótopos en medicina [Trabajo de Fin de Máster, Módulo de química inorgánica e ingeniería química, Universidad Nacional de Educación a Distancia]. http://e-spacio.uned.es/fez/eserv/bibliuned:master-Ciencias-CyTQ-Mllorden/Llorden_Alonso_Marta_Maria_TFM.pdf
- ¿Qué es un isótopo? Organismo Internacional de Energía Atómica https://www.iaea.org/es/newscenter/news/que-es-un-isotopo