Parte 5a Manejo de la Dosis al Paciente

1. OIEA Material de Entrenamiento PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN CARDIOLOGÍA Parte 5aManejo de la Dosis al Paciente

2. Responder: Verdadero o Falso • Aproximadamente el 40% de la radiación que entra al paciente lo atraviesa para formar la imagen. • Es más probable recibir más radiación secundaria cuando se realiza una intervención a un paciente obeso que a uno delgado. • Durante una angiografía coronaria, el paciente recibe más dosis de radiación en proyección antero-posterior comparado con las oblicuas. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

3. Objetivos educacionales • Entender los diversos factores que afectan la dosis de radiación al paciente • Entender el papel del operador en cuanto al manejo de la dosis al paciente • Cómo manejar la dosis usando los factores del equipo y cada procedimiento Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

4. Formación de rayos X

5. determina la energía de los electrones energíadelosfotones de rayosX determina el número de electrones número de fotones de rayos X Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

6. Tuborayos X Los fotonesqueentran en el pacientepuedenser absorbidos, o bien ser dispersadosgenerandoradiaciónsecundaria Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

7. Para crear las imágenes algunos rayos X deben interactuar con los tejidos mientras otros penetrar completamente al paciente (3) El haz no-uniforme sale del paciente, el patrón de inhomogenidad es la imagen (2) Rayos X interactúan en el paciente, generando un haz no-uniforme (1) Haz uniforme entra en el paciente Reproduced with permission from Wagner LK and Archer BR. Minimizing Risks from Fluoroscopic Radiation, R. M. Partnership, Houston, TX 2004. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

8. Contraste de imagen No se genera objeto en la imagen Se genera la silueta del objeto, sin detallesinternos Se genera objeto en la imagen Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

9. Tubo de rayos X Dosis al detector y dosis al paciente • Dosis al detector • Total de dosis de rayos X que llega al detector • Contribuye a la calidad de imagen por lo que debe ser lo más alta posible. • Considerablemente menor a la dosis al paciente (~ 1% de la dosis al paciente) • Dosis al paciente • Total de dosis de rayos X aplicada al paciente • Dañino para ambos, el paciente y al personal que lo rodea por la dosis secundaria • Por lo que la dosis al paciente tiene que ser tan baja como sea posible Detector dosis Paciente dosis Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

10. Para crear las imágenes algunos rayos X deben interactuar con los tejidos mientras otros penetrar completamente al paciente, por ello el haz entrante debe ser mayor Solamente un porcentaje muy pequeño (del orden de ~1%) lo atraviesa para crear la imagen. A medida que el haz entra al paciente, los rayos X interactúan con los tejidos, causando efectos biológicos El haz entrante al paciente es del orden de 100 veces mas intenso que el saliente Reproduced with permission from Wagner LK and Archer BR. Minimizing Risks from Fluoroscopic Radiation, R. M. Partnership, Houston, TX 2004. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

11. Lección: Los tejidos de entrada reciben una dosis de rayos X mayor, con un mayor riesgo de daño. Solamente un porcentaje muy pequeño (del orden de ~1%) lo atraviesa para crear la imagen. A medida que el haz entra al paciente, los rayos X interactúan con los tejidos, causando efectos biológicos El haz entrante al paciente es del orden de 100 veces mas intenso que el saliente Reproduced with permission from Wagner LK and Archer BR. Minimizing Risks from Fluoroscopic Radiation, R. M. Partnership, Houston, TX 2004. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

12. Factores que afectanla radiación al paciente

13. Factores que afectan la radiación al paciente • Factores relacionados con el paciente • Factores relacionados con el equipo • Factores relacionados con el procedimiento Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

14. Factores que afectan la radiación al paciente • Factores relacionados al paciente • Peso y hábitos del paciente Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

15. Factores que afectan la radiación al paciente • Factores relacionados con el equipo • Tipos de movimientos del arco en C, fuente de rayos X, receptor de imagen • Tamaño de campo • Posición del colimador • Filtración de haz • Tasa de fluoroscopia pulsada y tasa de cuadros de adquisición • Tasa de dosis de fluoroscopia y adquisición • Control automático de tasa de dosis incluyendo opciones de manejo del área donde actúa dicho control automático • Espectro de energía de los rayos X • Filtros de imagen del software • Mantenimiento preventivo y calibración • Control de calidad Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

16. Factores relacionados con el procedimiento Posicionamiento (con respecto al paciente) del receptor de imagen y la fuente de rayos X Orientación del haz y movimiento Colimación Modo de adquisición y fluoroscopia Tasa de pulsos de fluoroscopia Tasa de cuadros de adquisición Tiempo total de fluoroscopia Tiempo total adquisición Factores que afectan la radiación al paciente Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

