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Física de las Radiaciones
Resumen Área 3. Magnitudes y unidades radiológicas
Resumen Área 3. Magnitudes y unidades radiológicas
Palabras clave – Exposición, Dosis Absorbida D, Dosis Equivalente H, Dosis Efectiva
E (He), Magnitudes derivadas de interés en la dosimetría a paciente.
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La exposición (Sv) es una magnitud que solo se aplica a la radiación electromagnética (rayos gamma y
rayos X) y que cuantifica la intensidad de la radiación (es una magnitud proporcional a las
ionizaciones que produce la radiación en el aire). La unidad de la exposición en el Sistema
Internacional de unidades es el Coulomb por kilogramo [C·kg-1] si bien históricamente se ha venido
utilizando el Röentgen [R].Entonces:
X=
dQ
dm
También se suele definir la tasa de exposición, que corresponde a la variación de la exposición
por unidad de tiempo, según:
& = dX
X
dt
Ù
La dosis absorbida (Gy) (para toda radiación ionizante y para cualquier material) es la energía
absorbida en el material por unidad de masa. La energía absorbida dependerá del tipo e intensidad de
radiación y de la naturaleza del material irradiado.
D=
dE
dm
Donde 1 Gy equivale a 1 J/kg.
Ù
También se suele definir la tasa de dosis absorbida, que corresponde a la
variación de la dosis absorbida dD durante un intervalo de tiempo dt.
& = dD
D
dt
Para contemplar el diferente daño biológico causado por una misma dosis procedente
de distintas radiaciones se introdujo el concepto de dosis equivalente, (H), encarado a la protección
radiológica.
Así pues para obtener la dosis equivalente (Gy), la dosis absorbida se pondera por un factor que
está relacionado con el tipo radiación. Así, la dosis equivalente se define según:
HT (Gy) =
∑w
R
R•
D T,R
Donde DT, R es la dosis absorbida promediada sobre el tejido u órgano T
debida a un tipo de radiación R cualquiera. Se ha definido el factor de
ponderación, wR, como el factor que tiene en cuenta el tipo y energía de
la radiación que incide sobre el cuerpo y representa la contribución
relativa de ese órgano o tejido al detrimento total debido a los efectos
estocásticos resultantes de la irradiación uniforme de todo el cuerpo.
Curso de Acreditación de Operador de Instalaciones de Rayos X con fines de Radiodiagnóstico
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En el caso de los rayos X (radiodiagnóstico) el valor del factor de ponderación es 1, lo que implica
que la dosis equivalente tendrá el mismo valor absoluto que la dosis absorbida.
Ù
La dosis efectiva (Sv) es la suma de las dosis equivalentes ponderadas en todos los tejidos y órganos
del cuerpo, y está dada por la siguiente expresión:
E (Gy) =
∑w
T•
HT
Donde HT es la dosis equivalente en el tejido u órgano T y wT es el factor
de ponderación correspondiente al tejido T.
Ù
El riesgo asociado a todo efecto estocástico se considera que depende solamente del valor de la
Dosis Efectiva independientemente de que el cuerpo sea irradiado uniformemente o no.
Magnitudes derivadas de interés en la dosimetría a paciente
Ñ El kerma (Energía Cinética liberada por unidad de masa) (Gray [Gy]).
es una cantidad relativa a
la dosis para la radiación indirectamente ionizante (fotones y neutrones) y se determina a partir de
la energía cinética inicial de todas las partículas cargadas liberadas por la radiación en la unidad
de masa, incluyendo pérdidas radiativas de energía pero excluyendo la energía que pasa de unas
partículas cargadas a otras.
Ñ La dosis en aire en
la superficie de entrada (DSE) (Gray [Gy])es el kerma en aire medido en la
superficie de entrada del objeto irradiado, en el eje del haz de radiación, multiplicado por un
factor de retrodispersión. Este factor depende de la calidad del haz, del medio dispersor (tipo de
material y grosor) y del tamaño del campo de radiación.
Factores de retrodispersión:
‚ Entre 1.3 y 1.4 para radiología convencional,
‚ Entre 1.05 y 1.1 par mamografía
‚ 1.1 para radiología dental intraoral
Ñ La dosis glandular media (DG) (Gray [Gy])se define como la dosis absorbida en promedio en el
tejido glandular, excluyendo la piel, de una mama comprimida uniformemente con una
composición de un 50% de tejido adiposo y un 50% de tejido glandular.
Ñ El producto dosis área (PDA o DAP) se define como la dosis en aire en un plano, integrada sobre
el área de interés. Puede determinarse a cualquier posición entre la fuente de rayos X y el
paciente. La unidad más habitual para el PDA es el Gy·cm2. A partir de la PDA se puede estimar,
aplicando unos factores de conversión, la dosis aplicada al paciente.
Ñ Índice
de Dosis en Tomografía Computerizada (CTDI).El perfil de dosis en TC es la dosis en
función de la posición a lo largo de una línea perpendicular al plano axial, correspondiente a una
rotación completa del tubo de rayos X. A partir de aquí, el CTDI se define cómo el área
comprendida debajo del perfil de dosis debido a un único corte axial dividido por la colimación
a la que se ha obtenido dicho perfil:
CTDI =
1
C
•
∫ D(z) dz =
•
Area debajo del perfil de dosis
C
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El CTDI tiene dimensiones de dosis y su unidad es el gray (Gy).
Ñ El
Producto Dosis Longitud (PDL o DLP) se obtiene multiplicando el CTDI por el número de
cortes, N, realizados por exploración y por el ancho de corte, h (en cm.):
PDL = CTDI • N
•
h
El PDL tiene dimensiones de dosis por longitud y se mide en unidades de mGy·cm.
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