INTRODUCCIÓN

Los rayos X son un tipo de radiación ionizante que puede inducir daño biológico en quienes se expongan a ellos (¹,²). El daño puede ser 1) determinístico, que depende de la dosis, es decir, se produce superado un umbral; o 2) estocástico, que para producirse no requiere superar un umbral de dosis, pero un aumento en la dosis provoca un aumento en su probabilidad de aparición. (²). En radiología dental, debido a la emisión de dosis de radiación bajas y muy bajas (³), es más probable la manifestación de daño estocástico - y muy improbable la manifestación de efectos determinísticos-, afectando al genoma con cáncer radioinducido (¹,⁴). La gravedad del daño biológico depende de la dosis, adicionalmente, entre otros factores, de la radiosensibilidad del tejido (⁵). Entre los tejidos más expuestos a radiación en radiología dental, se encuentran el cristalino y la tiroides (⁶,⁷).

Los operadores de equipos radiográficos pueden irradiarse principalmente por la exposición a radiación retrodispersa (⁸,⁹). Esta radiación, es la que se produce cuando el haz primario de rayos X interactúa con los tejidos del paciente y retorna en dirección al operador (¹⁰). Existen organizaciones encargadas de establecer límites de dosis a los que puede exponerse el operador, muchas guiándose por las directrices de la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP, del inglés, International Commission on Radiological Protection) (²). A través de la vigilancia ocupacional, se puede controlar la cantidad de radiación a la que se expone un operador de equipos radiográficos (²). Para ello se han determinado magnitudes de protección radiológica, como: dosis efectiva y dosis absorbida, que permiten evaluar la exposición a rayos X del operador y relacionarla con el riesgo de producir daño biológico (²,¹¹). Estas magnitudes dependen, entre otras cosas, de la carga de trabajo del operador, es decir, la cantidad de radiografías que toma en un determinado tiempo (¹²).

La mayoría de los equipos radiográficos dentales son fijos o móviles (¹³), ambos diseños permiten al operador ubicarse tras un biombo plomado y/o realizar la exposición a una distancia que lo resguarde de la radiación retrodispersa (⁶,¹⁴). Posteriormente, se crearon los equipos radiográficos portátiles de mano (ERPM), diseñados inicialmente para usarse en el área médica y odontológica militar (⁹,¹⁵,¹⁶). Los ERPM se han popularizado en la práctica clínica odontológica actual (¹⁶,¹⁷), aun cuando no está claro el potencial riesgo que puede conllevar su uso para el operador, por exposición a radiación retrodispersa (¹⁸).

Para usar de forma correcta un ERPM, se recomienda entre otras cosas, que la angulación vertical durante la exposición sea de 0° en relación con el piso para el correcto funcionamiento del disco de acrílico plomado de retrodispersión (¹⁴). Es común, que los operadores desconozcan esta recomendación y usen angulaciones incorrectas en la práctica clínica odontológica (¹⁷,¹⁹). El uso con angulación vertical incorrecta de un ERPM podría provocar la exposición a radiación retrodispersa de órganos radiosensibles como las gónadas, que con equipos radiográficos fijos no se exponen (⁶).

No se encontraron investigaciones que evalúen la exposición a rayos X del operador de un ERPM, simulando la forma en que son usados comúnmente en la práctica clínica odontológica. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio fue evaluar la exposición a rayos X del operador que usa un ERPM con angulación vertical correcta e incorrecta, comparando las dosis estimadas con los límites anuales establecidos internacionalmente.

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente estudio se realizó siguiendo el "Protocolo para la evaluación de la exposición ocupacional a radiaciones ionizantes en puestos de trabajo asociados al uso de equipos de rayos X odontológico para técnicas intraorales" del Instituto de Salud Pública de Chile (ISP) (¹²).

Se usó un ERPM Nomad Pro 2 (Kavo Kerr, Charlotte, NC, EE.UU) fabricado el año 2018, con parámetro fijos de 60 kV, corriente de 2,5 mA y distancia foco-piel de 20 cm.

