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IAEA International Atomic Energy Agency
OIEA Material de Entrenamiento en Protección Radiológica en Radioterapia
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA EN RADIOTERAPIA
Parte 7
Diseño de las instalaciones y del blindaje
Conferencia 2: Blindaje
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 2
Seguridad radiológica
• Tiempo
– … la jornada de trabajo
• Distancia
– A la sala de control...
• Blindaje Por tanto, el diseño adecuado
del blindaje es esencial para
la planificación y construcción
de la instalación de radioterapia
No mucho control
sobre el tiempo y
la distancia por el
personal
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 3
Objetivos
• Comprender los principios del blindaje y
otras medidas de seguridad radiológica
• Poder realizar cálculos de blindaje
sencillos
• Poder juzgar la idoneidad del blindaje
empleando suposiciones realistas y
reconocimiento
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 4
Contenido de la conferencia 2
1. Principios
2. Suposiciones para los cálculos
de blindaje
3. Cálculos de blindaje básicos
4. Verificaciones del blindaje y
reconocimiento
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 5
1. Principios del blindaje
• Objetivo 1 - para limitar la exposición a las radiaciones del personal, pacientes, visitantes y público a niveles aceptables
• Objetivo 2 - para optimizar la protección de pacientes, personal y el público
• Se requieren diferentes consideraciones para: – Unidades de Rayos X superficiales/ortovoltaje
– Simuladores, CT (se abordan en el curso de diagnóstico)
– Unidades de cobalto 60
– Aceleradores lineales
– Braquiterapia
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 6
Blindaje
• Ha de ser diseñado por
un especialista calificado
en radiaciones
• El papel del titular y del regulador:
– Verificar que las suposiciones y criterios de diseño
(ej. los valores límite) son adecuados
– Garantizar que el diseño sea verificado por
expertos certificados
– Aprobar el diseño y recibir la notificación sobre
todas las modificaciones
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 7
Enfoque de diseño del blindaje
• Obtener los planos del local de tratamiento y áreas circundantes (¡es un asunto 3D!) – Con cuánta precisión se conocen los materiales y
espesores de la pared y del techo - en caso de duda medir
– Qué áreas críticas están cerca Radiología
Medicina nuclear
• Considerar ampliaciones futuras
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 8
Ubicación de los equipos
• Minimizar los requerimientos de blindaje
ubicándolos – Cerca de paredes de baja ocupación
– Utilizar al máximo el efecto de la distancia (ley del
cuadrado inverso)
• Verificar si hay suficiente espacio
alrededor de los equipos para – Operación segura
– Mantenimiento
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 9
Consideraciones respecto al blindaje
Asegurarse de que todas las penetraciones al local son correctamente dimensionadas y posicionadas en los planos, por ejemplo,
• Puertas
• Ventanas
• Servicios – Eléctricos
– Olomería
– Dosimetría
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 10
El diseño del blindaje emplea suposiciones sobre el uso futuro de los equipos
• Las suposiciones se han de basar en
estimados justificables
• Se deben utilizar suposiciones
conservadoras puesto que concebir un
blindaje deficiente es mucho peor (y más
costoso) que un sobre-blindaje
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 11
Información requerida
• Tipo de equipos
• Carga de trabajo
• Dosis al blanco
• Factor de uso y dirección del haz
primario
• Distancia al área de interés
• Ocupación del área a blindar
• Valor límite en el área a blindar
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 12
Tipo de equipo
• Tipo, fabricante, número de serie,…
• Isótopo de la fuente, actividad (fecha de calibración!), KERMA en aire,...
• Calidad de la radiación
• Tasa de dosis
• Tamaño de campo
• Extras: ej. MLC, IMRT, EPID,...
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 13
El material más apropiado para el blindaje depende del tipo de radiación
Radiación gama y
rayos X de baja
energía
Plomo, comparar también las
aplicaciones de diagnóstico
Radiación gamma y
rayos X de alta
energía (>500keV)
Hormigón (más barato y
autosoportado), hormigón de alta
densidad
Electrones
Por lo general se blindan
apropiadamente si se tienen en
cuenta los fotones
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 14
2. Suposiciones para los cálculos de blindaje
• Límite de radiación
• Carga de trabajo
• Factor de uso
• Ocupación
• Distancia
• Materiales
?
