¿Son reproducibles las mediciones dosimétricas a bajas dosis en cardiología intervencionista?

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www.elsevier.es/rchira

ORIGINAL

¿Son

reproducibles

las

mediciones

dosimétricas

a

bajas

dosis

en

cardiología

intervencionista?

Sergio

Ramos-Avasola

a_,b_,∗

_,

_Cristóbal

_Karstulovic

a

_,

_Carla

_Gamboa

a

_,

_Jorge

_Gamarra

c

y

Mónica

Catalán

d

a_Escuela_de_Tecnología_Médica,_Facultad_de_Ciencias_de_la_Salud,_Universidad_Vi˜_na_del_Mar,_Vi˜_na_del_Mar,_Chile b_Unidad_de_Hemodinamia,_Hospital_Dr._Gustavo_Fricke,_Vi˜_na_del_Mar,_Chile

c_Comisión_Chilena_de_Energía_Nuclear,_Santiago,_Chile

d_Instituto_de_{Estadística,}_Facultad_de_Ciencias,_Universidad_de_Valparaíso,_Valparaíso,_Chile

Recibidoel4demarzode2016;aceptadoel30dejuniode2016 DisponibleenInternetel3deagostode2016

PALABRASCLAVE Reproducibilidadde resultados; Monitoreode radiación; Dosímetros termoluminiscentes; Dosímetro luminiscente opticamente estimulado

Resumen Existenvariosmétodosparamedirladosisderadiaciónabsorbidaporlos profesio-nalesocupacionalmenteexpuestos,perosedesconocesiestossonreproduciblesentresíabajas dosis.Elobjetivodelestudiofuedeterminarelgradodereproducibilidadentrelosdosímetros termoluminiscentes(TLD)ylosdosímetrosluminiscentesópticamenteestimulados(OSL),en condicionessimuladas.Serealizóunestudiodereproducibilidad,empleando2tiposde dosí-metros,loscualessedispusieronenlaubicacióndetrabajodelmédicointervencionistadentro delpabellón.Seempleóunfantomaantropomórﬁcocomopacienteysereplicaronlasmismas proyecciones,colimaciónytécnicasradiológicasempleadasenlasúltimas30coronariografías, examenconsideradodebajaexposiciónenelcontextodecardiologíaintervencionista.Seaplicó elcoeﬁcientedecorrelacióndeconcordanciadeLin,obteniéndoseunvalorde---0,006conun ICal95%de---0,069a0,056paralosdosímetrosTLDconOSL.Losdatosobtenidosmostraron unaescasareproducibilidadabajasdosisderadiación.

KEYWORDS Reproducibilityof results; Radiationmonitoring; Thermoluminescent dosimeters; Opticallystimulated luminiscence dosimeters

Aredosimetricmeasurementsatlowdosesreproducibleininterventionalcardiology?

Abstract Thereareseveralmethodsformeasuringtheabsorbedradiationdoseof occupatio-nallyexposedprofessionals,butitisunknownifthesearereproducibleatlowdoses.Theaim ofthisstudyistodeterminethelevelofreproducibilityofthermoluminescentdosimeters(TLD) andopticallystimulatedluminescencedosimeters(OSL)insimulatedconditions.A reproduci-bilitystudywasperformedusingtwotypesofdosimeters,whichwereplacedinthelocationof medicalinterventionistworkareainsidethecatheterlaboratory.Ananthropomorphicphantom wasusedasapatientandthesameprojections,collimationandradiographictechniquesthat

∗_Autor_para_{correspondencia.}

Correoelectrónico:sergioramosavasola@gmail.com(S.Ramos-Avasola). http://dx.doi.org/10.1016/j.rchira.2016.06.003

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wereemployedinthepast30angiographies,anexaminationconsideredaslowexposureinthe contextofinterventionalcardiology.Lin’sconcordancecoefﬁcientcorrelationwascalculated, obtainingavalueof-0.006witha95%CIof-0.069to0.056forTLDdosimeterswithOSL.The dataobtainedshowedpoorreproducibilityatlowdosesofradiation.

