Aplicaciones médicas de los procesos nucleares.

 Hace algunas semanas comenzamos a hablar sobre las radiaciones ionizantes y sus aplicaciones en diversos sectores, pero se dejaron para más adelante los beneficios que nos aportan en la medicina…¡el momento ha llegado!

Los usos de la
radiación en el sector médico abarcan tanto la detección de enfermedades como
su tratamiento, siendo cruciales en numerosas ocasiones. Veamos bajo qué
circunstancias y de qué manera se emplean.

Podría parecer que usar algo que se entiende como dañino, en este caso la radiación nuclear, es contraproducente para ayudar a alguien a sanarse. ¿Es esto realmente así? Al existir mucho miedo respecto a estos temas, es importante conocer la normativa a la que está sujeto el empleo de radiaciones ionizantes en salud.

¿Cuándo se usan las radiaciones
ionizantes?

Su empleo, en
cualquier ámbito y en especial en medicina, está regulado por el Sistema de Limitación
de Dosis, creado por el Comité Internacional de Protección Radiológica (ICRP).
Este sistema se manifiesta a rasgos generales mediante tres principios básicos:
justificación, optimización y limitación
de la dosis de radiación recibida
.

  • Justificación: regula que el beneficio neto positivo para los individuos expuestos de emplear
    estas técnicas sea mayor que los
    posibles daños. Esto significa que
    la exposición del paciente a radiaciones ionizantes tiene que ser una mejora para
    su situación y estar justificada, teniendo en cuenta que puede haber otro tipo
    de soluciones para una situación. Es decir, tienen que ser la mejor opción. La
    actividad médica que conlleve una exposición a la radiación está bajo el
    análisis y el control de comités éticos.

  • Optimización: este principio dicta que la magnitud de las dosis individuales, el número de individuos expuestos y
    la probabilidad de que se originen exposiciones distintas a las normalmente previstas,
    deben mantenerse tan bajas como sea factible, teniendo en cuenta los factores
    económicos y sociales aplicables. Es el llamado criterio
    ALARA
    (As Low as Reasonably Achievable). .
  • Limitación: contemplada en la legislación, dicta
    los límites de las dosis máximas que pueden recibir los diferentes sectores de
    la población (trabajadores con fuentes radiactivas, público general, pacientes,
    embarazadas, etc), de forma que los riesgos se mantengan en probabilidades
    bajas.

Estas medidas son las que dictan también los protocolos de actuación, tales como el que, en las pruebas con radiación, únicamente esté presente el personal sanitario imprescindible, o el empleo de las protecciones adecuadas como por ejemplo delantales plomados, protección ocular, protectores de tiroides, mamparas aislantes o “laberintos” en ciertas salas (tipo de estructura de una habitación que hace que a la radiación le resulte más complicado poder llegar a salir).

Ejemplos de elementos de protección (Fuente).

Aplicaciones para diagnóstico

En el diagnóstico de patologías mediante radiaciones ionizantes, se emplean fundamentalmente fotones (rayos X y Gamma) y radiación Beta. ¿Quién no se ha hecho nunca una radiografía? Ahí tenemos a los rayos X. Esta era fácil, y más después de este artículo publicado hace algunos meses en nuestra web (donde se habla de esta sección más ampliamente). Su poder de penetración hace que se vean con facilidad los tejidos más densos del cuerpo, como los huesos, ya que éstos presentan más resistencia a ser atravesados, mientras que el tejido blando es menos sensible. Sin embargo, también depende de la frecuencia de los fotones: para las mamografías se emplean rayos X de baja frecuencia. En ocasiones, para poder ver el riego circulatorio, se introduce un contraste vía venosa, para que sea visible mediante rayos X (angiografía). Por supuesto, el TAC también se realiza con rayos X, donde se construye una imagen tridimensional mediante radiografías adquiriendo gran resolución.

Angiografía pulmonar (Fuente).

