Tema
HISTORIA DE LAS RADIACIONES
RADIACIONES IONIZANTES: El ÁTOMO
RADIACIONES IONIZANTES: DEFINICIÓN Y PRODUCCIÓN RADIACIONES IONIZANTES: DOSIMETRÍA
RADIACIONES IONIZANTES: INTERACCIÓN 1er EXAMEN PARCIAL
RADIACIONES IONIZANTES: DETECTORES DE RADIACIONES RADIACIONES IONIZANTES: RADIOBIOLOGÍA
RADIACIONES IONIZANTES: EFECTOS BIOLOGICOS:
RADIACIONES IONIZANTES: PROTECCION RADIOLOGICA RADIACIONES IONIZANTES: LECCIONES APRENDIDAS: 2do EXAMEN PARCIAL
RADIACIONES NO IONIZANTES: El ESPECTRO ELECTROMAGNETICO
RADIACIONES NO IONIZANTES: MAGNITUDES UNIDADES Y RADIOFRECUENCIAS
RADIACIONES NO IONIZANTES: RESONANCIA MAGNÉTICA RADIACIONES NO IONIZANTES: ULTRAVIOLETA
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
El
Magnetismos,
es
una
propiedad que se genera a
partir del movimiento de cargas.
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
La Resonancia Magnética Nuclear
aprovecha
principalmente
el
magnetismos que experimenta los
núcleos de Hidrogeno debido al
momento dipolar magnético µ de
su
única
partícula
nuclear
“el
protón”.
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
Para el caso del protón, su
rotación o spin produce este
momento dipolar magnético µ.
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
Por efecto de las fuerza que
experimenta debido al torque y
por
su
rotación
el
protón
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
Si se hace incidir una
onda
Electromagnética
(RF)
cuya
frecuencia
angular (
1) sea igual a la
frecuencia
angular
de
presesión (
0) de nuestro
protón este experimenta
un
fenómeno
de
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
La frecuencia de presesión
también llamada frecuencia
de Larmor
0depende de la
constante giromagnética
y
el campo externo B
0, de
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
Para el hidrogeno
= 2.675x10
8T
-1s
-1por lo que:
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
Cuando se apaga la RF,
el
protón
tiende
“relajarse”, volver a su
estado
de
equilibrio
dentro del B
0, y al hacerlo
la diferencia de energía
es liberada en forma de
una onda EM con igual
frecuencia
a
que
la
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
Ahora supongamos que
tenemos una región con
muchos
átomos
de
Hidrógeno, cada uno con
sus momentos dipolares
magnéticos
alineados
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
Y son sometidos a un
campo externo B
0.
Los
protones
se
alinearían con el campo
B
0, cada uno presesando
a
su
frecuencia
de
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
Luego se puede hacer
llegar por un tiempo una
RF
cuya
frecuencia
angular
produzca
una
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
Finalmente una ves se
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
En 1973 Paul Lauterbur propone el uso de gradientes
de
Campo
magnético
para
poder
hacer
¿Cómo funciona la RMN? Aspectos Físicos
Si tenemos un campo magnético externo B
0grande y
colocamos
a
una
“persona” dentro del campo, y
suministramos
un
segundo
campo
B
1pero
cuya
intensidad cambia con la posición en una dirección
podemos identificar unidimensionalmente la posición de
los protones que emitirán una RF, basados en que la
frecuencia de Larmor cambia en función del Campo
externo en este caso B
1¿Cómo funciona la IRM?
Obtención de Contrastes
La señal de relajación depende del campo magnético que percibe el H (hidrogeno) en el momento que va a liberar la energía, y de las facilidades que encuentra para liberarla. Ello permite discriminar diferentes elementos de volumen,
Todos los seres vivos funcionan gracias a descargas eléctricas internas
No extraña que las ondas electromagnéticas tengan ciertas influencias sobre el cuerpo humano.