Introducción

Lamayorpartedelasdosisderadiaciónquerecibeelstaff deprofesionalesquetrabajaenunidadesdeimagenología provienen detécnicas como fluoroscopia,cinefluorografía ysustraccióndigital, dosis que porley debenser monito-readas; para ello se emplean unos pequeños dispositivos conocidos como dosímetros, los cuales registran y alma-cenanlas dosisrecibidas hastael momentodesulectura. Actualmente,losdosímetrostermoluminiscentes(TLD)son losmásfrecuentemente utilizados endosimetría personal puestoqueesunatécnicapasiva,debajocosto,que inte-gradetectoresfabricadosenbaseamaterialescristalinosy devidrio(LiF:Mg,Ti,CaF:Mn,CaSO4:Dy,Li2B4O7,vidriosde aluminiofosfatoyotros)1_._Estos_cristales_tienen_la_capacidad deatraparloselectronesgeneradosporlairradiaciónensus órbitasydeestaformasepuedealmacenarlainformación dosimétrica por unlargo periodo de tiempo. Para leer la dosisacumuladaenundosímetroTLD,esteescalentado a unatemperaturaaproximada de400◦C,loque provoca la emisióndeluzluminiscente,queesproporcionalaladosis acumulada. Esuna técnica destructivaen la que laseñal escompletamenteremovidadellectorunavezqueesteha sidocalentado2,3_.

El otro tipo de dosímetro más nuevo en el mercado nacionaleselópticamenteestimulado(OSL),elcualutiliza materiales y un proceso similar a los TLD, pero la dife-rencia esque leela informaciónacumuladamedianteuna luzláserenlugardecalor4_._Su_alta_{sensibilidad,}_precisión, tiempodelecturamásrápido, lectoresmássimplesymás automatizables5_son_las _principales_ventajas_de_los_OSL_en comparaciónconlosTLD.

A pesardelas ventajasseñaladas delos OSL sobrelos TLD,aúnenla comunidadcientíficanosele ha atribuido a ninguna de estastécnicas la condiciónde «gold están-dardosimétrico»,con lacual sedeberíancomparar todas lasdemástécnicasquebusquenevaluarexactitud diagnós-tica.Porlomismo,losactualesestudiosestánabocadosa compararotrosaspectos,talescomoeldesvanecimiento,la dependenciaangular,dependenciaenergética,linealidady reproducibilidad6-8_._Con_respecto_a_la_{reproducibilidad}_entre TLDyOSL,estayahasidoreportada.Elaño2011sepublicó unestudioenlosEE.UU.9_,_que_fue_desarrollado_con_un_nivel deexposiciónde120kVy80mAs.Aestosniveles energéti-cossereportóunabuenareproducibilidadconunvalordel coeficientedevariacióndeun3,3%(2,9-3,6);enestecaso seevaluólareproducibilidadentredosímetrosdeunamisma técnica,todosOSLcondistintosnúmerosdeserie;además, esnecesarioseñalarqueeneseestudioseutilizaronhaces

deradiacióndirectos,distintoaloestudiadoenelpresente estudio,quemidedosissecundariasprincipalmente.

En la práctica clínica lo habitual es encontrar distin-tastécnicasdosimétricas.EnChilela situaciónes similar, siendolasmásfrecuentesTLD,OSLylosdosímetros fílmi-cos.Enelcasodelosdosímetrosfílmicos,suutilizaciónestá endescensoporquerequierensalasespeciales,como cuar-tosobscurosysalasderevelado.Ademáspresentanmucha variaciónentreﬁlms,lotesyproblemasconladependencia energética10_._Otro_elemento_a_considerar_es_que_los profe-sionalesquetrabajandentrodelasunidadesdecardiología intervencionista son los que reciben la mayor exposición ocupacionaldentrodelosprofesionalesdelasalud11-13_._La principalrazón de esto es que la cardiología intervencio-nistaa travésde exámenes imagenológicos permitea los especialistasevitarcomplicadascirugíasinvasivas,las cua-lesen algunos pacientes podrían no ser toleradas debido a su edad, comorbilidades y a la propia enfermedad de base, y así se logran estadías hospitalarias menores14_. _Es importanteconocercuánconcordantes sonlas mediciones dosimétricasentresí,detalmaneraqueeventualmentelos dosímetrosTLDyOSLpuedanserremplazadoso intercam-biados,yaseaporqueunodeellosesmássencillo,menos costoso y por lo tanto más costo-efectivo, o porque uno deellos resultamás seguro ycómodo para el profesional ocupacionalmenteexpuesto,sobretodoennivelesde expo-siciónextremos,esdecir,debajaexposiciónodemuyalta exposiciónarayos-X.Talvezelnivelmenosestudiadoesa bajosnivelesdeexposición.Enelcontextodeunaunidadde cateterismodiagnósticoeintervencionista,losniveles con-sideradosbajosdeexposiciónsegeneranenlosexámenes coronariográﬁcos.