?
?
?
?
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 15
Carga de trabajo
• Una medida del rendimiento de la radiación
• Se mide en
– mA-minutos para las unidades de rayos X
– Gy para las unidades de cobalto 60, aceleradores lineales y braquiterapia
• Debe considerar TODOS los usos (ej. incluir las mediciones de QA)
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 16
Dosis al blanco
• La dosis que por lo general se aplica al
blanco en el tratamiento
• En radioterapia por haz externo por lo
general se asume que es de 2.5Gy
(para tener en consideración una mayor
dosis por fracción en algunos
tratamientos paliativos)
• La dosis al blanco puede o no tener en
cuenta la atenuación en el paciente
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 17
Ejemplo de carga de trabajo de un linac
• Asumir T = 2.5Gy en el isocentro
• 50 pacientes se tratan por día 250 días
laborables por año
W = 50 250 2.5 = 31250 Gy por año
• Margen para otros usos tales como física,
irradiación de sangre,…
• Total: 40000Gy por año en el isocentro
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 18
Carga de trabajo e IMRT
• La mayoría de los tipos de Radioterapia de Intensidad Modulada (IMRT) administra el campo de radiación en forma de muchos segmentos del campo
• Por ello, en comparación con la radioterapia convencional, muchas más unidades de monitoreo son administrada por campo
MLC patrón 1
MLC patrón 3
MLC patrón 2
Mapa de
intensidades
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 19
La IMRT y el blindaje
En comparación con la radioterapia convencional,
en la IMRT mucho más unidades de monitoreo
son entregadas por campo.
• No obstante, la dosis total al blanco es la misma - el
blindaje del haz primario no se afecta
• Sin embargo, la radiación de fuga puede
incrementarse significativamente (por lo general se
asume un factor de 10 al respecto)
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 20
Factor de uso
• Fracción de tiempo que el haz primario está en una dirección específica es decir en el punto de cálculo escogido
• Ha de incorporar márgenes para el uso realista
• Para los aceleradores y unidades de cobalto 60 por lo general se usa lo siguiente: – 1 para el brazo apuntando hacia abajo
– 0.5 para el brazo apuntando hacia arriba
– 0.25 para las direcciones laterales
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 21
Blindaje primario y secundario
• El blindaje ha de considerar tres tipos de
fuentes de radiación:
– Primaria (aplicar factor de uso)
– Dispersa (sin factor de uso, U = 1)
– De fuga (sin factor de uso, U = 1)
• La braquiterapia no emplea factor de uso
(U = 1)
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 22
“Fuentes” de radiación en radioterapia por haz externo
1.
3.
2.
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 23
Por favor debatir brevemente sobre el punto o zona de origen de estos tres tipos de radiación, en el contexto del cabezal de una unidad de tratamiento de Cobalto - esto puede ser de importancia para el cálculo de las distancias...
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 24
Por favor debatir brevemente sobre el punto o zona de origen de estos tres tipos de radiación, en el contexto del cabezal de una unidad de tratamiento de Cobalto - esto puede ser de importancia para el cálculo de las distancias...
1. and 2 2.
3.
Primaria
Fuga desde dos
posiciones
Dispersa desde
el paciente
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 25
Consideración del tamaño de campo máximo para el blindaje del haz primario
Tamaño de campo
Dimensión de campo máxima
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 26
Fuentes secundarias en radioterapia por haz externo
• Fugas
– Dependen del diseño, por lo general se limitan a
0.1 a 0.2% del haz primario
– Se origina a partir del blanco - no necesariamente
vía del isocentro
• Dispersión
– Se supone que proviene del paciente
– Difícil de calcular - usar para las mediciones el
tamaño de campo mayor
– Mientras menor la energía de la radiación, mayor
preocupación a causa de haces de fotones
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 27
Distancia al punto a blindar
• Por lo general se mide desde el blanco o
la fuente de radiación
• En linacs y unidades de Cobalto
montadas de forma isocéntrica, se mide
'vía' del isocentro
• Muy importante para el blindaje puesto
que la dosis disminuye con el cuadrado
de la distancia = Ley del Cuadrado
Inverso (ISL)
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 28
Ubicación del local
Es el local:
• ¿área controlada?