El tórax del paciente fue simulado por 2 bidones de agua, sobre los cuales se montó un fantoma Gammex 464 ACR CT (Gammex Inc., Middleton, WI, EE. UU) para simular la cabeza del paciente.

El operador usó como elementos de protección personal blindados (EPPB): delantal, collar tiroideo, guantes y lentes. Como las dosis evaluadas son muy bajas, se hicieron dos exposiciones de un segundo cada una, para que estas pudieran medirse (²⁰). Esto se hizo en cada una de las angulaciones - 0°(angulación correcta), +40° y -20° (angulaciones incorrectas). Respecto de las angulaciones incorrectas, se eligió una angulación vertical positiva y otra negativa para representar las usadas en una toma radiográfica periapical de maxilar y mandíbula respectivamente (Figura 1).

Figura 1. Angulaciones verticales. A) 0°. B) +40°. C) -20°. 

Las mediciones para cada angulación vertical se realizaron en la magnitud de dosis equivalente ambiental integrada H*(¹⁰) con cámara de ionización Fluke 451P (Fluke Biomedical, Everett, WA, EE.UU) en tres zonas del cuerpo del operador: cabeza, tórax y gónadas.

Los valores de dosis equivalente ambiental integrada H*(¹⁰) medidos con la cámara de ionización, fueron corregidos por el factor de corrección de la cámara de ionización (Fc= 1,67) y se registraron como dosis equivalente ambiental integrada H*(¹⁰) corregida μSv (microSievert) (Tabla 1).

Con los valores de dosis equivalente ambiental integrada H*(¹⁰) corregida (μSv) se estimó: dosis absorbida por órgano, dosis efectiva anual y dosis absorbida por órgano anual, usando el "Protocolo de estimación de magnitudes de protección para irradiación externa a partir de la medición de magnitudes operacionales en el campo de la protección radiológica ocupacional" del ISP (²⁰).

La dosis absorbida por órgano se estimó para angulación vertical de +40°, 0° y -20° con el valor de dosis equivalente ambiental integrada H*(10) corregida (μSv) correspondiente a la zona en que se ubica cada órgano. Luego, el valor medido en cada zona fue dividido por ocho para obtener un valor de dosis proporcional a 0,25 segundos, que representa el tiempo de exposición de una radiografía periapical tomada con un ERPM. El nuevo valor de dosis correspondiente a 0,25 segundos de zona de cabeza se usó para estimar dosis absorbida en cristalino y tiroides, y el de zona de gónadas se usó para estimar por separado dosis absorbida en gónadas femeninas y masculinas.

La dosis efectiva anual se estimó con los valores de dosis equivalente ambiental integrada H*(¹⁰) corregida (μSv) medidas en la zona del tórax, para cargas de trabajo de 5, 10 y 20 mAmin/semana. Una carga de trabajo de 5 mAmin/semana corresponde a un supuesto de 6 sets de radiografías periapicales de boca completa por día, que requieran 4 segundos de tiempo de exposición total cada una, por 5 días a la semana, durante 50 semanas de trabajo al año. Los valores de carga de trabajo de 10 y 20 mAmin/semana son múltiplos de dicho número, es decir, 12 y 24 sets de radiografías periapicales de boca completa por día respectivamente, por 50 semanas. Luego, se compararon los valores de dosis efectiva anual que recibe el operador de ERPM al usarlo con angulación vertical correcta e incorrecta. Para estimar el valor de dosis efectiva anual con angulación vertical incorrecta, se consideró que al tomar un set de radiografías periapicales de boca completa la suma de los tiempos de exposición usados es mayor en maxilar. Por lo tanto, el valor final se obtuvo con el 60% del valor de dosis medido a +40° y el 40% del valor medido a -20°.

La dosis absorbida por órgano anual se estimó con los valores de dosis equivalente ambiental integrada H*(¹⁰) corregida (μSv) en la altura correspondiente a cada órgano, medidos con angulación vertical incorrecta. Las variables, carga de trabajo y tiempo de exposición, se obtuvieron de igual manera que para la estimación de dosis efectiva anual con angulación incorrecta.