Por ejemplo: Los campos magnéticos de muy alta densidad flujo magnético pueden producir destellos de luz en la retina, llamados magnetofosfenos.
Efecto Biológico
Efecto térmico
(las ondas de radio, principalmente) pueden provocar movimientos en las moléculas y generar de esa manera calor. Puede quemar o destruir los tejidos vivos.
Se han observado efectos térmicos a menos de 1 W/kg, pero no se han determinado umbrales de temperatura para estos efectos.
Efecto Biológico
Evaluaciones y estudios epidemiológicos en operarios de equipos de sellado por RF en Europa (Kolmodin-Hedman y cols. 1988; Bini y cols. 1986) han dado como resultado la posible presentación de los siguientes problemas específicos:
Quemaduras por RF o por contacto con superficies calientes;
Entumecimiento (es decir, parestesia) de manos y dedos;
Perturbación o alteración de la sensibilidad táctil;
Irritación ocular (posiblemente a causa de vapores emanados de material que contenía vinilo),
Efecto magnético
En el ser humano, existen zonas potencialmente sensibles a los efectos magnéticos. Pero aún no se ha demostrado sus efectos.
Efecto Biológico
Sobre la Glandula pineal
Cada vez hay más estudios que demuestran que las ondas electromagnéticas podrían influir en la glándula pineal y, sobre todo, en la producción de melatonina. A la larga esto se asocia con un factor del riesgo de cáncer de mama y de próstata.
Sobre el transporte de calcio
Los campos de baja frecuencia inducen corrientes en el cuerpo humano que pueden afectar a los sentidos, a los músculos y al sistema nervioso.
Cuanto mayor es la intensidad de campo, mayores son los efectos.
Efectos adversos
Molestias superficiales
Shock
Daños en el sistema cardiovascular y en el sistema nervioso central
Quemaduras
Estimulación de las células nerviosas y musculares
Excesivos calentamientos
Eritemas agudos
Queratitis
Conjuntivitis
Cataratas
Foto retinitis
Envejecimiento de la piel
Efectos biológicos
Las personas sometidas a una exploración por RM tienen 3 posibles riesgos:
El Campo Magnético Estático
El Gradiente de Campo Magnético
Efectos biológicos
El Campo Magnético Estático
Efectos Cardiacos y de Inducción Eléctrica:
*El “Potencial de flujo“ es debido al campo magnético principal Bo, se provoca cuando los iones de la sangre se desplazan creando una diferencia de potencial entre las paredes del vaso. Este efecto es mayor cuanto mayor es la velocidad de los iones y por tanto es de esperar que sea máximo en la aorta ascendente.
Sin embargo en el caso más extremo para un campo B0 de 2T en condiciones que el potencial de flujo sea máximo no se llega a la valor umbral de 40mV que corresponde a la despolarización de la fibra miocardiaca.
No obstante esta diferencia de potencial inducida es suficiente para producir modificaciones en el electrocardiograma.
Efectos biológicos
El Campo Magnético Estático
Efectos neurológicos:
La exposición en campos magnéticos menores a 2T, no parece influir de forma significativa en las propiedades bioeléctricas de las neuronas en los humanos.
Efectos biológicos
El Gradiente de Campo Magnético Efectos por inducción de corriente:
La variación del campo magnético en el tiempo puede inducir corrientes eléctricas en los circuitos biológicos y si ésta fuese importante podría causar estimulación de las células musculares o nerviosas, fibrilación ventricular, aumento de la osmolaridad cerebral y alteración de la remodelación ósea.
En secuencias rápidas los gradientes pueden alcanzar valores que incluso pueden superar los 60 T/s que parece ser el umbral para la aparición de estimulaciones nerviosas periféricas.
inducción de MAGNETOFOSFENOS:
Efectos biológicos
El Gradiente de Campo Magnético
Fuerzas electromotrices inducidas:
Son una consecuencia de la entrada y salida de los gradientes en las secuencias, producen ruidos que pueden llegar a ser de alta intensidad (incluso superar los 100 dB). La frecuencia y la tonalidad dependen de muchos factores, entre ellos el diseño de aparato y la secuencia utilizada. Se han citado problemas de sordera transitoria y se recomienda usar protectores acústicos en todos los pacientes.