El propósito de esta investigaciónes conocer el grado dereproducibilidad entrelos dosímetrosTLD yOSL en el contextodeunaunidaddecardiologíaintervencionistaen condicionesexperimentalesyaunniveldeexposiciónbajo, nivelesquehabitualmenteseobservanenlos procedimien-tosdecoronariografía.

Material

y

método

Larecoleccióndedatosdeesteestudiosellevóacaboen elHospitalRegionaldeLaSerena,IVregiónChile,durante elmesdeabrilde2015.Portratarsedeunexperimentoque noinvolucrasereshumanos,norequierelaautorizacióndel comitédeéticadelHospital.Elanálisisdedatosserealizó enlaEscueladeTecnologíaMédicadelaUniversidadVi˜na delMar.

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Fantoma antropomórfico

Dosímetros TLD y OSL

Figura1 Disposicióndelfantomaantropomórﬁco,trípodey dosímetrosTLDyOSLdentrodelpabellóndecardiología inter-vencionista.

Serealizóunestudioexperimentaldereproducibilidad, quebuscóevaluarlaconcordanciaentre2tiposde disposi-tivosquemidenladosisefectiva(TLDyOSL).Esimportante hacernotar que este estudio nobusca evaluar la exacti-tud de las mediciones registradas por estos dispositivos, para lo cual se necesitaría de una medida patrón o gold

estándar,como por ejemplo unacámara deionización,ni tampocoesunestudioderepetibilidad,loscualesmidenla estabilidaddelasmedicionesde«uninstrumento»cuando se mide el mismo parámetro «n» cantidad de veces. En esteexperimentoseposicionóunfantomaantropomorfode tórax(ThePhantom RANDO®_,_Alderson_Research

Laborato-riesInc.,Stamford, CT,EE.UU.)en posiciónsupino prono sobrela camilla,luegosedispusieron los2 tipos de dosí-metros,siempreenla mismaubicación yángulorespecto altuboderayos-X,paracadaunodelos30procedimientos replicadosenuntrípodealaalturadelatiroides(1,50m) yposicióndetrabajohabitualdelmédicointervencionista, entre85y95cmdedistanciaalafuentederayos-Xdentro delpabellón de cardiología intervencionista (fig. 1);para cadaexperimentosimuladoseutilizóunpardedosímetros TLDyOSLespecíficos,esdecir,seutilizaronfinalmente60 dosímetrosen total. El Colegio Americano de Cardiología estipulaelusode2dosímetrosparaelprofesional ocupa-cionalmenteexpuesto que labora en estas unidades, uno dispuestodebajodeldelantalplomadoalaalturadeltórax yel otro a la altura de la tiroides, fuera del cuello plo-mado.En este experimento se utilizóla posición tiroidea porelhechoderecibirestedosímetromásdosisderadiación queelsituadodebajodeldelantalplomado,facilitandoasí sudetecciónporpartedelosdosímetros.Adicionalmente, seaseguró la disposición delos dosímetrossiempre enla mismaposición yorientación angular respecto altubo de rayos-X.Posteriormente,sereplicaronexactamentelas pro-yecciones, tiempos aplicados de fluoroscopia, tiemposde cinefluorografíaytécnicasradiológicasempleadasencada unadelasúltimas30coronariografíasrealesrealizadasenel HospitaldeLaSerena,locualarrojóunatécnicapromedio de73,8±24,7kVy582±145mA.Adicionalmenteseutilizó unafiltración entre0,1y0,3mm deCu. Latasadepulsos fuede10pulsos/senelmododefluoroscopiay15pulsos/s para cinefluorografía; así, con esta configuración experi-mental,selograronreplicarlascondicionesvistasenlas30