Finalmente, los valores de dosis se compararon con los límites de dosis anuales establecidos por el Organismo Internacional de Energía Atómica (IAEA, del inglés, International Atomic Energy Agency) y el Acuerdo Regional de Cooperación para la Promoción de la Ciencia y Tecnología Nucleares en América Latina y el Caribe (ARCAL) (²¹,²²).

RESULTADOS

La Figura 2 muestra la dosis absorbida por órgano en μGy (microgray) para un tiempo de exposición de 0,25 segundos, con angulación vertical de +40°, 0° y -20°.

Figura 2. Dosis absorbida por órgano en μGy (microGray) para un tiempo de exposición de 0,25 segundos, con angulación vertical de +40°, 0° y -20°. 

La Figura 3 muestra la comparación de la estimación de dosis efectiva anual en mSv (miliSievert) recibida por el operador de un ERPM, al usar angulación vertical correcta e incorrecta, con cargas de trabajo de 5, 10 y 20 mAmin/semana (miliAmperios por minuto a la semana).

Figura 3. Comparación de la estimación de dosis efectiva anual en mSv (miliSievert) recibida por el operador de un equipo radiográfico portátil de mano, al usar angulación vertical correcta e incorrecta, con cargas de trabajo de 5, 10 y 20 mAmin/semana (miliAmperios por minuto a la semana). 

La Tabla 2 muestra los valores de dosis absorbida anual por órgano en mGy (miliGray) con angulación vertical incorrecta para las diferentes cargas de trabajo mAmin/semana (miliAmperios por minuto a la semana).

DISCUSIÓN

El presente estudio evaluó exposición a rayos X del operador que usa un ERPM en la toma de radiografías periapicales con angulación vertical correcta e incorrecta, simulando la forma en que comúnmente es usado en la práctica clínica para radiografías de dientes posteriores. Para ello, se midió la radiación retrodispersa que llega a la zona de cabeza, tórax y gónadas de un operador ubicado al costado del paciente durante la toma. Existen estudios similares reportados en la literatura, salvo diferencias: uno modificaba distancia operador - ERPM (¹⁴), otro usaba angulación vertical fija de +10°, (6) y en otro se simulaba la toma radiográfica de dientes anteriores (²³).

Con respecto a las características de diseño del ERPM Kavo Nomad Pro 2 usado en el presente estudio, éste tiene un disco de acrílico plomado que protege al operador de la radiación retrodispersa (²⁴). Se recomienda que todo ERPM debe ser usado con un disco de acrílico plomado de retrodispersión, pudiendo ser fijo o removible (⁶,²⁴,²⁵). Se ha observado que el uso de un ERPM con disco de acrílico plomado puede disminuir hasta en ocho veces la dosis de radiación retrodispersa absorbida por el operador en comparación con uno que no lo tenga (²⁶). Otros estudios, muestran que al usar distintos modelos de ERPM con disco de acrílico plomado de retrodispersión, la dosis absorbida en el cristalino del operador disminuye entre un 60%-68% en comparación al uso de estos mismos sin el disco de acrílico plomado (⁸,²⁷). Por su parte, algunos fabricantes de ERPM indican que el disco de acrílico plomado genera una zona de protección para el operador contra la radiación retrodispersa (²⁸) y otros precisan que reduce la dosis de radiación retrodispersa que recibe el operador (²⁹). No se encontró cifras de esta disminución de dosis en la información entregada por el fabricante.

En relación con el fantoma Gammex 464 ACR CT usado para simular la cabeza del paciente, éste está fabricado con una matriz de Solid Water® y unos cilindros de diferentes diámetros y materiales (³⁰). Para las evaluaciones dosimétricas, se usa el agua como material de referencia por su comportamiento similar a los tejidos blandos, pero debido a la dificultad de manejo se han creado distintos materiales de reemplazo, uno de ellos es el Solid Water® (³¹). Además, los cilindros del fantoma son usados para imitar, entre otras cosas, el tejido óseo y en conjunto poder simular la interacción de la radiación con un paciente real (³¹).