• ¿accesible solo al personal de operaciones?
• ¿accesible a pacientes y al público en general?
• ¿adyacente a áreas de baja ocupación (baños,
techo)?
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 29
Ocupación del área a blindar
• Fracción de tiempo que un sitio específico está ocupado por personal, pacientes o público
• Tiene que ser con enfoque conservador
• Su rango es de 1, para todas las oficinas y áreas de trabajo, a 0.06, para los baños y áreas de parqueo de automóviles
• Basado en NCRP informe 49 (qué está retrasado para su revisión)
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 30
Ocupación (NCRP49)
Área Ocupación
Áreas de trabajo (oficinas,
locales del personal) 1
Pasillos 0.25
Baños, locales de espera,
áreas de parqueo de autos 0.06
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 31
Valor límite
• También llamado ‘dosis de diseño' correspondiente a un período de tiempo especificado
• Por lo general se basa en 5 mSv por año para personas ocupacionalmente expuestas, y 1 mSv para el público
• Se puede aplicar restricción adicional por ejemplo 0.3 (para tener en cuenta el hecho de que una persona puede ser irradiada al mismo tiempo desde múltiples fuentes)
• La dosis ocupacional se ha de usar solo en las áreas controladas es decir sólo para los radiógrafos, físicos y oncólogos radiólogos
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 32
Consideraciones para el laberinto
Cálculos complicados puesto que dependen de la
dispersión sobre las paredes - en general lo que
se persigue es maximizar el número de eventos
de dispersión...
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 33
Consideraciones respecto a los neutrones
• Asunto complejo - requiere el análisis de un experto calificado.
• En resumen: – Los neutrones son producidos
por generación (gamma,n) en linacs de alta energía (E > 10MV)
– Los problemas son el blindaje de los neutrones y la activación de elementos en el haz
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 34
Blindaje de neutrones
• Concepto diferente respecto al blindaje de rayos X
• Los neutrones dispersan más
• La atenuación (y la dispersión) dependen muy estrechamente de la energía de los neutrones
• Los mejores materiales para el blindaje contienen hidrógeno o boro (de grandes secciones transversales para los neutrones térmicos)
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 35
Características del blindaje de neutrones
• Laberinto largo - muchos ‘rebotes'
• Puerta contra neutrones - por lo general llena de parafina borada
• … sin embargo, se requiere precaución puesto que los neutrones generan gammas que pueden requerir otros materiales para blindar adicionalmente...
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 36
Activación
• Los neutrones pueden activar los materiales en su haz
• Los linacs de alta energía se diseñan con materiales de baja sección transversal de activación
• Después de la irradiación de fotones de alta energía, los modificadores del haz tales como cuñas o compensadores pueden activarse
• Después del uso prolongado de fotones de alta energía (por ejemplo para la puesta en servicio) es aconsejable dejar decaer los productos de la activación antes de entrar al local (>10min)
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 37
Más información sobre los neutrones
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 38
Esquema de un bunker de un linac
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 39
Otras unidades de irradiación: simulador y escáner CT
La necesidad y los enfoques
de blindaje respecto a
simuladores y escaners CT
siguen las mismas Guías
aplicables a los equipos de
radiología diagnóstica - esto
se discute en el curso
acompañante sobre
protección radiológica en la
radiología diagnóstica
Nucletron/Oldelft Simulix
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 40
Otras unidades de irradiación: Unidades de tratamiento de kilovoltaje
• La necesidad y los enfoques de blindaje respecto
a las unidades de tratamiento de kilovoltaje son
similares a los principios para la radiología
diagnóstica
• No obstante, altos kVp y mAs implica que se
requiere más blindaje.
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 41
Unidades de kilovoltaje
• Se necesita estimar el blindaje asociado a
los materiales de la pared.