17. Manejo de imagen y monitor Receptor de imagen Control automático de dosis Operador Paciente Estabilizador eléctrico Pedal Tubo de rayos X Controles del operador Controlador de energía Transformador de alto voltaje Controles primarios Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

18. Factores que afectan la radiación al paciente • Factores relacionados con el paciente • Peso y hábitos del paciente Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

19. Factores que afectan la penetración de la radiación en un objeto Espesor Densidad Numero atómico (Z) Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

20. Peso del paciente y hábitos Mayor espesor de tejido absorbe más radiación, por lo tanto debe usarse mucha más radiación para poder penetrar un paciente obeso. El riesgo de altas dosis en piel es mayor para pacientes obesos [DEP = Dosis Entrada Piel] 15 cm 20 cm 25 cm 30 cm DEP = 1 unidad DEP = 2-3 unidades DEP = 4-6 unidades DEP = 8-12 unidades Ejemplo: 2 Gy Ejemplo: 4-6 Gy Ejemplo: 8-12 Gy Ejemplo: 16-24 Gy Reproducido con permiso de Wagner LK, Houston, TX 2004. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

21. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

22. Factores físicos y las dificultades para el control de la radiación Mayor espesor de tejido absorbe más radiación, proyecciones muy inclinadas requieren más radiación. El riesgo de altas dosis en la piel es mayor con ángulos pronunciados! Pregunta: ¿qué sucede cuando se usa la inclinación craneal? Reproducido con permiso de Wagner LK, Houston, TX 2004. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

23. 40 cm Proyección oblicua pac. grueso vs. Proyección PA pac. delgado 100 cm Tasa Dosis: 20 – 40 mGyt/min Tasa Dosis ~250 mGyt/min 80 cm 100 cm 50 cm

24. Variación en la tasa de exposición con la proyección Medicionescon fantomaantropomorfico (tamañopromedio) Cusma JACC 1999 Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

25. Partes innecesarias del cuerpo en el campo de radiación directa del haz Reproducido con permiso de Vañó et al,Brit J Radiol 1998, 71, 510-516 Reproducido con permiso de Wagner – Archer,Minimizing Risks from Fluoroscopic X Rays,3rd ed, Houston, TX, R. M. Partnership, 2000 Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

26. Wagner and Archer. Minimizing Risks from Fluoroscopic X Rays A 6.5 meses Post cirugía A 3 semanas Siguiendo los procedimientos de ablación con el brazo en el haz cerca del tubo y con el cono separador quitado. Cerca de 20 minutos de fluoroscopia. Reproducidos con autorizacion de Wagner LK and Archer BR. Minimizing Risks from Fluoroscopic Radiation, R. M. Partnership, Houston, TX 2004. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

27. La posición del brazo – importante y no fácil! • Lecciones: • El brazo en el haz. Tasa de dosis incrementada • El brazo recibe una tasa de dosis ,uy alta por estar cerca de la fuente. Reproducido con permiso de Wagner LK and Archer BR. Minimizing Risks from Fluoroscopic Radiation, R. M. Partnership, Houston, TX 2004. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

28. Ejemplos del daño por radiación cuando la mama se espone a altas dosis Reproducido con permiso de Vañó,Br J Radiol 1998; 71, 510 - 516. Reproducido con permiso de Granel et al,Ann Dermatol Venereol 1998; 125; 405 - 407 Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

29. Lecciones aprendidas • Mantenga las partes del cuerpo innecesarias para el estudio, especialmente brazos y, si es posible, mamas, fuera del haz directo (o al menos no deben estar a la entrada del haz sino a la salida) Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

30. Factores que afectan la radiación al paciente • Factores relacionados con el equipo • Capacidad de movimiento del arco en C, fuente de rayos X, receptor de imagen • Tamaño de campo • Posición del colimador • Filtración de haz • Tasa de fluoroscopia pulsada y tasa de cuadros de adquisición • Tasa de dosis de fluoroscopia y adquisición • Control de tasa de dosis automático incluyendo opciones de manejo de energía del • Espectro de energía de los rayos X • Filtros de imagen del software • Mantenimiento preventivo y calibración • Control de calidad Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

31. El receptor de imagen se degrada con el tiempo Manejo de imagen y monitor Receptor de imagen Control automático de dosis Operador Paciente Estabilizador eléctrico Pedal Tubo de rayos X Controles del operador Transformador de alto voltaje Controles primarios Controlador de energía Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