En relación con las diferentes angulaciones verticales evaluadas en el presente estudio, es importante destacar que la literatura y algunos fabricantes recomiendan que la angulación del rayo central sea de 0° en relación con el piso, para que así el disco de acrílico plomado proteja al operador de la radiación retrodispersa (²⁵,²⁸). Un estudio realizado en Estados Unidos reportó que es común que los operadores de ERPM desconozcan esta recomendación y lo usen con las angulaciones descritas para equipos radiográficos fijos -distintas a 0°- (¹⁹). Esta realidad, podría ser similar en Chile y otros países, ya que no se encontró estudios que evalúen la angulación vertical con que los operadores usan los ERPM.

En cuanto a la dosis absorbida por órgano a distintas angulaciones verticales (Figura 2), los valores en cristalino y tiroides aumentaron más de cuatro veces al usar angulación de -20° y disminuyeron casi a la mitad al usar angulación de +40°, en comparación con angulación vertical de 0°. Por otro lado, en gónadas femeninas y masculinas la dosis absorbida por órgano fue hasta siete veces mayor al usar angulación vertical de +40° y disminuyó hasta cuatro veces al usar angulación vertical de -20°, en comparación con angulación vertical de 0°. Estos valores de dosis demuestran el efecto del disco de acrílico plomado, que entrega al operador un área de protección en que la dosis de radiación retrodispersa es menor. Esta área de protección está en la misma dirección que apunta el rayo central, pero en el sentido opuesto, siendo mayormente protegidos los órganos que se encuentran en la misma dirección por detrás del disco de acrílico plomado (Figura 4). En base al presente estudio, es importante destacar que el disco de acrílico plomado no protege de forma uniforme al operador y que el aumento en la protección de una zona específica implica la disminución en la protección de otra.

Figura 4. Área de protección contra radiación de retrodispersa (marcada en color verde), entregada por el disco de acrílico plomado. A) Forma correcta de uso, con angulación vertical 0° se protege cuerpo entero. B) Forma incorrecta de uso, con angulación vertical -20° se protege zona de gónadas. C) Forma incorrecta de uso, con angulación vertical +40° se protege zona de cabeza. 

Los valores de dosis absorbida por órgano del presente estudio concuerdan con lo reportado previamente (¹⁴). Un estudio similar encontró que los valores de radiación retrodispersa absorbida por el operador podían aumentar entre otros factores, al modificar la angulación vertical con que se usa el ERPM (¹⁴). Es importante mencionar que el tamaño y la forma del área de protección al operador de un ERPM no depende sólo de la angulación vertical, otros factores son la posición del disco de acrílico plomado en el cilindro y la forma en que se sostiene el ERPM (²⁵). En caso de que el operador no esté seguro de poder mantenerse dentro del área de protección, los fabricantes recomiendan que use EPPB, como delantal y collar tiroideo (²⁸). Esta idea es reforzada por estudios que mencionan que los operadores de ERPM deben usar siempre estos EPPB (³²,³³). Por otro lado, la regulación en Estados Unidos indica que el operador no necesita usar EPPB cuando usa correctamente un ERPM aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, del inglés, Food and Drug Administration) (³⁴). Esta situación no debiera interpretarse como una flexibilización en la protección del operador, sino que correspondería a un alto estándar de evaluación de los ERPM para su aprobación por la FDA. Además, el uso correcto de un ERPM, puede afectarse por ligeras modificaciones en la angulación vertical que realice un operador cansado después de varias exposiciones (³⁵).

Respecto de la dosis efectiva anual, en el presente estudio (Figura 3), cuando el ERPM se usó con angulación vertical incorrecta, estas dosis fueron casi 10 veces mayores que cuando el equipo se usó con angulación vertical correcta. Los valores de dosis efectiva anual del presente estudio están bajo el límite de dosis de 20 mSv que recomienda IAEA (²¹). Pero, es importante destacar que para la carga de trabajo de 20 mAmin/semana se está muy cerca de los 5 mSv al año que establece ARCAL (²²), aumentando la probabilidad de provocar efectos estocásticos. Además, los valores de dosis efectiva anual para la mínima carga de trabajo fueron superiores a lo encontrado en dosimetrías de operadores de equipos fijos, donde comúnmente son casi nulos (¹⁴,¹⁷,³⁶).