– Si es hormigón esto es sencillo
– Si es ladrillo o bloques de hormigón éstos pueden
tener espesor variable y vacíos internos
• El blindaje adicional por lo general es con
placas de plomo o plomo pegado a chapa
(plywood)
• En una edificación nueva, el hormigón puede
resultar lo más barato
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 42
Blindaje en braquiterapia
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 43
Diseño del blindaje contra las radiaciones - braquiterapia
La complejidad del blindaje para braquiterapia depende del tipo de instalación y de la configuración de la fuente
• Carga diferida automática, una sola fuente desplazada por pasos, por ejemplo unidades HDR y PDR
• Carga diferida automática, trenes de fuentes pre-ensamblados o alambres activos pre-cortados
• Carga diferida manual
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 44
Locales de tratamiento LDR
La braquiterapia de baja tasa de dosis (LDR)
por lo general se realiza en una sala ocupada
también por otros pacientes
• El arreglo preferible es usar una sola habitación;
para minimizar la dosis a todo el personal y a
otros pacientes
• El blindaje resulta más sencillo y más barato, si la
habitación está en una esquina de la edificación y
en el piso más bajo, o más alto, si se trata de una
edificación de varios pisos
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 45
Blindaje del local de tratamiento en la sala del hospital
• Puede utilizar paredes existentes que por lo
general requerirán aumento del blindaje
• Es necesario comprobar si existen huecos ocultos,
ladrillos faltantes o conductos que comprometerían
el blindaje
• Las consideraciones sobre el blindaje han de
incluir los locales encima y debajo del local de
tratamiento.
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 46
Locales de tratamiento HDR
• El diseño de estos locales sigue consideraciones
similares a las de los locales de aceleradores
• Por lo general para la comunicación se requiere
TV de circuito cerrado e intercomunicador
• Se requieren enclavamientos similares a los
usados en los locales de aceleradores
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 47
Locales de tratamiento PDR
• La tasa de dosis instantánea se aproxima al nivel en
una unidad HDR (inferior por un factor de 10 aprox.)
• Sin embargo, en la práctica, el tratamiento es similar
a un tratamiento de LDR y por lo general se realiza
en una sala. Por consiguiente resultan aplicables
requisitos de blindaje severos
• El diseño del local ha de tomar características tanto
aplicables a los locales HDR (espesor del blindaje,
enclavamientos) como a los LDR (comunicación,
ubicación dentro de la sala del hospital)
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 48
Tasa de dosis instantánea
Hay cierto debate acerca de qué período
promedio debería ser empleado en los cálculos
de blindaje (no sólo para PDR):
• ¿la tasa de dosis instantánea?
• ¿la promedio durante un tratamiento (por ejemplo
una semana)?
• ¿la promedio durante un año?
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 49
Tasa de dosis instantánea
• En este caso se debe considerar cuáles son los patrones potenciales de exposición para alguien en riesgo - ej. un visitante puede estar allí solo durante minutos, un paciente en un local adyacente por días o semanas y personal de enfermería de la sala del hospital el tiempo completo.
• Puede haber requisitos legales
• Ante las dudas - aplicar enfoque conservador (por lo general un tiempo promedio pequeño)
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 50
3. Cálculos básicos de blindaje
• Actualmente se basan en NCRP 49, y 51, pero
éste hace tiempo que debió ser revisado
(actualmente en revisión)
• Las suposiciones usadas son conservadoras, así
que el sobre-diseño es común
• Se puede tener acceso a programas de cómputo
que arrojan los resultados en términos de espesor
de blindaje según diversos materiales
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 51
Cálculo de blindaje
Parámetros
• Tipo de equipo
• Carga de trabajo W
• Dosis al blanco D
• Factor de uso U
• Distancia d
• Ocupación del área a blindar T
• Valor límite en el área a blindar P
¿Cómo podemos calcular el factor de atenuación requerido A (y por tanto el espesor de la barrera B) procesando estos parámetros?