En el uso de rayos Gamma, lo que llamamos gammagrafía, el procedimiento cambia ligeramente. En este caso se suministra un elemento químico radiactivo (lo que se denomina un trazador) o bien un radiofármaco (marcador), una molécula que cuenta con átomos radiactivos, en este caso emisores gamma, capaz de acoplarse a ciertas proteínas específicas (de los huesos, la sangre, tejido tumoral, productos causados por inmunodeficiencias o infecciones, etc) dependiendo del fármaco. Tras esto, mediante una máquina dotada con detectores se le sigue la pista a la radiación emitida desde el cuerpo, creando un mapa que revela las localizaciones de sospecha diagnóstica. Este método consta de una enorme versatilidad en la detección de patologías o anormalidades. Otro método diagnóstico es el PET (Positron Emition Tomography), o tomografía por emisión de positrones. Aquí abro un paréntesis momentáneo {en realidad hay dos tipos de desintegración Beta, la llamada β- por la cual se liberan electrones, y la β+ en la que se liberan positrones, que son las antipartículas de los electrones}. El proceso es MUY similar al de la gammagrafía: se elige un fármaco con el material radiactivo-emisor de positrones-adecuado para que se acople a las proteínas que se quieran señalar. Pongo “muy” con mayúscula porque ocurre lo siguiente: las antipartículas no viven mucho, ya que en cuanto se encuentran con su correspondiente partícula, ¡Boom!, se aniquilan emitiendo rayos Gamma. Como en la materia no hay pocos electrones que digamos, cuando el positrón es emitido se aniquila casi al instante, originando rayos Gamma. Ambas técnicas se engloban dentro de la medicina nuclear, en la que se aprovechan las rutas metabólicas del organismo y la afinidad de los radiofármacos con las células diana.

Imagen por PET (Fuente).

Dato importante: los fotones, junto a la radiación Beta, son el tipo de radiacionesionizantes que menos daño causan en el material genético, es decir, las que menos energía por unidad de masa depositan en el organismo.

Aplicaciones para tratamiento

El uso de
las radiaciones ionizantes en el tratamiento de enfermedades se emplea sobre todo
en cáncer y problemas de tiroides. Se lleva a la práctica mediante tres vías:

  • Medicina nuclear: es el mismo principio que usa en
    el diagnóstico, llevado al tratamiento. Se trata de suministrar fuentes
    radiactivas no encapsuladas que, mediante rutas metabólicas, llegan a la zona
    en la que tienen que actuar. Previamente, se estudia qué tipo de elemento radiactivo
    se ha de administrar, en función del tiempo de vida que tenga (el tiempo
    durante el cual va a emitir radiación) y el tipo de radiación que emita (beta,
    gamma, x, etc), dependiendo de las características de la enfermedad. Para
    tratar enfermedades tiroidales, por ejemplo, se emplea 131I (el
    isótopo 131 del Iodo).

  • Braquiterapia: (braqui=corto). En este caso, las fuentes radiactivas no se liberan en el organismo, se introducen en forma de agujas, varillas o “semillas” en las zonas tumorales, y se retiran tras un tiempo de exposición. Para este tipo de tratamiento se suelen emplear isótopos radiactivos como el Iridio 192, Iodo 125 o el Cesio 137.

  • Teleterapia: (tele=largo). Aquí las fuentes
    radiactivas se encuentran fuera del organismo, y la radiación se dirige a los
    puntos a tratar mediante haces de radiación muy precisos. Con tal de que tengan
    su acción en la zona de interés, se superponen varios haces muy débiles con
    distintas direcciones, que coincidan justo en el volumen a tratar. En la
    teleterapia se emplean rayos Gamma, X, electrones o protones, donde de nuevo se
    elige el tratamiento en función de las características de la enfermedad. El Cobalto
    60, emisor de electrones, es uno de los radionúcleos más empleados.

Máquina de teleterapia (radioterapia) con Cobalto 60. (Fuente).

En todos estos
procedimientos se pasan ciertas etapas: tiene que haber una decisión terapéutica por parte del
equipo médico de emplear estos métodos. Se localiza
el volumen al que se le va a aplicar la radiación, y se realizan estudios de la dosis que es necesaria
aportar, cómo se debe localizar para que afecte al tejido dañino causando el
menor daño posible al tejido sano (por ejemplo, con simulaciones
computacionales) y, tras el tratamiento, se realiza un proceso de control del paciente.

Con esto
terminamos por hoy, ¡gracias por leer!

Enlaces de
interés

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Twitter Operador Nuclear: https://twitter.com/OperadorNuclear

Consejo
Seguridad Nuclear: https://www.csn.es/home

ENRESA: http://www.enresa.es/esp/

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Nuclear: https://www.foronuclear.org/es/

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