últimascoronariografíasrealesrealizadasenelLaboratorio deCardiologíaIntervencionistadelHospital deLaSerena. Se replicóeste procedimiento enparticular por ser el de mayorfrecuenciaenlasunidadesdecardiología intervencio-nistayunodelosexámenesconsideradosdebajaexposición llevadosacaboenestasunidades.

Dosímetroseinstrumentos

Paralasmedicionesdosimétricas,seemplearon2tipos dis-tintos de dosímetros:TLD(LiFMg; Ti, Harshaw, fabricado por Thermo Fisher Scientific, EE.UU.), suministrados por el Laboratoriode RadioactividadyTermoluminiscencia de la Facultad deFísica dela Pontificia Universidad Católica de Chile, lugar donde también se realizaron las lecturas de dichos dosímetros. Según datos del fabricante, estos dosímetrospuedenregistrardosistanpequeñascomo0,01 hasta1.000mSv,loquepermitiríamedirlascantidadesde dosisemitidasporprocedimientoenHemodinamia.LosOSL (Al2O3,LandauerIncConsta,modeloInlight,EE.UU.)fueron

suministradosporlaempresaNuclearControl,Santiagode Chile,mismolugardondeseleyeron.Segúndatosdel fabri-cante,estosdosímetrospuedenregistrardosistanpeque˜nas como0,01hasta10.000mSv.

Lafuenteemisoraderayos-X

CorrespondeaunangiógrafomarcaSiemens,modeloAxiom Artis,año2013(Siemens,Múnich,Alemania),equipadocon unpanelplano,conunacámaradeionizacióninterna,con filtraciónautomáticadelaradiaciónmediantefiltrosde0,1 a0,9mmdecobre.

Análisisestadístico

Para la descripción de los datos se emplean medidas de tendenciacentral(promedioymediana)ydispersión (des-viación estándar y rango), diagrama de caja (box plot) y diagrama de dispersión. Se estudia la normalidad de los datos mediante la prueba de Ryan-Joiner; en el caso de nonormalidaddeestos,setransformanmediantelogaritmo neperiano. Se analiza la concordancia mediante el coeﬁ-cientedecorrelaciónconcordancia(CCC)propuestoporLin en198915_,_que_toma_valores_entre_---1_y_1;_si_CCC_>_0,99 con-cordanciacasiperfecta,de0,95<CCC<0,99sustancial,de 0,90<CCC<0,95moderada,ysiCCC<0,90pobre.

Secalculanintervalosdeconfianzaconunnivelde con-fianzade95%paralaconcordanciaysetrabajaconunnivel designificaciónde0,05.

ElregistrodedatosserealizaenunaplanilladeExcely enelanálisisseempleanlospaquetesestadísticosMINITAB versión2.1yMedCalcversión15.6.1

Resultados

Losparámetrostécnicosylasdosissecundariasderadiación experimentalesemitidasporelangiógrafo(tabla1)lograron replicar las condiciones habitualesde unexamen debaja exposición,las cualessesuelenverenestudios coronario-gráﬁcos; se muestran además los datosde las 30 últimas

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Tabla1 Parámetros técnicosydosisderadiaciónobtenidos enlamodalidad experimentalylasúltimas30angioplastiasy coronariografíasreales Modalidad Fluoroscopia (pulsos/s) Cineﬂuorografía (pulsos/s) Tiempode ﬂuoroscopia (min)

SD(mGy) PDA(␮Gym2₎

Condicionesexperimentalesconfantoma 10 15 3,0 389,0 2.546,7

Coronariografíasrealesdepacientes 10 15 2,9 350,8 3.236,0

Angioplastiasrealesdepacientes 10 15 16,3 1.729,7 8.936,7

PDA:productodosisárea;SD:dosisenpiel.