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 52
Cálculo de blindaje
• (Tipo de equipo)
• Carga de trabajo W
• (D incluida en W)
• Factor de uso U
• Distancia d
• Ocupación del área a blindar T
• Valor límite en el área a blindar P
• Se necesita obtener P
P = WUT (dref/d)2 A-1
• Siendo dref la distancia
desde la fuente hasta el
punto de referencia (ej. al
isocentro) y A la
atenuación mínima que se
requiere de la barrera
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 53
Ejemplo
• Local de espera adyacente a un
bunker de linac, distancie 6m
• El linac tiene una carga de trabajo de
40000Gy en el isocentro por año
• FAD = 1m
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 54
Ejemplo para el haz primario
• Tipo de equipo = linac,
FAD = 1m, 6MV
• W = 40000Gy/año
• (D = 2.5Gy)
• U = 0.25 (enfoque lateral)
• d = 6m
• T = 0.25 (local de espera)
• P = 0.001Gy/año (sin
restricción adicional)
A = WUT (dref/d)2 / P
A = 69,444
¡Se necesita una
atenuación de casi 5
ordenes de magnitud!
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 55
Materiales para el blindaje
• Plomo
J Alta densidad física - requisitos de espacios
pequeños
J Número atómico alto - buen blindaje para
rayos X de baja energía
Relativamente caro
Difícil de trabajar
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 56
Materiales para el blindaje
• Hierro/acero
J Densidad física relativamente alta - requisitos
espaciales aceptables
J Estructura autosoportada - fáciles de instalar
Relativamente caros
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 57
Materiales para el blindaje
• Hormigón J Barato (si se vierte en el
momento de la construcción de la edificación)
J Autosoportado - fácil de usar
Se requieren barreras relativamente gruesas para radiación de megavoltaje
Pueden tener lugar variaciones en la densidad - necesario controlar este aspecto
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 58
Otros materiales para el blindaje
• Paredes, ladrillos, madera, cualquier estructura
que se emplea en la construcción
• Hormigón de alta densidad (densidad de hasta
4g/cm3, mientras que el hormigón normal es de
aprox. 2.3)
• Materiales compuestos, ej. pedazos de metal
embebidos en el hormigón (por ejemplo Ledite)
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 59
Propiedades físicas de los materiales de blindaje (adaptado de McGinley 1998)
Material Densidad
(g/cm3)
Número
atómico
Costo
relativo
Hormigón 2.3 11 1
Hormigón pesado Aprox. 4 26 5.8
Acero 7.9 26 2.2
Plomo 11.34 82 22
Tierra, compactada 1.5 variable bajo
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 60
Espesor de decimoreducción (TVL) para diferentes materiales
TVL (cm) para diferentes calidades de fotones
Material del
blindaje (densidad
g/cm3)
espectro
500 kVp
espectro
4 MVp
mono-
energético 4
MV
espectro 6
MVp
espectro 10
MVp
espectro 20
MVp
Referencias
Plomo (11.3) 1.19 5.3 5.6 5.5 – 5.8 5.8 NCRP 1976
Cember 1992
Siemens 1994
Acero/Hierro (7.8) 9.1 9.9 9.7 – 10.5 10.9 Cember 1992
Siemens 1994
Hormigón (1.8 –
2.4)
11.7 29.2 32 34.5 38 – 39.6 45 NCRP 1976
Cember 1992
Siemens 1994
Ledite (aprox. 4) 14 Especificacion
es de
fabricación
Nota: La Ledita (Ledite) (y materiales similares), por lo general se emplean con propósitos de blindaje ya que combinan una alta
densidad física con la posibilidad del empleo de ladrillos de Ledita como material constructivo autosoportado
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 61
Ejemplo para haz primario
A = 69,444 Se necesita conocer el TVL (Espesor de decimoreducción o espesor requerido para atenuar el haz por un factor de 10) de hormigón en un haz de 6MV
TVL = 30cm
Espesor de barrera requerido:
B = 1.5m
• Tipo de equipo = linac,
FAD = 1m, 6MV
• W = 40000Gy/año
• (D = 2.5Gy)
• U = 0.25 (enfoque
lateral)
• d = 6m
• T = 0.25 (local de
espera)
• P = 0.001Gy/año (sin
restricción adicional)
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 62
Ejemplo de barrera secundaria
• Tipo de equipo = Co- 60, FAD = 80cm
• W = 40000Gy/año
• (D = 2.5Gy)
• (U = 1)
• den isocentro = 5.2m
• T = 1 (oficina encima)
• P = 0.001Gy/año
• Factor de restricción de dosis 0.3 (la unidad de Cobalto es solo una fuente potencial)
A = L WT (dref/d)2 / P
L = “factor de fugas y dispersión” = 0.2%
A = ???