En relación con los valores de dosis absorbida anual por órgano (Tabla 2) del presente estudio, todos se encuentran por debajo de los límites de dosis establecidos internacionalmente por IAEA (²¹). Sin embargo, en cristalino con una carga de trabajo de 20 mAmin/semana la dosis equivalente fue de 10,2 mSv, aproximadamente la mitad de los 20 mSv permitidos al año por IAEA (²¹). Si bien esta carga de trabajo es muy difícil de lograr en odontología, da cuenta de que los valores de dosis recibidos por el operador están lejos de ser del todo seguros, por el riesgo a inducir daño estocástico. Los resultados del presente estudio coinciden con lo reportado en la literatura, donde si bien un estudio similar obtuvo valores de dosis absorbida anual en cristalino más bajos-0,07 y 0,14 mSv-, lo hizo evaluando una carga de trabajo mucho menor -75 veces menos-(²³). Un método para reducir los valores de dosis absorbida anual por órgano puede ser seguir la recomendación de la literatura, que indica el uso de ERPM de manera similar a un equipo radiográfico fijo (³⁶). Esto quiere decir, con un trípode, un disparador a distancia y que el operador se encuentre alejado 1,5 - 1,8 metros del punto de emisión de rayos X, o se ubique detrás de un biombo plomado (²⁵,³⁶).

En base a los resultados del presente estudio, se puede señalar que, aunque un ERPM se use con angulación vertical correcta no existiría un área en donde la dosis de radiación retrodispersa a la que se exponga el operador sea nula (²³). Las imágenes que proporcionan algunos fabricantes de ERPM ilustran un área de protección producida por el disco de acrílico plomado (²⁸). Estas imágenes podrían inducir a una mala interpretación del operador, quien podría entenderla como una barrera impenetrable para los rayos X. En el caso del ERPM investigado en el presente estudio, el operador si se expone a bajas dosis de radiación, incluso en el área de protección. Si bien estas dosis están bajo los límites establecidos internacionalmente, son más altas en comparación con las dosis a las que se puede exponer el operador de un equipo fijo (¹³,¹⁷). Es importante destacar que el mantenerse bajo los límites de dosis, si bien disminuye la posibilidad de aparición efectos estocásticos, no asegura la ausencia de su aparición (²). Debido a que en muchos países existe una falta de regulación (²⁵), el uso de ERPM podría considerarse como una práctica poco segura para el operador. Así, es recomendable limitar su uso a casos donde sea estrictamente necesario y no sea posible usar un equipo fijo, por ejemplo: hogares de ancianos o con pacientes postrados (¹⁶,¹⁸,³⁷), teniendo siempre la precaución de usarlo de manera correcta y con los elementos de protección personal blindados adecuados (²⁵).

CONCLUSIONES

La dosis absorbida por órgano, de menor a mayor, para cada angulación vertical fueron: con +40°; tiroides, gónadas femeninas, cristalino y gónadas masculinas; con 0° y -20° gónadas femeninas, gónadas masculinas, tiroides y cristalino.

La dosis efectiva a los que se expone el operador de un ERPM fueron mayores cuando este fue usado con angulación vertical incorrecta en comparación al uso con angulación vertical correcta, para todas las cargas de trabajo.

La dosis de radiación retrodispersa a la que se expone el operador del ERPM Kavo Nomad Pro 2 se encuentra bajo los límites de dosis establecidos internacionalmente para las distintas cargas de trabajo, aunque estos límites de dosis no garantizan la no aparición de efectos estocásticos.

AGRADECIMIENTOS

Queremos extender nuestro profundo agradecimiento al Dr. Guillermo Moreno Zárate, quien con el compromiso y liderazgo que caracterizaron su mandato como presidente de la Sociedad de Radiología Oral y Máxilo-Facial de Chile, llevó a cabo las gestiones iniciales que permitieron la realización de este trabajo.