Efectos biológicos
Las ondas de Radiofrecuencia
El efecto biológico más importante producido por la emisión de radiofrecuencia es el depósito calórico que puede conducir a una lesión hística.
Es causado primariamente por inducción magnética, con una contribución despreciable del campo magnético. Ello implica que el calentamiento tisular sea mayor en la superficie que en las zonas profundas.
Efectos biológicos
Las ondas de Radiofrecuencia
Dosimetría
Una cantidad dosimétrica que es muy usada en cuantificar las interacciones de campos RF con sistemas biológicos es la “Tasa de
Absorción Espesifica” TAE o SAR. Es la tasa de energía por unidad de masa biológica, donde W es la energía transferida.
Para diversos campos sinusoidales, el SAR en un pequeño volumen de tejido donde hay un campo eléctrico constante, donde es la conductividad del tejido y E es el campo eléctrico promedio en el tejido, es dado por:
El SAR se expresa en unidades de (W/kg)
En condiciones extremas de humedad y temperatura, valores de SAR de 1 a 4 W/kg a 70 MHz en todo el cuerpo suelen originar un aumento de temperatura interno de 2 ºC aproximadamente en una hora.
La tasa de incremento de temperatura en función de la SAR es:
Donde c es la capacidad calorífica especifica .
Dosimetría
La distribución espacial del SAR en el interior del cuerpo puede producir gradientes de temperatura internos.
A frecuencia superiores a 10 GHz, la energía se deposita cerca de la superficie corporal. El máximo valor de SAR se da a aproximadamente 70 MHz en el sujeto estándar
c SAR dt
Limites de Exposición
Antes de señalar los limites se debe entender los siguientes puntos para su correcta interpretación:
f esta en la frecuencia que se indica en la columna Rango de Frecuencias
Si se cumplen las restricciones básicas y se pueden excluir los efectos indirectos adversos, los valores de las intensidades de campo pueden ser excedidos .
Para frecuencias entre 100 kHz y 10 GHz, Seq, E2, H2, y B2 ,
Limites de Exposición
Para frecuencias mayores a 10 GHz, Seq, E2, H2, y B2, deben ser
promediados sobre cualquier periodo de 68/f1.05 minutos (f en
GHz).
Limites de Exposición
Normalmente los límites básicos de exposición a RF-MO suelen establecerse sobre la energía electromagnética absorbible por una masa biológica en un tiempo determinado. Tipo de
Exposición
Rango de Frecuencia
Densidad de
corriente por cabeza y tronco (mA/m2)
Promedio a Cuerpo entero SAR (W/kg)
Localizado SAR (cabeza y tronco) (W/kg)
Localizado SAR (extremidades) (W/kg)
Ocupacional < 1 Hz 40 --- ---
---1-4 Hz 40/f --- ---
---4Hz– 1kHz 10 --- ---
--- 1kHz-100kHz
f/100 --- ---
--- 100kHz-10MHz
f/100 0.4 10 20
10MHz-10GHz
--- 0.4 10 20
Publico < 1 Hz 8 --- ---
---1-4 Hz 8/f --- ---
---4Hz– 1kHz 2 --- ---
--- 1kHz-100kHz
f/500 --- ---
--- 100kHz-10MHz
f/500 0.08 2 4
10MHz-10GHz
--- 0.08 2 4
Limites de Exposición
Dado que el SAR no es medible si no es en condiciones de laboratorio, se establecen normalmente unos límites operativos (Niveles de referencia), que se expresan en unidades de E, H ó S.