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 63
Ejemplo de barrera secundaria
• A = 8,815 (o
aproximadamente 4
ordenes de magnitud)
• TVL de Co-60 en hormigón
es 25cm
• Espesor de barrera
requerido 100cm !
Piso del bunker
X
oficina
barrera
isocentro
Cabezal de Co
4.4m
5.2m
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 64
Una nota sobre las puertas
• Las puertas blindadas resultan satisfactorias para las unidades de kilovoltaje aunque se requerirán bisagras o puertas corredizas de altas exigencias
• Las unidades de megavoltaje requieren laberinto y realmente pueden no necesitar puerta en absoluto si el laberinto es suficientemente largo y bien diseñado - en este caso hay que garantizar que nadie entre al local durante o antes del tratamiento
• Un laberinto sin puerta requiere señales de advertencia y detectores de movimiento que puedan determinar si alguien entra al local sin autorización e inhabilitar la administración del haz
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 65
Una nota sobre las puertas
• Aceleradores con una energía > 15 MV requieren
consideraciones para el blindaje de neutrones y por
tanto respecto a una puerta especial al final del
laberinto.
• Estas puertas contra neutrones por lo general
contienen parafina borada para disminuir la energía
cinética de los neutrones y capturarlos
• Un marco de acero contribuye a atenuar los fotones
terciarios de las reacciones (n, gamma).
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 66
Puertas
Tener en cuenta la radiación de fuga
X
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 67
Enclavamientos
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 68
Finalmente otros aspectos sobre el blindaje
Cuando se utiliza una pared blindada, considerar la
dispersión desde debajo del material de blindaje.
X
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 69
Radiación de cielo (sky shine)...
Radiación que se
refleja desde el
volumen de aire
encima de un
local
insuficientemente
blindado
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 70
Cubrir huecos potenciales
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 71
4. Verificación y reconocimiento
• Es esencial verificar la integridad del blindaje
durante la construcción (inspecciones por el
RSO) y después de la instalación de la unidad
del tratamiento (reconocimiento radiológico)
• Las fallas puede que no hayan estado en el
diseño - pueden haberse producido en la
ejecución
• Las suposiciones aplicadas en el diseño han
de ser verificadas y revisadas
sistemáticamente.
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 72
Inspección durante la construcción
• El contrato de construcción debe específicamente permitir al Oficial de Seguridad Radiológica (RSO) realizar inspecciones en cualquier momento
• El RSO debe mantener buena comunicación con el Arquitecto y los Constructores
• La disposición del local se debe verificar ANTES de la instalación de la obra de conformación de interiores o marcos de las paredes
• Inspección visual durante la construcción – Asegura que la instalación cumple las especificaciones
– Puede revelar fallas en materiales o en la habilidad de los trabajadores
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 73
Inspección durante la construcción
• Verificar el espesor de los materiales de construcción
• Verificar la superposición de planchas de plomo o acero
• Verificar el espesor de los paneles de cristal y la disposición de ventanas y puertas, para asegurar que cumplen las especificaciones
• Examinar el blindaje detrás de las cajas de interruptores, cerraduras, conductos de cables, lásers, etc. que pudieran estar en cavidades dentro de las paredes
• Verificar las dimensiones de cualquier pantalla o barrera de plomo o acero
• Tomar muestras de hormigón y verificar su densidad
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 74
Inspección después de concluida la construcción
• Verificar que las áreas blindadas están en conformidad con el diseño
• Verificar que todos los dispositivos y elementos de seguridad y advertencia están correctamente instalados
• En caso de unidades de megavoltaje, verificar que su posición y orientación es según el diseño. Ninguna parte del haz de radiación ha de escapar a la barrera primaria
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 75
Monitores de radiación para el reconocimiento de seguridad
• Monitores de cámara de ionización con paredes aire-equivalentes. Estos tienen una respuesta lenta, pero están libres de problemas de 'tiempo muerto'.
• Contadores Geiger. Éstos son ligeros y fáciles de usar con una respuesta rápida. Deben usarse con precaución para haces pulsantes de aceleradores debido a posibles problemas considerables de 'tiempo muerto'.
