¿Es cierto que un viaje en avión transoceánico equivale a una radiografía panorámica bucal?

Pregunta:

Hola, lo primero, me encanta el contenido de la web! Trabajo en el campo de la radiación electromagnética, como técnico en un empresa de radiología dental.

Por mucho que intento entender el mundo de las unidades de medida en radiación, me encuentro en una nebulosa donde me parece que cada uno dice una cosa en un idioma diferente…. ¿Es cierto que un viaje en avión (transoceánico)  equivale a una radiografía panorámica bucal?

Y lo más desconcertante para mí: ¿qué significa que una radiografía panorámica dé una radiación de 90 mGy/cm²(creo que la unidad es DAP). En algunos sitios veo que una panorámica convencional da una dosis efectiva de entre 5 y 30 mGy. ¿Qué significan los cm²? Para mí es un tema interesante, a la par que oscuro, espero encuentre un rincón donde discutirlo. Gracias

Respuesta:

Buenos días. Lo primero que tenemos que corregirte es que la dosis estimada de una panorámica no es 5 mGy (miligrays), sino 5 micrograys (mil veces más pequeña). Realmente se estima entre 5 y 25 microgray. Y la comparación con la dosis en vuelos es algo exagerada. En realidad la dosis media por hora de vuelo en vuelos comerciales es del orden de 1-5 microgray por hora de vuelo, dependiendo de la altura media de vuelo, y con toda la incertidumbre que esos valores tienen, como puedes imaginar.

Aquí tienes un artículo sobre el tema:

«Estimates of cosmic radiation dose received by aircrew of DCTA’s flight test special group»

Como ves, aunque tradicionalmente se acepta que una hora de vuelo equivale a 5 microsievert (no milisievert) lo cierto es que el valor depende mucho de la altitud y de la región, pues varía con el campo magnético terrestre pues este perturba la incidencia de radiación cósmica (tal como explica el post)

Te respondemos ahora al asunto de las unidades.

La dosis absorbida es la magnitud que mide la cantidad de energía de radiación impartida en una cantidad (masa) de materia. Su unidad es el Gray (Gy) que es 1 Julio/1 Kg, es decir, un Julio en un kilogramo. La razón de usar este cociente de energía y masa es porque nuestro principal interés es cuantificar la respuesta de los tejidos vivos o los dispositivos detectores a la radiación, y esta «respuesta» es siempre muy aproximadamente proporcional al número de ionizaciones que la radiación produce y este número de ionizaciones es a su vez proporcional a la energía de radiación que el material ha absorbido.

Esta magnitud, la dosis, es lo que en física denominamos una magnitud «intensiva», es decir, está definida para cada punto del material irradiado, de forma que, por ejemplo, cuando irradiamos una boca para hacer una radiografía panorámica, no todas las células del cuerpo reciben una misma dosis, algunos puntos reciben dosis más altas, otros más bajas, y algunos suficientemente lejanos prácticamente no reciben dosis alguna. Cuando decimos que la dosis en un punto dado es de 1 Gy, significa que en un volumen muy pequeño alrededor de ese punto, la energía que se ha absorbido es tal que si la dividimos por la masa de ese minúsculo volumen (expresada en kilos) el resultado es 1 Gy. Así, si 1 Kg absorbe uniformemente 1 Julio, tenemos 1 Gy en cada punto de esa masa, si 1 gramo (milésima parte del kilogramo)  absorbe 1 milijulio, tendremos también 1 Gy en cada punto de esa masa menor, si un microgramo absorbe un microjulio… 1 Gy de nuevo. Pero si 1 julio es absorbido en un gramo ¡tendremos 1000 Gy en cada punto de ese gramo! En definitiva, la dosis es una medida del número de ionizaciones por unidad de masa, no del número total de ionizaciones. La dosis por tanto, no nos permite conocer la energía total absorbida, ni el número total de ionizaciones, pero si nos permite conocer el número de ionizaciones en una masa dada, por ejemplo la masa de un dispositivo detector (que debemos conocer) ¡o en una célula!