32. Manejo de imagen y monitor Receptor de imagen Control automático de dosis Operador Paciente Estabilizador eléctrico Pedal Tubo de rayos X Controles del operador Transformador de alto voltaje Controlador de energía Controles primarios Circuito entre el receptor de ímagen y el generador de rayos X  modula la salida de rayos X paraalcanzar el apropiadogrado de penetración del rayo y brillo de la ímagen Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

33. Tamaño de campo Receptor de imagen

34. Equipos de angiografía con diferentes tamaños de campo FOV (Field of View) Selección del equipo 23 cm. 32 cm. • Intensificador de imagen específico para cardiología (menor FOV, 23-25cm) es más efectivo en cuanto a dosis que los sistemas combinados (mayor FOV) • El intensificado de imagen de gran tamaño limita la capacidad de angular el haz Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

35. La tasa de dosis depende del tamaño de campo activo, del receptor de imagen, o modo de magnificación En general, para intensificador de imagen, la tasa de dosis AUMENTA a medida que la magnificación electrónica de la imagen aumenta Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

36. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

37. Como varía la tasa de dosis con los diferentes tamaños de campo? .. depende del diseño del equipo y debeser verificado por un físico médico para incorporar adecuadamente su uso en los procedimientos • Una regla es usar la menor magnificaciónnecesaria para el procedimiento, pero no es aplicable para todoslos equipos Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

38. Energía del haz, filtro & kVp

39. Contraste de imagen Se genera objeto en la imagen Se genera la silueta del objeto, sin detalles internos No se genera objeto en la imagen Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

40. Efecto de la penetración del haz de rayos X sobre el contraste, penetración del cuerpo, y la dosis Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

41. Energía del haz En general, cada sistema de rayos X produce un rango de energías diferente. Mayor energía de los fotones  mayor penetración de los tejidos. Rayos de alta energía bajo contraste y poca dosis en piel Rayos X baja energía alto contraste pero gran dosis en piel Rayos X energía media alto contraste para yodo y dosis en piel moderada Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

42. Energía del haz El objetivo es conformar el espectro de energía del haz para el mejor contraste en la dosis más baja. Un espectro con filtración con 0.2 mm de cobre está representado en la figura (con los guiones): Bajocontraste, altaenergía de los rayos X son reducidosporkVp Intensidadrelativa Energía de foton La filtración reduce los rayos X de bajaenergíapobrepenetración Porrayos X de energía media son retenidosparalograrmejorcalidad de imagen y dosis Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

43. kVp (peak kilo Volt) Energía del haz Los controles de kVp son generalmenteajustadospor el sistema de acuerdo al tamaño del paciente y los necesidades de la imagen Intensidadrelativa Energía de foton Reproducido con permiso de Wagner LK, Houston, TX 2004. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

44. Comparación del espectro de la energía de los fotonesproducidos con diferentesvalores de kVp (de “The Physical Principles of Medical Imagings, 2Ed”, Perry Sprawls) Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

45. Diseño de equipamiento fluoroscópico para un control apropiado de la radiación Energía del haz - La filtración controla la parte de baja energía del espectro. Algunos sistemas tienen un filtro fijo no ajustable; otros un juego de filtros para diferentes requerimientos de la imagen Reproducido con permiso de Wagner LK, Houston, TX 2004. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

46. Filtro Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

47. Filtración – posible desventaja Filtros Espectro de energía del haz, antes y después de la filtración de 0.2 mm de Cu. Tener en cuenta la reducción en la intensidad y el cambio en las energías. Para recuperar la intensidad, la corriente del tubo debe aumentar, lo que requiere un tubo de rayos X especial. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

48. Filtración – desventaja potencial Si los filtros reducen la intensidad en exceso, la calidad de imagen se ve comprometida, por lo general en forma de aumento de desenfoque, aumento de movimiento o moteado cuántico excesivo (ruido en la imagen). Lección: Para utilizar los filtros de manera óptima, los sistemas deben ser diseñados para producir intensidades de haz adecuadas con opciones de filtro variable que dependerá del tamaño del paciente y la función de las imágenes. Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

49. Dosis vs. ruido 2 µR porcuadro 15 µR porcuadro 24 µR porcuadro Parte 5a. Manejo de dosis al paciente

50. 0.2 mm Cu-eq MRC No Cu-eq Conventional 0.5 mm Cu-eq MRC -50% Same Image quality Gestión adecuada de la dosis y de la calidad de imagen Se consiguen ahorros sustanciales de dosis manteniendo una calidad de imagen adecuada 14 Patient Dose[cGY/min] 10 6 2 30cm water 0.25 0.5 0.75 1 Detector Dose[GY/s] Parte 5a. Manejo de dosis al paciente