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 76
Después de la instalación de los equipos
•Antes de la puesta en servicio verificar que
las personas en el área de control están
seguras
– Escanear el área de control, estando el haz en la
configuración del 'peor caso'
Tamaño máximo del campo
Energía máxima
Apuntando hacia el área de control si esto fuera posible
– Verificar que las tasas de dosis están dentro de
los limites proyectados
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 77
Después de la instalación de los equipos
• Pero antes de la puesta en servicio
– Con el campo seleccionado al máximo y con la
energía y tasa de dosis máximas
– Apuntar el haz, sin ningún atenuador presente, a
la pared objeto de verificación
– Escanear los blindajes primarios utilizando un
modelo lógico de escaneado
– Sobre todo concentrarse en áreas dónde el
diseño muestre que haya empalmes o hayan
podido manifestarse posibles debilidades
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 78
Después de la instalación de los equipos
• Pero antes de la puesta en servicio
– Interponer material dispersante en el haz, que se
asemeje al tamaño y posición de un paciente
– Escanear los blindajes secundarios con el equipo
apuntando en las posiciones típicas de
tratamiento
– Si se trata de un local de un acelerador, entonces
escanear la entrada al laberinto
– Después de tener en cuenta los factores de uso y
de posición, determinar si la instalación está en
conformidad con las condiciones de diseño
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 79
Después de la instalación de los equipos
• Neutrones
– Si el equipo es un acelerador de energía > 15 MV
entonces el escaneado radiológico debe incluir la
exploración de neutrones, especialmente cerca de
la entrada al laberinto
– El instrumento de exploración usado para los
neutrones debe ser de un tipo apropiado. Ver por
ejemplo, AAPM report 19
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 80
Reconocimiento radiológico vs. monitoreo
• El reconocimiento radiológico es para
verificar que el área es segura para ser
usada (en particular en la puesta en servicio)
• Sin embargo, uno también necesita
asegurarse que todas las asunciones (por
ejemplo la carga de trabajo) son correctas y
se mantienen. Este proceso se llama
monitoreo e involucra grandes tiempos de
medición de la radiación.
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 81
Monitoreo sistemático de área
• Confirmar los resultados de los reconocimientos radiológicos
• Las áreas donde hay irradiación deben ser verificadas sistemáticamente para detectar cualquier afectación de la integridad del blindaje
• Esto es especialmente importante para locales blindados con planchas de plomo o acero, puesto que éstas pueden haberse movido y las uniones haberse abierto
• Un área debe ser verificada después de cualquier trabajo de construcción
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 82
Resumen
• La planificación y diseño cuidadoso del
blindaje contribuyen a optimizar la protección
y a ahorrar en costos
• El diseño y cálculos del blindaje son
complejos y han de ser realizados por un
especialista en radiaciones calificado, sobre
la base de suposiciones aplicables
• Todo blindaje ha de ser comprobado por un
experto independiente, y verificado por medio
del monitoreo con enfoque a largo plazo
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 83
Donde obtener más información
• IAEA TECDOC 1040 revisado (“Setting
up a Radiotherapy Programme” 2008)
• NCRP report 49
• NCRP report 51
• McGinley P. Shielding of Radiotherapy
Facilities. Medical Physics Publishing:
Madison 1998.
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 84
¿Preguntas?
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 85
Prueba rápida
Por favor dé un estimado aproximado sobre
el espesor de pared de hormigón requerido
para:
a) HDR con Ir-192,
b) Braquiterapia LDR,
c) Radiación superficial,
d) Haz primario de linac, y
e) Dispersión y fuga de teleterapia con cobalt
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 86
Estimados muy simples usando suposiciones comunes:
a) HDR Ir-192: 70cm
b) Braquiterapia LDR: 50cm
c) Radiación superficial: 50cm (se puede hacer
con mayor eficiencia empleando plomo)
d) Haz primario de linac: 200cm
e) Dispersión y fuga de teleterapia con cobalto:
100cm
¡Por favor notar que estos no son valores recomendados
para ninguna instalación en específico!
IAEA Parte 7. Conferencia 2. Blindajes para instalaciones de radioterapia 87
Agradecimientos
• John Drew
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