300 250 200 150 100 50 0 OSL TLD Tipo de dosimetros

Dosis absorbida (uSv)

8

22

Figura2 Dosisefectivasegúntipodedosímetro.

angioplastiasamododereferenciadeloqueserían condi-cionesdeexposiciónaltas.

En términosabsolutos, en el experimento dise˜nado, la dosis efectiva medida con dosímetros TLD presentó una medianade138␮Sv,conunrangoentre93-271␮Sv.Porsu parte,ladosisefectivamedidacondosímetrosOSLpresentó una mediana de 35,0␮Sv, con un rango de valores entre 10,0-140␮Sv,(ﬁg.2).

Reproducibilidad

Finalmente,parapoder conocerelgrado reproducibilidad entrelos2tipos dedosímetros,sedecidióutilizar eltest estadísticoCCC, yaque permiteevaluarel acuerdo entre muestras pareadas. En este test se obtuvo un valor de ---0,006(intervalo deconfianzade---0,069a 0,056),loque correspondeaunaconcordanciamuypobreonulaentrelas medicionesobtenidasporambos métodosdosimétricos,lo cualquedamuybienreflejadoenelfigura3,dondese apre-ciauncomportamientomuydesorganizadodelospuntosque nopermitenestablecerunalíneadetendencia.

Discusión

Alafecha,noexistenestudios similarespublicadosenlas basesdedatosonlinePubmed,ScienceDirectyEBSCO.Este estudioes inédito,ya queesel primerodondese analizó especíﬁcamenteelgradodereproducibilidadabajas expo-siciones de radiación entrelos dosímetros TLD y OSL, en

125,0 100,0 75,0 OSL_uSv TLD_uSv 50,0 ,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 25,0 ,0

Figura3 Gráﬁcode dispersión entre lecturasdosimétricas conOSLversuslecturasdosimétricasconTLD.

condicionessimuladas alas deunpabellón decardiología intervencionista.

Eltiempo deﬂuoroscopiapromedio yel productodosis árealogradoenesteestudio(3,0miny25,4Gy.cm2

respec-tivamente)sonmuy similaresalas reportadasporTsapaki etal.16_,_quienes_reportaron_un_tiempo_de_{ﬂuoroscopia} pro-medioparalacoronariografíade4,1minyunproductodosis áreade27,7Gy.cm2_._Por_lo_tanto,_las_condiciones_en_que_se

realizóesteestudiolograronreﬂejarlasexposiciones habi-tualesgeneradasenlosprocedimientosdecoronariografía a las que se exponen los profesionales ocupacionalmente expuestosdelasunidadesdecardiologíaintervencionista.

Encuanto alasdosis efectivasregistradas porlos dosí-metrosTLDyOSL(138␮Svy35␮Svrespectivamente),estas resultaronsermuy similares a las reportadaspor Lange y von Boetticher17_, _quienes, _para_el _examen_de _angiografía coronariavía acceso radial,reportaron dosis efectivasde un64±55␮Sv.Alcompararlosdatosdeesteestudioconlos registrosdosimétricosdeunarevisiónsistemáticarealizada porKimetal.18_(0,02-38_␮_Sv_para_cateterismo_{diagnóstico),} se observa que solo las medidas dosimétricas registradas con los dosímetros OSL estarían dentro de ese rango;en cambio,losdosímetrosTLDregistraronenpromediocasi4 vecesmásdosisefectivaqueLangeyvonBoetticher.Estos datossugierenquelasmedidasdosimétricasregistradaspor losdosímetrosOSLseríanmássensiblesquelosdosímetros TLD, sinembargo, al no existir un gold estándar, resulta

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imposible atribuir los registros dosimétricos que estarían máscercadelvalorrealoverdadero.