Algunos efectos biológicos están relacionados con la muerte celular. Pero para que una célula muera es necesario que la misma reciba un valor suficientemente grande de dosis. En caso contrario la célula reparará el daño y podrá seguir viviendo. Estos efectos solo ocurren a partir de un determinado valor de dosis. Por supuesto será más fácil que ocurran si el volumen irradiado es grande, y puede que apenas se manifiesten si el volumen es muy pequeño, pero no porque en este caso las células no mueran, si no por que los tejidos mantienen su funcionalidad cuando el número de células muertas no es demasiado grande.

Por contra, otro importante efecto de la radiación, el cáncer radioinducido, puede ocurrir para cualquier valor de dosis, por pequeño que este valor sea. Por supuesto, ocurren con más probabilidad para mayor valor de dosis, pero si reducimos la probabilidad reduciendo la dosis, esta reducción puede «compensarse» si aumentamos el número de células irradiadas, es decir, si aumentamos el volumen irradiado. Para valorar el riesgo carcinogénico de una irradiación no bastará con conocer el valor de la dosis, necesitamos conocer también el valor del volumen irradiado.

En el caso de un paciente sometido a una exploración diagnóstica, dado que el espesor del paciente es fijo, la única forma de modificar el volumen irradiado es aumentando o reduciendo el campo de radiación. Supongamos que a un mismo paciente le hacemos dos radiografías idénticas, salvo por sus valores de dosis y tamaño de campo. En una irradiamos con una intensidad tal que en el punto de máxima dosis (recuerda que la dosis se define para cada punto) el paciente absorbe 1 miligray (mGy) con un campo de 400 centímetros cuadrados, y en la otra el paciente absorbe en ese mismo punto 2 miligray, pero el campo es de solo 200 centímetros cuadrados. ¿Con cuál de estas radiografías será mayor el riesgo de cáncer?. La primera da la mitad de dosis… pero afecta al doble de células (dado que el espesor del paciente no cambia, el volumen irradiado es proporcional a la superficie irradiada). En efecto, la probabilidad de cáncer es igual en ambos casos (salvo que se afecten órganos distintos). Por eso usamos el producto dosis·área, pues éste es un buen estimador de la probabilidad de riesgos carcinogénicos, que es el riesgo principal con valores de dosis bajos, que no pueden producir muerte celular (o mejor dicho, que producen niveles de muerte insignificantes). El producto dosis área no permite hacer una evaluación muy precisa del riesgo, pues dependerá de otros factores, pero es un buen indicador comparativo cuando hablamos de una técnica concreta (por ejemplo panorámica) y pretendemos establecer valores estandarizados de referencia.

Generalmente, cuando hablamos de protección radiológica, verás que muchos valores de dosis se expresan en Sievert (Sv) y no en Gy. Esto debido a que para valorar el riesgo carcinogénico de la radiación es muy importante tener en cuenta que los distintos tipos de radiación producen para igual dosis distinta incidencia de cáncer (pues algunos son más mutágenos que otros) y que también importa qué tejido concreto se ha irradiado, pues no todos los tejidos son igualmente radiosensibles. Ambas consideraciones se introducen multiplicando la dosis absorbida, expresada en Gy, por factores de ponderación, uno por el tipo de radiación (Wr) lo que nos dará un valor de dosis equivalente (expresada en Sievert) y otro factor ponderal por tejido (Wt) que nos dará la contribución de la dosis equivalente en ese órgano a la dosis efectiva, también expresada en Sievert. El riesgo total se obtendrá con la dosis efectiva total, suma ponderada de las dosis equivalentes en cada uno de los órganos de la persona irradiada.

Tienes mucha más información en otros post del blog, por ejemplo en:

http://desayunoconfotones.org/2014/10/27/para-tia-maria-asunto-radiaciones-ionizantes/

http://desayunoconfotones.org/2014/10/30/para-tia-maria-asunto-efectos-biologicos-de-las-radiaciones-ionizantes/

Esperamos haberte ayudado con tu duda. Si no, esperamos que confíes en nosotros y vuelvas a preguntarnos.