Dosimetría en Física Médica | Precisión, Seguridad e Innovación

Dosimetría en Física Médica: Precisión, seguridad e innovación en la medición de dosis de radiación para tratamientos médicos. Protege y mejora resultados.

La dosimetría en física médica es una disciplina crucial que asegura la precisión y seguridad en tratamientos de radiación. En este campo, se mide la dosis de radiación absorbida por el cuerpo humano, con especial énfasis en tratamientos oncológicos y estudios de diagnóstico médico. Este artículo explorará las bases teóricas y las innovaciones tecnológicas que han permitido avances significativos en esta área.

Bases Teóricas de la Dosimetría

La dosimetría tiene sus fundamentos en la radiación ionizante y su interacción con la materia. La radiación ionizante incluye formas de energía como los rayos X, rayos gamma, partículas alfa, beta y neutrones, que tienen la capacidad de ionizar átomos y moléculas.

Fundamentos Físicos de la Radiación

Para comprender la dosimetría, es esencial entender la naturaleza de la radiación ionizante. La energía depositada en los tejidos vivos por esta radiación puede medirse en términos de energía absorbida. La unidad fundamental de esta medida es el Gray (Gy), donde 1 Gy = 1 Joule de energía absorbida por kilogramo de tejido.

Teoría y modelos de Dosimetría

Los modelos teóricos en dosimetría se basan principalmente en la Teoría de Transferencia de Energía Lineal (LET) y la Teoría de Respuesta Relativa de Tejido (RBM). A continuación se detalla cada una:

Transferencia de Energía Lineal (LET): Define la cantidad de energía depositada por la radiación en el tejido a lo largo de su trayectoria. Es una medida importante porque LET alto implica mayor daño biológico.

Respuesta Biológica Relativa (RBE): Evalúa la efectividad biológica de diferentes tipos de radiación. Se define como el radio de la dosis de una radiación estándar (gralmente rayos X) a la dosis de otra radiación para producir el mismo efecto biológico.

Fórmulas Clave en Dosimetría

Varios cálculos son esenciales para determinar la dosis adecuada de radiación. Aquí algunas fórmulas clave:

Dosis Absorbida (D):

D = \(\frac{E}{m}\), donde \(E\) es la energía absorbida y \(m\) es la masa del tejido.

Kerma: (Kinetic Energy Released in Matter)

K = \(\frac{dE_{tr}}{dm}\), siendo \(E_{tr}\) la energía cinética transferida de las partículas ionizantes a la materia.

Dosis Equivalente (H):

H = \(D \times Q\), donde \(Q\) es el factor de calidad que depende del tipo de radiación y su LET.

Dosis Efectiva (E):

E = \(\sum (H_t \times W_t)\), incluyendo la contribución de diferentes tipos de tejidos con factores ponderados \(W_t\).

Técnicas de Medición

Para obtener mediciones precisas, se utilizan diversas técnicas y dispositivos. Algunos de los más comunes incluyen:

Dosímetros de Termoluminiscencia (TLDs): Utilizan materiales que emiten luz cuando son calentados. La cantidad de luz emitida está relacionada con la cantidad de radiación absorbida.

Dosímetros de Película: Películas fotográficas sensibles a la radiación que proporcionan una medida cualitativa de dosis.

Ionización de Cámaras: Miden la ionización producida por la radiación en un volumen de gas específico y convierten esta ionización en una señal eléctrica.

Innovaciones Tecnológicas

En los últimos años, la dosimetría ha visto avances notables gracias a la tecnología moderna:

Dosimetría Digital: Los dispositivos digitales proporcionan mayor precisión y facilidad de uso.

Sistemas de Dosimetría en Tiempo Real: Permiten el monitoreo en vivo de dosis durante el tratamiento, mejorando la seguridad.

Dosimetría 3D y Monte Carlo: Simulaciones avanzadas permiten modelar la distribución de dosis de manera tridimensional.