Tantolavalidezcomolareproducibilidaddancuentade lacalidaddelaspruebasotestdiagnósticos.Enesteestudio, alsometerlosdosímetrosamuybajosnivelesdeexposición, seobtienen mediciones muy dispares entre estos, lo que produceunamuybajaonulaconcordanciaentrelos siste-masdosimétricosutilizados. Compararestos datosresulta unprocesodifícil puesto que las pocas publicacionesque ensutítuloreportananálisisdereproducibilidadpresentan unenfoque distinto a lo evaluado, por cuanto se limitan aanalizar la reproducibilidad entredistintas presentacio-nes dedosímetros TLD (GR-100,GR-107, TLD-700H yTLD deóxidodealuminio)6_,_{reproducibilidad} _entre_dosímetros OSLcondistintosnúmerosdeserie9_o_entre₂_tipos_distintos delectoresdosimétricos(Harshawversión3500y5500).El únicoestudioquedeformasecundariatocaeltemadela reproducibilidadentredistintostipos dedosímetrosa dis-tintascondicionesdeexposicióneselestudiodeFerrufiño etal.19_,_el_cual_fue_presentado_en_el_Congreso_Regional_de ProtecciónRadiológicaauspiciadoporlaSociedadBrasilera deRadio-protecciónelaño2013.Los resultadosobtenidos pordichosinvestigadores,específicamenteparanivelesde radiacióndesde0,4mSva1,0mSv,nopresentaron concor-danciaentreellos,locualesmuyacordealoreportadoen estainvestigación,sinembargo,hayquehacerlasalvedad queeneseestudioloshacesderadiaciónfueron directos, nodispersos.

Laimportanciadeestablecerelgradode reproducibili-dadentrelasdistintastécnicasdosimétricasencondiciones debaja exposición radica enque este conocimiento per-mite saber si las 2 técnicas pueden ser intercambiadas entre sí, pues de existir un alto grado de reproducibili-dad no habría inconvenientes, dado que ambas técnicas arrojaríanresultados similares. El hechode quelos datos enestainvestigacióndiﬁeranentresí indicaquealmenos unadeestasmedicionesestaríaentregandodatoserróneos, yaseasobrevalorándoloso, loque seríapeor, subvalorán-dolos, pues el profesional se quedaría con la impresión que sus mediciones estarían bajo los umbrales seguros siendoqueenrealidadpodríanestarsobredichosvalores, efectoquetambiénsereplicaríaalpacientequese encuen-trasometido a dichos procedimientos imagenológicos. Se recuerda que ellos reciben el haz primario de radiación ionizante.

Dadaslasenormesdiscrepanciasmostradaseneste estu-dioyenotros,surgecomounanecesidadimperiosaagregar, alProgramadeEvaluacióndelaCalidadalosServiciosde DosimetríaPersonal Externa(PECDPE),unsistemade vigi-lancia epidemiológica que dé cuenta de los efectos que pudiesen estar sufriendo los pacientes. Al respecto, ya existeunaexperienciaencursoavaladaporlaOrganización InternacionaldeEnergíaAtómica(OIEA)denominadaSafety inRadiologyProcedures(SAFRAD)20_,_modelo_que_muy_bien sepodríaaplicarenChile.

Conﬂicto

de

intereses

Losautoresdeclarannotenerningúnconﬂictodeintereses.

Agradecimientos

Al Laboratorio de Dosimetría de la Pontiﬁcia Universidad CatólicadeChileyasupersonal:Dra.PaolaCaprille,Claudia MoralesyRubénJerez,quienesdierontodaslasfacilidades para el análisis de las dosimetrías TLD ensu laboratorio. TambiénagradeceralLaboratoriodeDosimetríaOSLNuclear Control, a su personal y enespecial al ingeniero Rolando ArredondoporsuaportededosímetrosOSLyporlas faci-lidades dadas para el análisis de las dosimetrías OSL. Al personal delaunidaddeHemodinamiadelHospital deLa Serena,especialmentealDr.AlejandroFlemingyal tecnó-logomédicoBernardoLeónporlasfacilidadespararealizar estainvestigaciónensuunidad,yporúltimo,darlasgracias alaprofesoradelenguajeDaisySilvaMu˜nozporlarevisión delosaspectoslingüísticos.

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