Limites de Exposición
Para el espacio de Radiofrecuencia y Microondas la normativa Española toma la siguiente tabla como los limites operativos, basados en los fijados por el IRPA/INIRC 1983.
Limites de Exposición
Limites de Exposición
Límites operativos de exposición del publico a RF-MO (IRPA/INIRC 1983)
Limites de Exposición
Para un teléfono certificado por la Comisión Federal de Comunicaciones de Estados Unidos (FCC) y vendido en EU, por ejemplo, el nivel máximo de SAR debe ser menor a 1.6 watts por kilogramo.
Menores niveles de radiación:
1. LG Quantum: 0.35 W/kg
2. Casio EXILIM: 0.53 W/kg
3. Pantech Breeze II: 0.55 W/kg
4. Sanyo Katana II: 0.55 W/kg
5. Samsung Fascinate: 0.57 W/kg
6. Samsung Mesmerize: 0.57 W/kg
7. Samsung SGH-a197: 0.59 W/kg
8. Samsung Contour: 0.60 W/kg
9. Samsung Gravity T: 0.62 W/kg
10. (Empate) Motorola i890; Samsung SGH-T249: 0.63 W/kg
Mayores niveles de radiación:
1. Motorola Bravo: 1.59 W/kg
2. Motorola Droid 2: 1.58 W/kg
3. Palm Pixi: 1.56 W/kg
4. Motorola Boost: 1.55 W/kg
5. Blackberry Bold: 1.55 W/kg
6. Motorola i335: 1.55 W/kg
7. HTC Magic: 1.55 W/kg
8. Motorola W385: 1.54 W/kg
9. Motorola Boost i290: 1.54 W/kg
Evaluación del riesgo de exposición
Los criterios de evaluación intentan resumir la aplicación de los límites operativos de exposición a RF-MO establecidos por IRPA/INIRC para exposiciones laborales y de público en general tanto para campos permanentes modulados o no, como para campos pulsantes.
Datos básicos para valorar exposiciones a campos de una o varias frecuencias
Donde:
• f = cada una de las frecuencias existentes en el lugar que se valora.
• tf = tiempo de exposición para cada frecuencia dentro del período de 6 minutos que se considera.
• Ef, Hf, Sf = magnitudes de campo medidas en cada frecuencia.
Evaluación del riesgo de exposición
Campos Pulsantes:
Evaluación del riesgo de exposición
Campos NO Pulsantes:
Medidas de Protección
Las medidas de protección para los trabajadores incluyen controles de ingeniería y administrativos, programas de protección personal y vigilancia médica. Si la exposición en el lugar de trabajo excede las restricciones básicas debe asignarse medidas de protección:
Controles de ingeniería para reducir las emisiones de campos de los dispositivos a niveles aceptables.
diseños seguros
uso de apantallamientos
Controles administrativos tales como:
Limitación de acceso
Advertencias audibles y visibles
Medidas personales de protección tales como:
Medidas de Protección
Con la excepción de las ropas de protección y otras protecciones de tipo personal, las mismas medidas pueden ser aplicadas para público en general, siempre que haya la posibilidad de exceder los niveles de referencia del público en general. También es esencial establecer e implementar reglas para prevenir:
La interferencia con equipos y dispositivos médicos electrónicos
(incluyendo marcapasos).
La detonación de dispositivos electro-explosivos (detonadores)
Bibliografía
Nonionizing Radiation Protection, Michael J. Suess,
Deirdre A. Benwell-Morison, 2. ed, WHO Regional
Publications, European Series No 25, 1989.
Radiaciones No Ionizantes, Bengt Knave,
ENCICLOPEDIA DE SALUD Y SEGURIDAD EN EL
TRABAJO
INTERNATIONAL COMMISSION ON NON-IONIZING
RADIATION PROTECTION e.V,
RECOMENDACIONES PARA LIMITAR LA
EXPOSICION A CAMPOS ELÉCTRICOS,
MAGNETICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS ( hasta 300
GHz)
